互换性与测量技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:何贡

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:2005-11

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787502622244

丛书系列:

图书标签:

• 互换性
• 测量技术
• 机械工程
• 制造工程
• 精度
• 公差
• 尺寸测量
• 量具
• 标准化
• 质量控制

好的，以下是一部名为《新材料的分子设计与合成实践》的图书简介，该书与您提到的《互换性与测量技术》无关： --- 《新材料的分子设计与合成实践》 前言：跨越材料科学的边界 在二十一世纪，材料科学已不再是简单的物理混合或冶金过程，而是深入到原子和分子尺度的精确工程。新材料的诞生，正驱动着能源、信息技术、生物医学和环境科学等领域的深刻变革。本书《新材料的分子设计与合成实践》，旨在为材料学、化学、物理学以及相关工程领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面而深入的指南，聚焦于如何从分子层面预测、设计并成功合成具有特定功能的新型材料。 本书的核心理念在于“功能导向的设计”。传统的材料研发往往依赖于试错法和经验积累，耗时长久且效率低下。而现代材料科学强调的是，我们必须首先明确所需材料应具备的宏观功能（如高导电性、特定的光学响应、优异的机械强度或生物相容性），然后逆向推导出在分子结构、晶格结构乃至纳米形貌上需要达到的设计目标。 第一部分：分子设计的理论基石 本书首先建立起坚实的理论基础。我们详细阐述了量子化学计算在材料设计中的应用。通过密度泛函理论（DFT）及其衍生方法，读者将学习如何精确计算电子结构、能带结构、反应能垒和分子间作用力。这部分内容强调了计算模拟如何取代昂贵的预实验，大幅缩短研发周期。我们深入探讨了周期性边界条件下的晶体结构预测，以及如何利用分子动力学（MD）模拟来研究材料在极端条件下的动态行为，例如高压、高温或溶液环境中的构象变化。 此外，材料的拓扑结构和缺陷工程是本部分的关键议题。我们探讨了晶界、位错、空位等结构缺陷如何显著影响材料的宏观性能。如何通过精确控制这些缺陷的引入和分布，来实现材料性能的“微调”，是实现高级功能的前提。 第二部分：合成策略与前沿技术 理论设计必须转化为实际的合成路径。本书的第二部分全面梳理了当前最先进的材料合成技术，重点关注那些能够实现原子级精度控制的方法。 1. 晶体工程与自组装： 我们详细介绍了溶剂热法、气相沉积（CVD/ALD）以及溶液法在合成晶体材料中的应用。特别地，本书对金属-有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的理性合成进行了深入剖析。读者将学习如何通过配体的选择和反应条件的精确控制，设计具有特定孔径、高比表面积和化学活性的多孔晶体材料。 2. 纳米结构控制合成： 纳米材料因其独特的量子尺寸效应而备受关注。本部分涵盖了量子点、纳米线和二维材料（如石墨烯及其衍生物、过渡金属硫化物）的湿化学合成技术。我们不仅关注产率和尺寸分布的均匀性，更侧重于如何通过表面化学修饰来稳定纳米粒子，并赋予其特定的生物或催化活性。 3. 聚合反应的精确调控： 对于高分子材料，结构决定性能。本书详细介绍了活性/可控自由基聚合（如ATRP、RAFT）等技术，阐明了如何精确控制聚合物的分子量、分子量分布、链结构（嵌段、接枝）以及末端功能化，以满足高性能涂层、先进封装和生物医用材料的需求。 第三部分：功能化与表征的桥梁 合成的材料必须经过严格的表征才能确认其结构与设计目标的一致性。本书的第三部分重点连接了“设计-合成”与“表征”之间的鸿沟。 1. 结构解析工具： 我们深入探讨了X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM/STEM）在高分辨成像和晶体结构确证中的应用。特别强调了电子能量损失谱（EELS）和能量色散X射线谱（EDS）在原子尺度上进行元素分布和化学态分析的能力。 2. 光谱学与性能关联： 荧光光谱、拉曼光谱和红外光谱如何揭示分子振动模式、电子能级跃迁和材料缺陷，从而与宏观的光学和电学性能建立定量联系，是本部分的研究重点。我们还讨论了X射线光电子能谱（XPS）在表面化学分析中的关键作用。 3. 性能测试与优化循环： 最终，本书将焦点引回至材料的功能测试。无论是电化学性能测试（如电池电极材料的循环稳定性）、催化活性评估，还是机械性能的蠕变与疲劳分析，我们强调了如何根据测试结果，反过来修正分子设计参数，形成一个高效的“设计-合成-表征-优化”的闭环流程。 结语：面向未来的材料科学家 《新材料的分子设计与合成实践》不仅仅是一本技术手册，更是一本思想指南。它鼓励读者跳出单一的学科视角，以系统工程的思维去驾驭复杂的分子世界。通过掌握本书所阐述的计算工具、合成方法和表征技术，新一代的材料科学家将有能力以前所未有的精度，创造出解决人类当前面临的能源存储、环境净化和健康医疗等重大挑战的关键物质。本书期待成为读者在探索材料科学前沿领域旅程中，一位可靠且富有启发性的伙伴。

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