物理化学、生物化学与化工原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国石化出版社

作者:金圣才

出品人:

页数:497

译者:

出版时间:2006-3

价格:56.80元

装帧:平装

isbn号码:9787801649911

丛书系列:

图书标签:

• 物理化学
• 生物化学
• 化工原理
• 化学工程
• 理工科
• 高等教育
• 教材
• 学科教育
• 基础科学
• 化学

《现代材料科学导论》 本书旨在为初学者系统性地介绍现代材料科学的核心概念、基本原理及其在工程技术中的广泛应用。全书结构清晰，语言流畅，力求在理论深度与知识广度之间取得平衡，使读者能够建立起对材料世界全面而深刻的认识。 第一章 材料的定义与分类 本章首先阐述了材料在人类文明发展中的重要地位，并对“材料”这一概念进行了定义，强调其作为物质载体和功能实现基础的双重属性。随后，我们将材料按照其化学成分和微观结构划分为四大类：金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料。每种材料类别都将介绍其基本的化学组成、典型的微观结构特征以及由此衍生出的宏观性质。例如，在金属材料部分，将探讨晶体结构、缺陷与力学性能的关联；在陶瓷材料部分，将涉及离子键和共价键的特点及其对硬度和脆性的影响；在高分子材料部分，则会介绍单体、聚合物链的结构以及分子量对性能的决定性作用；而复合材料则会强调组分材料的协同效应。 第二章 材料的结构与性能 本章深入探讨了材料的微观结构与其宏观性能之间的密切关系。我们将从原子尺度、晶体尺度和微观结构尺度三个层面，详细分析材料的结构特点。在原子尺度，我们将介绍不同化学键的类型（如金属键、离子键、共价键、范德华键）及其对材料结合强度、熔点、导电导热性的影响。在晶体尺度，我们将解析晶体结构（如面心立方、体心立方、六方密堆积）的特点，引入点缺陷（如空位、间隙原子、取代原子）和线缺陷（位错）的概念，并解释这些缺陷如何影响材料的强度、塑性和韧性。在微观结构尺度，我们将聚焦于晶粒、晶界、相界面等对材料性能的调控作用，例如晶粒细化如何提高强度和韧性。此外，本章还将详细介绍材料的关键宏观性能，包括力学性能（强度、刚度、塑性、韧性、硬度）、物理性能（导电性、导热性、光学性能、磁学性能）、化学性能（耐腐蚀性）和热性能（热膨胀、热容），并阐明这些性能是如何由材料的微观结构决定的。 第三章 材料的制备与加工 本章将介绍几种主要的材料制备与加工技术，以期读者了解如何将原材料转化为具有特定形状和性能的材料制品。在金属材料方面，我们将介绍熔炼、铸造、锻造、轧制、焊接等基本工艺，并讨论这些工艺对材料组织和性能的影响。在陶瓷材料方面，我们将涉及粉体制备、成型（如压制、注浆）、烧结等关键步骤，以及如何通过控制烧结温度和气氛来优化陶瓷的致密度和微观结构。对于高分子材料，本章将介绍聚合反应、挤出、注塑、吹塑、模压等成型方法，并解释不同加工方式如何影响聚合物的取向和结晶度。复合材料的制备则会侧重于基体与增强体之间的界面结合，介绍如层压、缠绕、模压成型等工艺。此外，本章还将简要介绍材料的表面处理技术，如热处理、表面改性等，它们在改善材料性能方面起着至关重要的作用。 第四章 功能材料概览 本章将聚焦于当前材料科学研究的热点领域——功能材料，并对几类重要的功能材料进行介绍。我们将探讨电子材料，包括半导体材料（如硅、锗及其衍生物）及其在集成电路中的应用，以及导电高分子和超导材料。接着，我们将介绍磁性材料，如软磁材料和硬磁材料，及其在电机、存储设备中的应用。光学材料部分将涉及透明陶瓷、光纤材料以及用于显示和照明的发光材料。此外，本章还将简要介绍生物医用材料，如用于植入和组织工程的生物相容性材料，以及环境友好型材料，例如可降解塑料和绿色能源材料。通过对这些功能材料的介绍，读者可以了解到材料科学在推动科技进步和社会发展中的前沿作用。 第五章 材料的失效分析与可靠性 本章旨在培养读者对材料在实际应用中可能出现的失效模式的认识，以及如何提高材料的可靠性。我们将详细分析几种常见的材料失效机制，包括断裂（如脆性断裂、韧性断裂）、疲劳（应力循环载荷下的损伤积累）、蠕变（高温下的长期变形）、腐蚀（化学或电化学作用导致的材料劣化）和磨损（表面材料的损耗）。每种失效机制都将结合具体的材料实例和失效机理进行讲解。在此基础上，本章将介绍材料的可靠性设计原则，包括材料的选择、结构设计、环境因素的考虑以及质量控制的重要性。最后，本章将强调通过对失效过程的深入理解，为材料的改进和新材料的设计提供指导，从而提高产品的使用寿命和安全性。 本书的编写力求科学严谨，内容详实，并配以大量的插图和示意图，以帮助读者更直观地理解抽象的材料科学概念。希望本书能为所有对材料科学感兴趣的读者提供一个扎实的入门基础，并激发他们进一步探索这一充满魅力的学科。

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说实话，这本书的阅读体验是两极分化的。对于已经有扎实基础的读者来说，这本书无疑是一座宝藏，因为它提供了许多教科书中找不到的精细讨论和深度见解。然而，对于基础薄弱的初学者来说，可能需要付出额外的努力。我发现，在某些涉及量子力学基础的章节中，作者对一些基本概念的引入略显仓促，可能需要读者自行查阅其他资料来补足。比如，关于分子轨道理论的解释，虽然图示很美观，但对非化学专业的读者可能还是有些抽象。不过，瑕不掩瑜，作者在后续的总结和跨章节联系上做得非常出色。每当我觉得快要迷失在细节的海洋里时，总会有那么一句话，将所有看似分散的知识点重新串联起来，形成一个宏大的知识网络。这种精心设计的知识地图，使得读者在学习过程中始终能保持方向感，避免了陷入“只见树木不见森林”的困境。这种编排方式，体现了作者对教学法和学习心理学的深刻理解。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，色彩搭配得非常和谐，那种沉稳中又不失活力的感觉，很符合它所涵盖的学科气质。我是在一个朋友的推荐下偶然翻到这本书的，当时我对这个跨学科的组合感到非常好奇。拿到书后，立刻被它扎实的理论基础和清晰的逻辑结构所吸引。比如在解析热力学定律时，作者没有仅仅停留在公式的堆砌上，而是非常巧妙地结合了实际的化学反应案例，让你能立刻感受到抽象概念的实际意义。再比如，当我深入到反应动力学部分时，那种对速率常数和活化能的深入探讨，让我仿佛置身于实验室中，亲手去观察和测量这些微观世界的变化。书中对各种图表的运用也堪称一绝，那些复杂的等温线和相图，通过精心的排版和标注，变得异常直观易懂，极大地降低了初学者的理解门槛。这本书的排版也十分考究，字体大小和行间距都把握得恰到好处，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳，这对于需要反复研读的理工科书籍来说，无疑是一个巨大的加分项。总的来说，它给人一种非常专业、严谨又不失亲和力的阅读体验，感觉就像有一位经验丰富、耐心细致的导师在身边为你讲解一样。

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我花了好几周时间才啃完这本书的前半部分，坦白说，它的深度和广度确实超出了我最初的预期。特别是生物化学这一块的叙述，简直可以算得上是一部独立的高质量教材。我特别欣赏作者在处理蛋白质结构与功能那一章时所采取的层层递进的方式，从一级结构到四级结构，再到催化机制的阐述，每一步都衔接得天衣无缝，没有丝毫的跳跃感。书中对酶促反应机理的解析，用了很多精妙的化学平衡和动力学原理来佐证，让那些复杂的生化过程变得有据可循，而不是单纯的记忆。我记得有一次，我为了理解某个代谢通路中的限速酶，反复阅读了书中关于自由能变化的讨论，最终豁然开朗，这种“顿悟”的快感，正是好书带给读者的最大馈赠。此外，书中还穿插了一些重要的历史背景和研究发现的演变过程，这让枯燥的知识点瞬间变得鲜活起来，我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在回顾人类探索生命奥秘的伟大历程。

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我个人认为，这本书最大的价值在于它构建了一种罕见的系统性思维模式。它强迫你跳出单一学科的藩篱，去思考物质世界在不同尺度和复杂性层级下的共通规律。比如，从能量的守恒与转化（物理化学基础）出发，到生命体内的精妙调控（生物化学视角），再延伸到大规模工业生产的效率优化（化工原理的应用），这本书就像一把钥匙，为我打开了理解现代科学技术多维交叉领域的大门。我过去对“化学工程”的理解非常片面，总觉得它与基础研究相去甚远，但读完此书后才明白，没有扎实的物理化学和生物化学根基，现代化工的创新就无从谈起。这本书的阅读过程，与其说是学习，不如说是一次思维的重塑，它让我开始用一种更加全面、更加辩证的眼光去看待身边的物质世界和技术进步。这对于任何希望在科学领域深入发展的人来说，都是一本极具启发性的经典之作。

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这本书的第三部分——化工原理——简直就是一本实战指南，它将前两部分抽象的物理化学和生物化学原理，完美地落地到了工业生产的宏大场景中。我尤其对其中关于单元操作的描述印象深刻，例如精馏塔的设计与计算，作者没有使用那种让人望而生畏的复杂数学模型，而是通过大量实际工业流程图和案例分析，将质量传递、热量传递的概念直观地展现出来。阅读这些章节时，我仿佛能闻到车间里原料混合、分离提纯的气味，想象着巨大的反应釜中物质如何在压力和温度的精确控制下发生转化。书中对过程控制和优化策略的讨论也极为前沿，很多内容即便是资深的工程师也需要参考学习。它不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么这样设计最有效率”，这种对工程思维的培养，远远超出了单纯的学科知识传授范畴。这本书真正做到了理论指导实践，让人相信科学的力量可以被有效地转化为现实的生产力。

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