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出版者:化学工业

作者:张产茗

出品人:

页数:618

译者:

出版时间:2007-1

价格:48.00元

装帧:

isbn号码:9787502590277

丛书系列:

图书标签:

• 电镀
• 添加剂
• 表面处理
• 金属加工
• 化学工业
• 材料科学
• 工艺技术
• 电化学
• 工业应用
• 精细化工

《熔铸未来：新材料与先进制造技术前沿探索》 内容简介： 本书全面深入地探讨了当前材料科学与先进制造技术领域最前沿的研究热点、关键技术突破及其在未来产业升级中的战略意义。全书共分为六大部分，旨在为工程师、科研人员以及相关领域的决策者提供一份既具理论深度又富实践指导性的参考指南。 第一部分：高熵合金与超材料的结构调控与性能演化 本部分聚焦于下一代结构材料的研究。首先，详细阐述了高熵合金（HEAs）的构筑原理、多主元协同效应及其在极端环境（如高温、强辐照）下的微观结构演变机制。内容涵盖了从第一性原理计算预测到复杂热处理工艺优化以实现特定力学性能（如超塑性、高韧性）的完整流程。随后，深入分析了超材料的设计理念，包括负介电常数、负磁导率结构的构建方法，重点讨论了声学超材料在隔振、隐身技术中的应用潜力，以及电磁超材料在频率选择性表面（FSS）和超分辨成像中的最新进展。特别辟出一章，探讨了如何利用增材制造技术（如选区激光熔化SLM）精确控制这些复杂材料的内部微纳结构。 第二部分：智能传感与自修复聚合物系统 本章致力于功能性高分子材料的研究与应用。我们探讨了如何通过分子设计引入刺激响应性基团，构建对光、热、电场或化学信号敏感的智能聚合物。详细解析了基于可逆化学键（如Diels-Alder反应、氢键网络）的自修复机制，包括本征自修复和微胶囊触发自修复的效率评估标准和影响因素。在传感应用方面，重点介绍了基于导电聚合物和碳纳米材料（如石墨烯、碳纳米管）构建的高灵敏度应变、气体及生物分子传感器，分析了其在可穿戴电子设备和环境监测中的集成挑战与解决方案。 第三部分：极端条件下的能源存储与转换材料 面对全球能源转型的迫切需求，本部分集中探讨了下一代高能量密度和高安全性的储能材料。在电池技术方面，深入剖析了固态电解质的设计策略，包括硫化物、氧化物和聚合物固态电解质的离子电导率、界面阻抗控制技术。对于锂硫电池和金属空气电池，详细论述了多硫化物穿梭效应的抑制方法以及新型正极材料的负载与结构设计。在电催化领域，研究了非贵金属基催化剂在析氢反应（HER）和析氧反应（OER）中的活性位点工程，以及新型钙钛矿材料在高效光电催化水分解中的应用前景。 第四部分：增材制造（3D打印）的工艺-组织-性能闭环控制 本部分是关于先进制造技术的深度剖析。我们不仅涵盖了金属、陶瓷及复合材料增材制造的常用工艺（L-PBF, EBM, DED），更侧重于“工艺-组织-性能”之间复杂的非线性关系建模。重点分析了增材制造过程中特有的快速凝固、残余应力、孔隙率等问题，并介绍了如何通过优化激光扫描路径、预热温度和粉末粒度分布来精确控制晶粒生长、相分离和微观缺陷。此外，深入探讨了用于实时过程监控的先进传感器技术（如原位X射线衍射、红外热成像）及其在缺陷识别与反馈控制中的应用。 第五部分：生物界面材料与组织工程支架 本部分关注材料科学与生物医学工程的交叉前沿。探讨了生物相容性、生物活性材料的设计原则，特别是如何通过表面修饰（如接枝生物分子、构建纳米拓扑结构）来调控细胞的黏附、增殖和分化。详细阐述了可降解聚合物（如PLGA、PCL）在药物缓释载体和三维生物打印支架中的应用。内容包括支架的机械性能设计以匹配特定组织（如骨、软骨）的力学环境，以及如何利用生物物理信号（如声波、电场）指导干细胞向特定谱系定向分化。 第六部分：先进计算模拟与数据驱动的材料发现 本章强调了计算工具在加速材料研发中的核心作用。系统介绍了从量子力学（DFT）到介观尺度模拟（如相场法、分子动力学MD）的多尺度模拟方法。重点阐述了如何利用机器学习（ML）和人工智能（AI）技术处理高通量实验数据和模拟结果，构建材料性能预测模型，实现“材料基因组计划”中的正向设计。内容涵盖了用于预测晶体结构稳定性、相变温度、催化剂活性位点以及缺陷敏感性的深度学习模型架构与训练策略。 本书的特色在于对跨学科知识的整合与深度挖掘，旨在描绘出未来十年材料与制造领域的发展蓝图，强调基础研究向工程化应用的转化路径和面临的关键瓶颈。

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最近在学习的过程中，偶然翻到了这本书，当时就被它在理论深度上的严谨性所吸引。我本身是做研发工作的，所以对于技术文献的要求比较高，希望能够有扎实的理论基础作为支撑。这本书在这方面做得非常出色，它不仅罗列了大量的实验数据和公式，还对这些数据和公式背后的机理进行了深入的剖析。比如，在讲到某个新型添加剂的作用机制时，作者没有仅仅停留在描述表面现象，而是详细地阐述了其在电化学过程中的分子层面的反应，这让我对这个添加剂的功能有了豁然开朗的认识。这种理论上的“穿透力”对于我这样的研究者来说至关重要，它能帮助我跳出固有的思维模式，去探索新的可能性。而且，书中引用了大量的学术文献和专利，这使得它的论述更具说服力，也为我进一步的深入研究提供了宝贵的参考资料。我甚至会在阅读的同时，去查找书中引用的那些原始文献，这极大地拓展了我的知识面。这本书就像一个宝库，每一次翻阅都能有所收获，让我对电镀技术这个领域有了更系统、更全面的认识。

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这本书的整体风格可以说是非常“前沿”和“开放”的。在阅读过程中，我感受到了作者对行业发展趋势的敏锐洞察力，以及对新兴技术和材料的积极拥抱。书中不乏对一些最新的电镀添加剂的研究进展和应用前景的探讨，这让我对未来电镀技术的发展方向有了一个初步的了解。比如，在环保法规日益严格的今天，书中对绿色电镀添加剂的介绍和发展趋势的分析，就给了我很大的启发。它不仅仅停留在介绍概念，而是深入分析了这些新型添加剂在性能、成本以及环境友好性方面的优势。这对我思考我们公司未来的产品升级和技术路线规划非常有帮助。我甚至觉得，这本书的某些部分，更像是未来行业的技术白皮书，里面的一些观点和预测，可能会在不久的将来成为现实。对于我这样需要不断学习和更新知识的技术从业者来说，能够接触到如此具有前瞻性的内容，无疑是一种巨大的价值。

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我不得不说，这本书的组织结构和语言表达方式，给我的阅读体验带来了一种“舒适感”。通常，技术类的书籍往往会显得比较枯燥乏味，或者术语晦涩难懂，让人望而却步。但这本书在这方面做得非常好，它的章节划分逻辑清晰，循序渐进，从基础概念到复杂应用，都安排得非常合理。即使是一些比较专业的术语，作者也能够用比较容易理解的方式来解释，并且辅以大量的图表和实例，使得抽象的概念变得直观生动。我尤其欣赏书中在讲解复杂问题时，采用的多角度分析方法。它不会仅仅从一个角度去阐述，而是会考虑到不同的影响因素，给出综合性的建议。这使得我能够更全面地理解问题，而不是被局限于某个狭窄的视角。阅读这本书，对我来说，更像是一种愉快的学习过程，而不是一种负担。它让我能够轻松地吸收新知识，并且能够融会贯通，应用到实际工作中。

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这本书我读了一段时间了，确实对我的日常工作产生了不小的影响。之前在车间里，遇到一些老旧设备或者设备性能不太稳定的情况，就常常要花费很多时间去调试。特别是遇到一些突发状况，比如镀液突然出现问题，需要快速找到根源并解决，这简直让人焦头烂额。这本书里的一些章节，讲到了一些经典的故障排除方法，还有一些针对不同类型镀层的稳定化处理技巧，我尝试着在实际操作中运用了一下，效果出乎意料的好。以前需要反复试错好几次才能解决的问题，现在有时候能一次到位。而且，书里对一些关键工艺参数的讲解，也让我对为什么会出现某些问题有了更深的理解，不再是“知其然不知其所以然”。举个例子，之前我对镀液中杂质的影响认识不够深刻，总是觉得只要浓度合适就行，结果出了问题也只能盲目地去添加药剂。现在看了书里关于杂质对镀层性能影响的论述，我才明白原来微量的杂质也能造成巨大的差异，并且学会了一些前处理和维护镀液清洁度的方法，这大大减少了废液的产生，也提升了产品合格率，从长远来看，真的能节省不少成本。

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说实话，这本书给我的感觉是相当“接地气”的。我是一名在生产一线摸爬滚打多年的技术员，平时接触的更多的是实际生产中的具体问题，对于那些过于理论化的东西，有时候觉得有些遥远。这本书的优点就在于，它在讲解理论知识的同时，非常注重与实际生产相结合。书里有很多关于如何根据具体的产品要求来选择和使用添加剂的案例分析，还有针对不同生产环节可能遇到的常见问题的解决方案，都写得非常具体，就像老师傅在手把手教你一样。我记得有一次，我们生产线上有一批产品出现了镀层表面发雾的情况，当时大家都摸不着头脑，就翻了翻这本书，里面恰好有关于镀层发雾原因的详细分析，并且给出了几个切实可行的改进措施。我们照着书里的方法调整了工艺参数，问题很快就解决了。这种直接的指导意义，对于我们这些一线技术人员来说，简直是救命稻草。这本书让我觉得，原来那些高深的理论是可以转化成实际操作中的指导，让我们的工作变得更有效率，也更有成就感。

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不错，内容丰富详实。

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