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出版者:化学工业出版社发行部

作者:吴英绵

出品人:

页数:154

译者:

出版时间:2005-6

价格:18.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502570507

丛书系列:

图书标签:

• 物理化学
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• 理论

好的，以下是一份为您的图书《物理化学学习指导》量身定制的、不包含其内容的图书简介，力求详尽、自然： --- 书籍简介：探寻无形之界——现代材料的结构、性能与应用 导言：材料的哲学与未来 人类文明的每一次飞跃，都与我们理解和驾驭物质的能力息息相关。从新石器时代的燧石，到信息时代的半导体，再到新能源革命中的储能介质，材料始终是推动技术进步的核心驱动力。然而，要设计出具有特定功能的革命性材料，绝非仅凭经验的堆砌，而需要深刻理解其微观结构如何决定宏观性能。 本书《探寻无形之界：现代材料的结构、性能与应用》正是为有志于深入理解现代材料科学的工程师、研究人员以及高年级本科生和研究生精心撰写的一部综合性专著。它将带领读者穿梭于原子尺度、晶体结构、缺陷控制与宏观力学、电学、热学特性之间的复杂桥梁，构建起一座连接理论与实践的坚实知识体系。 第一部分：基础的奠基——晶体学与结构解析 理解任何材料的特性，都必须从其最基本的构筑单元——原子和晶体结构入手。本部分致力于为读者打下坚实的结构分析基础，这也是后续理解复杂现象的先决条件。 第一章：晶体学的基本原理与对称性 我们从基础的晶格概念、布拉维点阵和晶体学符号系统（如米勒指数）开始。重点深入探讨了晶体中不同方向和晶面的定义，这对于理解材料加工过程中的织构形成至关重要。随后，我们将详细介绍空间群和晶体对称性在指导材料设计中的核心地位。通过大量的实例，读者将学会如何准确描述和识别各种晶体结构，例如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）以及六方密堆积（HCP）结构。 第二章：衍射技术的应用与结构表征 理论的描述需要实验的验证。本章聚焦于最核心的结构解析工具——X射线衍射（XRD）。我们将详细剖析布拉格定律的物理意义，并深入讲解如何利用粉末衍射和单晶衍射数据来确定晶胞参数、物相鉴定和定量分析。此外，电子衍射和其中子衍射作为互补技术，在解析轻元素结构和磁性结构方面的应用也将得到充分的论述。 第三章：晶体缺陷的形貌、分类与能级 完美的晶体只存在于理论之中。本材料科学的精髓在于“缺陷”——它们是决定材料真实性能的关键。本章系统地分类讨论了点缺陷（如空位、间隙原子、置换原子）、线缺陷（位错的类型、Burgers矢量）和面缺陷（晶界、孪晶界）。我们将运用热力学原理（如Schottky缺陷和Frenkel缺陷的形成能）来量化缺陷浓度，并阐述位错运动如何直接导致材料的塑性变形，为后续的力学性能分析做好铺垫。 第二部分：性能的调控——热力学、动力学与相变 材料的稳定性和转化过程，受制于热力学规律的约束和动力学过程的速率。本部分将从能量的角度审视材料的行为。 第四章：材料体系的热力学基础与相图构建 热力学是理解材料稳定性的基石。本章重新审视吉布斯自由能的概念，并将其扩展到多组分、多相的复杂系统。重点讲解了如何通过热力学计算来绘制和解析二元及三元相图（如Fe-C相图的深入解读），理解相平衡、相界面能以及亚稳态的存在条件。读者将学习如何利用相图来预测材料在不同温度和压力下的组织结构。 第五章：扩散理论与材料的时效演化 材料的性能往往需要通过热处理或长时间服役来“激活”或“劣化”。本章聚焦于扩散过程——原子在晶格中的迁移。我们将从菲克定律出发，探讨固态扩散的微观机制（如空位机制和间隙机制），并分析扩散系数对温度的依赖关系（阿伦尼乌斯方程）。本章还将介绍扩散在渗碳、氧化膜生长和烧结过程中的关键作用。 第六章：相变动力学与形核长大理论 相变是材料结构重组的关键。本章深入探讨了相变过程的动力学，区分形核与长大机制。利用经典形核理论（CNT）分析过冷度对形核速率的影响，并结合了扩散控制的相变模型，如Cahn-Hilliard理论。对于钢中的珠光体转变、合金中的析出强化等实际案例，本书提供了详细的动力学分析框架。 第三部分：功能化的实现——特定材料体系的结构-性能关联 掌握了基础理论后，本部分将聚焦于现代工程中三大核心材料类别，展示理论是如何指导性能优化的。 第七章：金属材料的力学行为与强化机制 金属因其独特的延展性而被广泛应用。本章深入剖析了从弹性变形到塑性变形的物理过程，重点讲解了位错密度、强化机制（固溶强化、沉淀强化、晶界强化和加工硬化）的定量模型。读者将学习如何通过控制晶粒尺寸（Hall-Petch关系）和引入第二相粒子来精确调控金属的强度、韧性和疲劳寿命。 第八章：陶瓷与复合材料的界面科学 陶瓷材料以其优异的耐高温、耐腐蚀和绝缘特性著称，但其脆性是主要的挑战。本章探讨了离子键和共价键结构对陶瓷高硬度和低塑性的影响。同时，本书将大力篇幅介绍复合材料的设计原理，特别是纤维增强和颗粒增强机制，重点分析界面结合对整体力学性能的决定性作用。 第九章：半导体与功能材料的电子结构基础 在信息技术领域，材料的性能由其电子结构决定。本章概述了能带理论的基础，解释了导体、半导体和绝缘体之间的区别。我们将深入分析N型和P型掺杂的原理，以及晶格缺陷如何引入施主或受主能级，从而实现对材料电学性能的精确调控。此外，对磁性材料和压电材料的结构-磁化/电场响应的关联也将进行初步探讨。 结论：面向未来的材料设计 《探寻无形之界》旨在提供一个严谨、全面且具有前瞻性的材料科学视角。它强调，从原子排列的微小变化到宏观工程性能的巨大提升，都遵循着可被理解和预测的物理化学原理。本书的最终目标是赋能读者，使其能够超越简单的“材料选择”，进入到基于第一性原理的“材料设计”新阶段。 ---

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说真的，我本来期望这本书能像一个经验丰富的老教授，循循善诱地带我领略化学的奇妙世界，可事实证明，它更像是一个脾气暴躁的武术宗师，一上来就逼着你练马步，而且不给你任何缓冲。书里关于量子化学的部分，简直是让我怀疑人生。那些薛定谔方程的变体和轨道理论的推导，看得我头皮发麻。我试图在插图和图表中寻找一点视觉上的安慰，但那些图示也大多是高度简化的模型，缺乏直观的解释。我最想知道的是，为什么某些反应会自发进行，而另一些却需要巨大的能量输入，这本书倒是给出了公式，但背后的“为什么”和“怎么样”的逻辑链条却断断续续，极其考验读者的逻辑构建能力。它似乎默认读者已经具备了坚实的数学和物理基础，对于我这种半路出家的人来说，每前进一步都像是在悬崖边上跳舞，充满了不确定性。这本书的阅读体验，更像是一次漫长而痛苦的“知识灌输”，而不是一次愉快的“探索发现”。

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天哪，我最近入手了一本号称是“通往化学世界大门的钥匙”的书，结果发现它跟我想象中的完全不一样。这本书拿到手上就感觉很有分量，封面设计得挺简洁的，但是内容嘛，简直是一场思维的马拉松。我本以为会读到一些基础概念的清晰梳理，比如原子的结构啊，化学键的形成啊这些，结果它直接就跳到了高深的理论层面，让我感觉自己像个刚学会爬的小孩，突然被扔到了一个全是火箭的发射场。那些复杂的数学公式和抽象的理论模型，简直是把我看得云里雾里，感觉每一个章节都需要我抱着字典和高等数学教材才能勉强理解个大概。这本书的排版也挺紧凑的，密密麻麻的文字和图表挤在一起，阅读起来非常吃力，每读一页都需要我反复咀嚼好几遍。说实话，如果不是我对化学有那么一点点执念，我可能早就把它束之高阁了。它更像是一本给专业研究人员准备的参考手册，而不是给初学者入门用的指南。这本书给我最大的感受就是——挑战，而且是那种让人望而生畏的挑战。

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我买这本书，是冲着它“学习指导”的名字去的，期待能有一套清晰的解题思路和步骤指导。然而，我失望地发现，这本书在“指导”方面做得极其欠缺。它列举了大量的习题，但对于如何系统地解决这些问题，提供的帮助少得可怜。更多的是直接抛出最终答案，中间的过程就像是被施了魔法一样凭空消失了。当我尝试自己解题时，发现很多关键的转化步骤，这本书完全没有提及，仿佛这些都是不言自明的常识。例如，在处理溶液平衡问题时，它对离子强度的影响几乎一带而过，导致我在实际计算中频频出错。这让我感觉，这本书与其说是指导，不如说是对那些已经掌握了高深技巧的学生的“能力测验”。对于我这种需要扎实基础训练的读者来说，这本书提供的支持力度远远不够，它更像是为那些已经站在山顶的人准备的“山顶指南”，而不是帮我们爬上山顶的“登山杖”。

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这本读物简直是教科书级别的“劝退神器”，我本来是想找一本能帮我理解分子间作用力的微妙之处的书，结果翻开后发现，它更像是在对我进行一场智力上的“围剿”。书中对热力学第二定律的阐述，简直可以用“晦涩难懂”来形容，那些关于熵增和自由能的讨论，感觉作者是直接从一篇顶尖期刊论文里摘抄过来的，完全没有考虑到普通读者的接受程度。我试图在里面寻找一些有趣的实验案例或者生活中的化学现象来佐证理论，结果发现，几乎找不到任何接地气的例子。它里面充斥着大量的符号和变量，每一个都像是在对我眨着挑衅的眼睛，让我忍不住想问，编写者是不是忘了我们是来学习知识的，而不是来破解密码的？这本书的难度曲线简直是垂直上升，刚开始还抱有一点希望，翻过前几章后，我就知道自己可能高估了自己的能力，也低估了这本书的“内涵”。如果有人问我如何快速地对某个学科失去兴趣，我一定会把这本书推荐给他。

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这本书的内容组织结构，实在是让人摸不着头脑。我希望能按照一个逻辑清晰的脉络来构建我的化学知识体系，从宏观到微观，或者从现象到本质地展开。然而，这本书的章节跳跃性极大，前一页还在讨论气体动力学理论，下一页可能就突然跳转到了表面张力的计算，两者之间的关联性需要读者自己去硬生生地连接起来。这种缺乏平滑过渡的编排方式，极大地增加了理解的难度和阅读的疲劳感。我花了大量时间试图在不同章节之间建立联系，试图理解这些看似零散的知识点是如何共同构筑起化学这门学科的。坦白说，如果不是我强行用自己的理解去串联，这本书本身提供的“结构感”几乎为零。它更像是一堆高质量的知识点碎片，没有一个强有力的“胶水”将它们粘合起来，让读者在知识的海洋里找不到一个可靠的航标。

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