无机功能材料热物理

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出版者:华南理工大学出版社
作者:吴清仁
出品人:
页数:246
译者:
出版时间:2003-5
价格:25.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787562319207
丛书系列:
图书标签:
  • 热物性
  • 无机材料
  • 功能材料
  • 热物理
  • 传热
  • 相变
  • 热力学
  • 材料科学
  • 物理学
  • 工程技术
  • 热分析
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具体描述

无机功能材料与空间材料是当今材料科学与工程研究领域的重要前沿,其热物理性能作为基本特性,不仅是这些材料的重要使用性能,而且是揭示和研究这些材料结构变化的一种新方法。

本书共分为十章,以无机功能材料科学、热物性学和工程热物理学为理论基础,较系统地阐述了无机功能材料导热系数。导温系数、比热容和热膨胀系数等热物理性能的基本理论产互关联和变化规律,包括上述热物理性能的微观机理、影响因素、预测和计算的理论方法与经验方程。本书还阐述了上述热物理性能的测试方法原理、技术特点及其装置,介绍了无机功能材料热物理性能数据库管理系统,以及与热物理性能相关的热应力和抗热震性能,提出了提高其热稳定性的途径。

本书可作为无机非金属材料专业,包括陶瓷、玻璃、半导体、晶体、耐火材料和新型建筑材料等专业的大学生、研究生和教师的教学参考书,也可作为材料科学、工程热物理、化工、冶金和建筑等部门的科学与工程技术人员的参考书。

《无机功能材料热物理》是一本深入探讨无机材料在热学性质与功能应用之间复杂联系的专业著作。本书聚焦于材料的微观结构如何影响其宏观热学行为,以及这些行为如何在各种前沿科技领域转化为实际功能。 本书内容涵盖了无机功能材料的广泛范畴,从传统的陶瓷、玻璃到新兴的金属氧化物、复合材料以及纳米结构材料。我们详细剖析了这些材料在导热、比热、热膨胀、热电转换、热障涂层、相变储能等方面的关键物理参数,并阐述了这些参数的测量方法和影响因素。 核心内容概述: 材料结构与热学性质的关联: 本书深入探讨晶体结构、缺陷、晶界、相变以及纳米尺度的形貌和界面对材料热导率、热容、热膨胀系数的影响。例如,我们会分析点缺陷和线缺陷如何散射声子,从而降低热导率;讨论多晶材料中晶界对热量传输的阻碍作用;以及在相变材料中,相变驱动的热容突增和潜热吸收机理。 热电材料: 专门章节会详细介绍热电材料,阐述其热电优值(ZT)的来源,以及如何通过材料设计和微观结构调控来提高能量转换效率。我们将讨论半导体材料、金属材料和氧化物材料在热电应用中的潜力,并展望未来的发展方向。 热障涂层(TBCs): 本书会深入研究高性能热障涂层材料,如氧化钇稳定氧化锆(YSZ)及其替代品。我们将详细介绍这些材料的低导热性、高热稳定性、抗热冲击性和化学稳定性,以及它们在航空发动机和燃气轮机中的重要作用。同时,也会探讨涂层微观结构(如孔隙率、裂纹)对其热防护性能的影响。 相变储能材料(PCMs): 针对相变储能材料,本书将系统介绍其储热机理、相变温度、储热密度等关键参数。我们将分类讨论有机、无机和共晶相变材料,并深入分析其在太阳能利用、建筑节能、电子设备散热等领域的应用前景,以及如何通过纳米封装、复合化等手段提高其储热性能和循环稳定性。 热物理性能的测量与表征: 为了支持理论分析和应用实践,本书还会详细介绍无机功能材料热物理性能的各种测量技术,包括瞬态和稳态导热系数测量方法、差示扫描量门法(DSC)测量比热和相变潜热、激光闪射法(LFA)测量热扩散系数,以及霍尔效应等电学测量方法在热电材料研究中的应用。 材料设计与性能优化: 结合前述内容,本书将重点介绍如何根据具体应用需求,通过元素掺杂、固溶、制备工艺控制(如烧结温度、气氛)、纳米结构设计以及复合化策略等手段,对无机功能材料的热物理性能进行优化。 前沿研究与应用展望: 最后,本书将对无机功能材料热物理领域的前沿研究进行梳理,包括高熵材料的热学行为、拓扑绝缘体材料的奇特热输运现象、二维材料的超高导热性等,并展望这些研究将如何推动未来高性能热管理、能源转换和先进制造等领域的发展。 本书适合材料科学、物理学、化学、机械工程等相关领域的本科高年级学生、研究生以及科研人员阅读。它旨在为读者提供一个系统、深入的理论框架和实践指导,以期在无机功能材料的热物理领域做出创新性的贡献。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的文字风格给我留下了深刻的印象,一种介于学术严谨和科普易读之间的微妙平衡。我一开始以为它会是一本纯粹的教科书,充斥着各种公式和专业术语,阅读起来可能会相当吃力。然而,在阅读过程中,我惊喜地发现,作者在讲解一些复杂的物理概念时,总是能够用非常形象的比喻和贴切的例子来辅助理解。比如,在描述材料的热容时,作者会将它比作“一块海绵吸收水分的能力”,通过这种类比,我能够迅速抓住核心概念,即使我对具体的数学模型还不是完全理解。书中对于“热辐射”部分的阐述尤其精彩,它不仅仅介绍了黑体辐射定律,还结合了实际应用,比如分析不同涂层对太阳能吸收率的影响,以及在保温隔热材料设计中的应用。我甚至能感受到作者在字里行间流露出的对所研究领域的热情。这本书就像一位经验丰富的老师,循循善诱地引导我一步步走进无机功能材料热物理的奇妙世界,让我在学习知识的同时,也体验到了探索未知的乐趣。

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我得说,这本书给我带来的最大感受就是一种“触类旁通”的奇妙体验。虽然我购买这本书的初衷是为了了解“无机功能材料”在热学方面的基本知识,但实际阅读过程中,我发现它所涵盖的知识点远远超出了我的预期。比如,在探讨材料的热电转换性能时,书中不仅仅局限于单一材料的性质分析,而是将其与整个热电循环的效率、以及相关的电子输运和晶格振动理论联系起来。这让我联想到了我在学习其他领域时遇到的类似概念,比如半导体的能带理论,或是磁性材料的磁畴结构。作者在讲解每一个概念时,都尽可能地从宏观到微观,从现象到本质,层层递进,逻辑非常严谨。我尤其欣赏书中对于不同实验技术(如激光闪烁法、热电测量仪等)原理和优缺点的介绍,这让我对如何“测量”这些“热物理”性质有了更直观的认识。有时候,我会觉得这本书的深度有些超乎我想象,但它的可读性却又非常高,即便是在一些非常专业的章节,也能找到一些能够引起共鸣的类比或者启发。这本书不仅仅是关于无机材料的,它更像是一本关于“如何理解物质内在运动规律”的入门指南。

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坦白说,我对这本书的期望值其实并不高,我只是抱着一种“了解一下”的态度来阅读。毕竟,“无机功能材料”和“热物理”这两个词组合在一起,听起来就充满了学术气息,可能会有些枯燥乏味。然而,这本书却给了我一个大大的惊喜。当我读到关于“热障涂层”的章节时,我被里面描述的复杂工艺和精妙设计所震撼。书中不仅详细介绍了不同类型热障涂层材料的化学组成、微观结构以及它们在高温环境下的热学稳定性,还深入分析了这些涂层如何通过降低热导率来保护基材免受高温侵蚀。这让我想起了日常生活中一些高温作业的场景,比如航空发动机的叶片,或者工业炉的内衬,这些都与书中介绍的原理息息相关。作者用非常生动的语言和清晰的图示,将这些复杂的物理和化学过程进行了生动地呈现。我甚至开始对这些材料的失效机理和寿命预测产生了浓厚的兴趣。这本书让我意识到,原来我们生活中许多看似不起眼的技术背后,都蕴含着如此深奥的科学原理,而这本书恰好是打开这些奥秘的一把钥匙。

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这本书的题目是《无机功能材料热物理》,光是看名字就觉得内容会很硬核,可能涉及大量的公式推导和实验数据分析。我本来对这个领域是完全陌生的,只是因为工作需要,希望对它有一个初步的了解。翻开书,最先映入眼帘的是扎实的理论基础介绍,各种物理定律、热力学原理等等,这些内容对我来说确实有些难度,需要反复阅读和消化。而且,书中涉及的材料种类繁多,从传统的陶瓷、金属氧化物,到一些新兴的纳米材料,每一种材料都有其独特的热物理性质。我尤其对其中关于热导率、比热容、热膨胀系数等关键参数的测量方法和影响因素的阐述很感兴趣。虽然有些章节的阅读过程比较吃力,需要时不时地查阅一些背景知识,但我还是能感受到作者在梳理和讲解这些复杂概念时的严谨和耐心。书中的图表清晰,有助于理解抽象的物理概念,一些经典的研究案例分析也让理论知识变得更加具象化。总的来说,这本书的深度和广度都相当可观,对于想要深入研究无机功能材料热物理的学生或科研人员来说,绝对是一本值得细细品读的工具书,只是对于我这种门外汉来说,可能还需要更多的时间和精力去吸收。

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这本书的内容,我必须说,它确实在某个我意想不到的领域挖掘得相当深入。我本来是抱着一种“随便翻翻”的心态去看的,因为我对“无机功能材料”这个词组的理解仅限于教科书上的几个例子,而“热物理”更是让我觉得离我的日常工作和兴趣非常遥远。但是,当我翻到其中关于“相变材料在储能系统中的应用”那一章时,我被深深吸引了。书中详细分析了不同无机相变材料在吸放热过程中的热力学行为,以及如何通过调控其微观结构来优化能量存储效率。我完全没想到,这些看似枯燥的理论,竟然能与解决我们现实生活中能源短缺的问题紧密联系在一起。书中还提到了许多具体的实验数据和模拟结果,例如不同温度下的相变焓值、循环稳定性测试等等,这些都为理解材料的实际性能提供了坚实的基础。尽管我并不是这个领域的专业人士,但通过作者的条理清晰的叙述,我竟然能理解其中大部分内容,甚至开始思考这些材料在建筑节能、太阳能利用等方面的潜在可能性。这本书成功地打破了我对“专业书籍”的刻板印象,让我看到了科学研究的趣味性和实用性。

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