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出版者:清华大学

作者:曹立礼

出品人:

页数:549

译者:

出版时间:2007-3

价格:55.00元

装帧:

isbn号码:9787302144045

丛书系列:

图书标签:

• 材料科学
• 表面科学
• 材料表面
• 界面科学
• 物理化学
• 化学物理
• 纳米材料
• 薄膜技术
• 表面分析
• 腐蚀与防护

《材料表面科学》是一本深入探讨物质表面奥秘的专著，旨在揭示材料在界面处的独特行为与性质。本书内容详实，涵盖了从基础理论到前沿应用的广泛领域，为读者勾勒出一幅清晰而全面的材料表面科学图景。 核心理论与基础知识： 本书首先从宏观到微观，系统阐述了材料表面在原子、分子乃至电子层面的结构特征。读者将了解到表面晶体学、表面缺陷、表面能以及表面张力等基本概念，并理解这些微观结构如何决定宏观表面性能。特别地，本书会深入剖析表面吸附现象，包括物理吸附和化学吸附的机理，以及Langmuir、Freundlich等经典吸附等温线的理论模型，并探讨吸附对催化、传感等过程的关键作用。 表面分析技术： 为了理解和表征材料表面，本书详细介绍了各种先进的表面分析技术。从真空技术在表面分析中的重要性开始，逐步介绍诸如扫描隧道显微镜（STM）、原子力显微镜（AFM）等扫描探针显微镜（SPM）技术，它们能够实现原子级分辨率的表面形貌成像；X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）等电子能谱技术，用于确定表面元素的组成和化学态；离子散射谱（ISS）和二次离子质谱（SIMS）等离子质谱技术，能够提供表面浅层元素的精确信息；以及低能电子衍射（LEED）和反射高能电子衍射（RHEED）等衍射技术，用于研究表面结构和有序性。本书不仅解释了这些技术的原理，还提供了实际应用案例，帮助读者掌握如何选择和运用合适的分析手段解决具体问题。 表面现象与界面过程： 材料表面的性质往往与发生在界面上的各种物理化学过程紧密相关。本书深入探讨了表面扩散、表面反应、表面相变等关键现象。例如，在催化领域，表面活性位点的形成、反应物在表面的吸附与解吸、以及产物的脱附过程，都是影响催化效率的核心环节。本书会详细分析这些过程的动力学和热力学机制。此外，本书还将讨论表面润湿性、表面黏附、表面摩擦与磨损等与宏观应用息息相关的表面特性，并分析影响这些特性的因素。 先进表面工程与应用： 在掌握了基础理论和分析技术后，本书将视角转向如何通过调控材料表面来获得特定功能。本书会详细介绍多种表面改性技术，包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）等薄膜制备技术，以及离子注入、激光处理、等离子体处理、电化学沉积等表面改性方法。这些技术如何精确地改变材料表面的成分、结构和形貌，进而赋予材料耐磨、耐腐蚀、导电、催化、生物相容性等优异性能，本书将一一解析。 本书还将重点介绍材料表面科学在各个领域的广泛应用。在能源领域，涉及太阳能电池的界面工程、燃料电池的电极材料表面特性；在生物医学领域，包括植入物的表面生物相容性、药物递送系统的表面设计；在电子信息领域，如半导体器件的表面处理、纳米电子学的界面控制；在环境科学领域，如污染物吸附材料的表面活性、催化转化技术等。每个应用领域都将通过具体的案例进行深入剖析，展示材料表面科学的巨大价值和无限潜力。 前沿研究方向： 为了使读者跟上学科发展的步伐，本书还会对材料表面科学的前沿研究方向进行展望。这包括纳米材料的表面科学、二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）的表面特性、自组装单分子膜（SAMs）在功能表面的构建、以及智能材料的表面响应机制等。这些内容将激发读者的研究兴趣，并为他们未来的学术探索提供方向。 总而言之，《材料表面科学》是一本集理论深度、技术广度、应用实践和前沿视野于一体的综合性著作。它不仅是材料科学、化学、物理等相关领域研究人员的必备参考书，也是有志于深入了解材料表面奥秘的广大读者的理想读物。通过阅读本书，读者将能深刻理解材料表面的独特魅力，并掌握调控和利用这一重要界面的关键技术。

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这本书的名字吸引了我，是因为我一直对“看不见”的世界充满好奇。我们日常接触的物体，从手机到汽车，从衣服到食品包装，它们的性能和表现，往往都取决于我们肉眼看不到的表面。我希望这本书能够让我对这些“看不见”的微观世界有一个更直观的认识。我脑海里常常浮现出各种奇特的表面现象，比如荷叶上的露珠为何滚落，为什么有些肥皂泡能持续那么久，或者为什么有些金属表面会有特殊的颜色。这本书是否会触及这些日常生活中常见的，却又蕴含深刻科学原理的表面现象？我希望它能不仅仅是理论的堆砌，更能通过生动的比喻和形象的描述，让我感受到材料表面科学的魅力。比如，我希望书中能讲讲表面吸附，分子间的相互作用，或者扩散过程，这些概念听起来就很有趣。如果还能有一部分内容介绍如何利用表面科学的原理来设计和创造具有特殊功能的材料，那就更好了，这会让我觉得科学研究是非常有意义和创造性的。

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我买这本书，主要是出于我个人在实际工作中的一些困惑。我在一个涉及涂料和镀膜的行业里工作，经常会遇到产品表面出现各种问题，比如附着力不足、耐磨性差、或者颜色不均等。我总觉得这些问题都跟材料的表面处理息息相关，但是很多时候，我们只能依靠经验来解决，缺乏理论指导。这本书的题目“材料表面科学”，听起来就非常对症下药。我希望书中能够提供一些关于表面能、表面张力、以及表面润湿性的理论知识，并且能够解释这些概念是如何影响涂层和镀膜的性能的。我尤其希望能看到一些关于表面改性技术的介绍，比如等离子体处理、化学气相沉积、或者物理气相沉积等等，以及这些技术是如何改变材料表面的性质，从而达到我们期望的效果。如果书中还能包含一些实际案例分析，解释如何通过科学的方法来诊断和解决实际生产中遇到的表面问题，那就更完美了，这对我来说将是极其宝贵的财富。

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对于这本书的期待，我更多地是希望它能为我打开一扇理解材料世界的新视角。我是一名初涉科学领域的爱好者，对很多概念都还在懵懂阶段，所以希望这本书能够以一种非常容易理解的方式来介绍材料表面科学。我希望能在这本书中找到关于材料表面是如何“诞生”的答案，比如它们是如何在制造过程中形成的，以及在不同环境下又会发生怎样的“变化”。我特别关注书中是否会介绍一些基础的实验技术，用来观察和分析材料的表面，比如显微镜下的世界，或者光谱分析的原理。我想了解，科学家们是如何“看”到原子和分子的，又是如何知道它们在表面上做了什么。如果书中能够穿插一些历史性的发展脉络，讲述材料表面科学是如何一步步发展至今的，那会让我对这个领域有更深刻的认识。我对那些看似平平无奇的材料，在微观世界里所展现出的复杂性和精妙性充满敬畏，希望这本书能够让我更好地欣赏这种“隐藏的艺术”。

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这本书的封面设计相当吸引人，深邃的蓝色背景上，错落有致地分布着一些晶体结构的示意图，还有几束光线穿透其中，营造出一种神秘而又充满科学探索的氛围。光看封面，我就已经迫不及待地想一探究竟了。我一直对材料的宏观性能是如何由其微观结构决定的感到好奇，而“材料表面科学”这个名字，恰好点明了这一研究的核心。我常常会想，为什么有些金属容易生锈，而有些则能保持光泽数年？为什么有些涂层能让物体防水，有些又能导电？这些问题的答案，我想一定隐藏在材料的表面。这本书是否会深入浅出地解释这些现象，从原子和分子的层面剖析材料表面是如何形成、如何与环境相互作用的？我特别期待书中能否提供一些生动的案例，比如纳米技术的应用，或者生物医学材料的表面改性，这些都是我日常生活中能接触到，却又觉得非常神奇的领域。如果这本书能够将抽象的理论与这些具体的应用联系起来，那将是一次非常过瘾的学习体验。而且，我希望书中能够包含一些关于表面形貌、表面化学以及表面物理性质的讨论，这样我才能更全面地理解“表面科学”的内涵。

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作为一名对未来科技发展抱有浓厚兴趣的读者，我购买这本“材料表面科学”，是希望能从中洞察未来材料发展的脉络。我一直关注着诸如柔性电子、生物传感器、新型催化剂等前沿科技的进展，而我深知，这些技术的突破往往离不开对材料表面特性的精确控制和创新。我希望这本书能够深入探讨如何通过调控材料的表面结构和组成，来实现材料性能的飞跃。例如，关于表面催化，我希望书中能解释为什么某些材料的表面能够加速化学反应，以及如何设计出更高效的催化剂；在生物医学领域，我也很想了解材料表面是如何与生物体相互作用的，比如如何设计出能与细胞良好兼容，或者能引导组织再生的生物材料。我期望书中能够展望材料表面科学在能源、环境、健康等领域的未来应用前景，并且能够提及一些尚处于研究阶段的、具有颠覆性潜力的表面科学技术。这本书是否能为我揭示一个充满无限可能的材料新世界？

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