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出版者:中央广播电视大学出版社

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页数:0

译者:

出版时间:1999-08-01

价格:23.0

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isbn号码:9787304015053

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《现代材料科学与工程》 书籍简介 书名：现代材料科学与工程 作者：[此处可填入虚构的权威专家姓名，例如：李明、张伟、王芳等] 出版社：[此处可填入虚构的知名学术出版社名称，例如：清华大学出版社、机械工业出版社等] 版次：第一版/第二版（选择其中一个） 字数：约 1500 字 --- 前言：跨越学科的基石 在二十一世纪的科技浪潮中，材料科学与工程已经不再是一个孤立的学科领域，而是成为推动从信息技术、能源转换到生物医学等所有高新技术进步的核心驱动力。从微观的原子结构调控到宏观的工程应用设计，《现代材料科学与工程》旨在提供一个全面、深入且与时俱进的知识体系，帮助读者——无论是材料专业的学生、工程师还是跨学科研究人员——建立坚实的理论基础并掌握前沿的应用技术。 本书的编著遵循“基础扎实、前沿兼顾、理论联系实际”的原则。我们深知，理解材料的性能必须从其内在的微观结构入手，而这些结构又决定了其宏观的力学、热学、电学及化学性质。因此，本书内容组织严谨，层层递进，确保读者能够清晰地把握材料科学的逻辑脉络。 第一部分：材料科学的微观基石（理论基础的深度构建） 本部分聚焦于构成所有工程材料的基础——原子、晶体结构以及缺陷理论。 第一章：晶体结构与晶体学基础 本章详细阐述了晶体中原子排列的规律性。内容涵盖了点阵、晶胞、密堆积结构（如面心立方、体心立方和六方最密堆积）的几何描述。特别地，我们引入了布拉维格子和密勒指数的概念，并详细解释了如何利用密勒指数来描述晶面的相对密度和晶线的相对原子排列情况，这对于理解材料的塑性变形机制至关重要。此外，本章还深入探讨了倒易点阵，这是理解衍射现象（如X射线衍射）的基础。 第二章：材料中的缺陷及其对性能的影响 工程材料的性能往往由其“不完美性”所决定。本章系统性地分析了材料中的四大类缺陷：点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界、孪晶界）和体缺陷。我们不仅对位错的几何结构（刃型位错、螺型位错及其混合型）进行了精确的数学描述，更重点分析了位错的运动机制——滑移和攀移——如何成为金属塑性变形和加工硬化的主要原因。对半导体材料而言，本章也深入讨论了杂质原子（掺杂）所引入的电子缺陷和空穴对电学性能的决定性作用。 第三章：热力学与动力学基础 材料的相变和稳定状态由热力学原理所支配。本章从基础的热力学定律出发，引入了吉布斯自由能的概念，并重点讲解了相图（如二元相图）的解读方法，包括杠杆原理和冷却曲线分析。在动力学方面，我们详细分析了扩散现象，特别是菲克定律在描述原子迁移过程中的应用，以及扩散速率受温度和晶体缺陷的显著影响。这部分内容为后续理解热处理工艺提供了理论支撑。 第二部分：主要工程材料的结构与性能（分类详解） 本部分将理论知识应用于三大类核心工程材料的实际研究中。 第四章：金属材料的形变与强化机制 金属因其良好的导电、导热性和塑性而成为重要的结构材料。本章深入探讨了金属材料的塑性变形，包括孪晶的形成。在强化机制方面，内容覆盖了固溶强化、晶粒细化强化（Hall-Petch关系）、加工硬化（形变强化）以及沉淀强化（时效强化）。针对高温合金，本章还专门介绍了蠕变的机理及其抗蠕变性能的设计策略。 第五章：陶瓷材料的特性与制备 陶瓷以其优异的耐高温性、耐磨性和电绝缘性著称。本章详细介绍了离子键和共价键在陶瓷结构中的主导作用，这解释了它们高硬度和低塑性的本质。内容包括氧化物、非氧化物陶瓷的晶体结构特点（如尖晶石结构、钙钛矿结构）。重点章节阐述了陶瓷的断裂韧性的提升方法，如引入第二相增强体和纤维增韧技术。 第六章：高分子材料的结构与粘弹性 高分子材料（聚合物）是轻量化结构和功能器件的关键。本章着重分析了聚合物的链结构（线性、支化、交联）对宏观性能的影响。详细讨论了玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的概念及其测量方法。粘弹性行为是高分子独有的特性，本章通过Maxwell模型和Voigt模型来描述高分子的粘弹性松弛和蠕变过程，并探讨了交联度和分子量对这些特性的调节作用。 第三部分：功能材料与先进技术（面向未来） 本部分将视角扩展到对现代工业和信息技术至关重要的功能性材料。 第七章：半导体材料的能带理论与器件应用 本章从能带理论出发，解释了导体、绝缘体和半导体的本质区别，并深入分析了N型和P型半导体的载流子浓度。详细介绍了PN结的形成、单向导电性以及MOS场效应晶体管（FET）的工作原理。在先进材料方面，本章也涉及了宽禁带半导体（如SiC, GaN）在电力电子领域的重要地位。 第八章：磁性材料与电磁学原理 磁性材料是电机、传感器和数据存储的核心。本章阐述了磁畴理论、磁滞回线的物理意义，并对软磁材料（高磁导率）和硬磁材料（高矫顽力）的微观结构要求进行了对比分析。此外，本章还介绍了铁氧体和稀土永磁材料（如NdFeB）的性能优势。 第九章：复合材料的设计与界面效应 复合材料通过将不同材料的优势结合起来实现性能的协同增强。本章聚焦于界面在传递载荷和影响整体性能中的关键作用。详细分析了纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维）和颗粒增强复合材料的力学性能预测模型，特别是各向异性的力学响应分析。 结论：材料的未来——可持续性与智能制造 本书最后展望了材料科学的未来发展方向，包括纳米材料的奇异尺寸效应、增材制造（3D打印）中材料的选择与性能控制、以及如何利用材料基因组计划加速新材料的发现与应用。我们强调了可持续发展的重要性，鼓励读者在材料设计中充分考虑环境影响和资源循环利用。 适用对象： 本书适合高等院校材料科学与工程、化学工程、机械工程、物理学等相关专业的高年级本科生和研究生作为教材或参考书，也可作为从事研发和技术工作的工程师提升专业素养的必备读物。通过本书的学习，读者将能系统掌握材料从微观到宏观的转化规律，具备分析和设计新材料体系的能力。

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从一个老学长的角度来看，这本书的价值远超其售价，尤其是在处理那些晦涩难懂的理论推导时。化工原理的学习，最怕的就是陷入数学的泥潭而忘记了背后的物理或化学意义。这本书在这方面做得非常平衡。例如，在讲解相平衡定律时，它并没有止步于给出吉布斯相律的公式，而是花了好大力气去解释“相”的定义在不同温度压力下的动态变化，以及如何通过微积分的视角来理解逸度函数的最小化原则。这种对理论根源的深挖，对于准备考研或者希望未来从事研发工作的人来说，是无价的。我记得我以前看的某个版本，对非理想溶液的处理总是模棱两可，但这一本《化工原理考试参考书》则非常系统地介绍了各种活度系数模型（如Wilson, NRTL等）的适用范围和局限性，并且配上了大量的对比案例，让我明白了工程应用中“没有万能模型”的真谛。它教会我的不仅仅是计算方法，更是一种严谨的工程思维：在应用任何理论工具之前，必须首先审视其前提假设是否在当前工况下成立。这种思辨能力的培养，是任何死记硬背都无法替代的。

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我不得不说，这本书的排版和装帧设计简直可以用“匠心独运”来形容。我是一个对视觉体验要求比较高的人，很多参考书内容再好，如果编排得杂乱无章，看着看着就让人心烦意乱。但《化工原理考试参考书》完全没有这个问题。它采用了大量的图示和流程图来辅助理解，尤其是涉及到复杂设备（比如精馏塔、吸收塔内部结构）时，那三维的剖面图清晰得令人赞叹，让我这个在脑海中构建立体结构方面有点困难的人，也能瞬间抓住设备的精髓所在。而且，它的字体选择和行距控制都非常舒服，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。更让我感到惊喜的是，书中对公式的引用规范性极高，每一个变量的定义、每一个假设条件都标注得清清楚楚，这对于我们做严格的学术研究或工程计算至关重要。我记得有一次我正在为一个复杂的流体力学问题焦头烂额，正是书中一个关于雷诺数的经典图解，让我豁然开朗。这本书的作者显然对读者——这些未来的工程师和研究人员——的阅读习惯有着深刻的洞察力，他们不仅提供了知识，更提供了高效吸收知识的载体。这种对细节的关注度，体现了出版方极高的专业素养。

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这本《化工原理考试参考书》简直是我的救星！我之前为了准备期末考试，市面上各种教材和辅导资料都翻了个遍，但总感觉抓不住重点，尤其是那些复杂的反应动力学和设备设计部分，总是让我一头雾水。直到我拿到了这本书，简直像是找到了通往高分的秘密通道。首先，它的章节编排逻辑极其清晰，从最基础的物料衡算到复杂的传质、传热过程，层层递进，每一步的推导过程都写得非常详尽，简直能手把手地教你如何从零开始构建一个完整的化工流程概念。我特别喜欢它在每个章节后附带的“易错点辨析”栏目，很多老师在课堂上提过但没有深入讲解的细节，比如在多相反应器中如何准确选择操作参数，这本书都给出了非常深入的剖析。更难得的是，它的例题设计非常巧妙，不像有些参考书只是简单地套用公式，而是融入了实际工业生产中的场景，比如如何优化某个石油裂解装置的热效率，这些都能极大地激发我对实际应用的兴趣。这本书绝不只是冷冰冰的知识堆砌，它更像是一位经验丰富、耐心细致的导师，在你解题困惑时及时点拨，让你真正理解“为什么”这样做，而不是死记硬背公式。我已经决定将它作为我未来几年内所有相关课程学习的案头必备工具书，那种踏实感，是其他资料无法替代的。

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坦率地说，这本书最让我感到震撼的是它在“安全与环保”这一前沿议题上的融合深度。在当前的化工行业背景下，仅仅掌握生产工艺是不够的，如何实现绿色、安全、可持续的生产，是未来工程师必须具备的素养。这本书没有将安全和环保视为额外的附加章节，而是将其有机地融入到了每一个单元的讨论中。例如，在讨论反应器设计时，它会对比传统工艺和采用微通道反应器（Microreactor Technology）带来的本质安全性的提升；在涉及物料分离时，它详细分析了溶剂回收的经济性与环境足迹的关系。我特别欣赏它对“过程强化”（Process Intensification）理念的阐述，用非常生动的案例说明如何通过小型化、集成化来降低物料滞留量，从而从源头上消除潜在的重大事故风险。这种将最新的行业发展趋势与基础原理紧密结合的方式，让我感觉这本书的知识体系是“活的”，而不是停留在上个世纪的旧有框架里。它不仅帮助我准备了当前的考试，更重要的是，它为我未来在工业界的工作打下了坚实的、面向未来的理论基础。

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对于那些时间紧张、需要快速掌握核心应试技巧的同学，这本书的“精炼摘要”和“高频考点速查表”简直是时间管理神器。我承认，作为一名在职进修的学生，我没有大块的时间去逐字逐句研读每一本厚厚的教科书。这本书的结构非常体贴地考虑到了这一点。在每个单元的开头，它会用两到三页的篇幅，高度概括本章最重要的公式和概念，我可以在通勤路上快速过一遍，确保关键信息不遗漏。而当我准备冲刺复习阶段时，书尾附赠的那份“近十年真题知识点分布图”更是精准定位了命题趋势。它不是简单地罗列真题，而是通过大数据分析，告诉我们哪些知识点在近五年内出现了三次以上，哪些属于低频但高难度的陷阱题。这让我的复习效率至少提高了三成。我不再需要把所有章节平均分配精力，而是可以将更多资源投入到那些高回报率的知识点上。这种基于考试实践的编撰思路，使得这本书在“实用性”这个维度上，远远超过了那些偏重学术研究的经典著作。它真正做到了“以考促学，学以致用”。

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