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出版者:印刷工业出版社

作者:马爽

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:2007-5

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787800006371

丛书系列:

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《材料科学基础：探索物质的本质与应用》 本书深入浅出地剖析了材料科学的核心原理，为您打开一扇通往微观世界的大门。从原子、分子层面的结构与性质，到宏观材料的性能表现，本书系统性地梳理了材料科学的理论框架，旨在帮助读者建立坚实的科学认知基础。 第一篇：材料的微观世界 原子与晶体结构： 本篇将首先介绍构成物质的基本单元——原子，包括其结构、电子排布以及元素周期律的规律。随后，我们将深入探讨原子如何排列形成晶体，详细解析各种晶体结构（如体心立方、面心立方、六方密堆积等）及其对材料宏观性能的影响。您将了解什么是晶格、晶面、晶向，以及如何用密勒指数等方法来描述它们。此外，非晶态材料的结构特点也将被引入，与晶体材料形成对比。 化学键与材料性能： 化学键是连接原子的纽带，也是决定材料性质的关键因素。本书将详细阐述不同类型的化学键，包括离子键、共价键、金属键以及范德华力，并分析它们各自的特点以及在不同材料中所起的作用。您将理解为何金属导电性好、陶瓷脆性大、聚合物具有弹性，这些都与原子间的相互作用力息息相关。 缺陷与形变： 理想的晶体结构在现实中是罕见的。本篇将重点探讨材料中的各种缺陷，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、畴界）。这些微观缺陷往往是材料力学性能、扩散行为以及电子性质的决定性因素。我们将详细解析位错的运动机制，以及它们如何导致材料的塑性变形。同时，张力、压缩、剪切等基本应力状态下的形变机制也将一一剖析。 相变与热力学： 材料的性能往往会随着温度、压力等条件的变化而改变，这背后是材料内部发生的相变。本书将引入相图的概念，解释如何通过相图来理解合金的组织结构和性能。您将学习到固态相变（如沉淀、奥氏体转变）和液-固相变（如凝固）的基本原理，以及热力学定律（如吉布斯自由能）在相变过程中的指导作用。 第二篇：材料的宏观性能与分类 力学性能： 材料的力学性能是工程应用中最直接、最重要的考量因素之一。本篇将深入介绍材料的各项力学性能指标，包括强度（屈服强度、抗拉强度）、硬度、韧性、塑性、疲劳强度、蠕变等。我们将详细解释这些性能是如何通过拉伸试验、硬度试验等方法进行测量的，并分析材料微观结构（如晶粒尺寸、位错密度、第二相粒子）如何影响这些宏观性能。您将了解到为何材料会发生脆性断裂或韧性断裂。 热学性能： 材料在热环境下的表现同样至关重要。本篇将探讨材料的热导率、比热容、热膨胀系数、熔点等热学性质。您将了解热量如何在材料中传递，以及不同材料在导热性、储热能力和尺寸稳定性方面的差异。这些性质对于设计耐高温材料、绝热材料等至关重要。 电学与磁学性能： 随着电子技术的飞速发展，材料的电学与磁学性能变得越来越重要。本篇将分类介绍金属导体的电导率、半导体的载流子浓度和迁移率、绝缘体的介电性能。同时，我们将探讨铁磁性、顺磁性、抗磁性等磁学现象的微观机制，以及软磁材料和硬磁材料的应用。 光学性能： 材料与光相互作用的规律构成了光学性能。本篇将介绍材料的透射率、反射率、吸收率、折射率等光学参数。您将了解为何有些材料透明，有些材料不透明，以及如何利用材料的光学特性设计光学器件。 腐蚀与防护： 材料在服役环境中会受到各种腐蚀的威胁，导致性能下降甚至失效。本篇将探讨金属腐蚀的电化学机理，以及不同类型的腐蚀（如电化学腐蚀、高温氧化）。同时，我们将介绍各种材料的防腐蚀策略，包括缓蚀剂、涂层、电化学保护等。 第三篇：常见工程材料及其应用 金属材料： 金属材料因其优异的力学性能和良好的导电导热性而被广泛应用。本篇将详细介绍钢铁（碳钢、合金钢）、铝合金、铜合金、钛合金等常见金属材料的成分、组织结构、性能特点及其在航空航天、汽车制造、建筑、电子产品等领域的应用。我们将深入探讨不同合金元素的加入如何改善金属材料的性能。 陶瓷材料： 陶瓷材料具有高硬度、高耐温性、优良的绝缘性和耐腐蚀性，是高温、高压、强腐蚀等极端环境下的理想选择。本篇将介绍氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）、氮化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）、非氧化物陶瓷（如碳化钨）等各类陶瓷材料的特性，并讨论它们在航空发动机、电子元件、生物医学等领域的应用。 聚合物材料： 聚合物材料因其轻质、易加工、可设计性强而备受青睐。本篇将系统介绍热塑性聚合物（如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯）和热固性聚合物（如环氧树脂、酚醛树脂）的结构、性能和加工工艺。同时，我们将探讨高分子链的缠结、结晶以及交联等对聚合物性能的影响，并介绍其在包装、纺织、建筑、医疗等领域的广泛应用。 复合材料： 复合材料是将两种或多种不同材料通过物理或化学方法结合而成的，旨在获得单一材料无法比拟的优异性能。本篇将重点介绍纤维增强复合材料（如碳纤维增强聚合物、玻璃纤维增强聚合物）、颗粒增强复合材料以及层状复合材料等。您将了解不同增强体和基体的组合如何赋予材料高强度、高刚度、轻质等特性，及其在航空航天、体育用品、汽车轻量化等领域的关键作用。 通过学习本书，您将能够深刻理解材料的微观结构与宏观性能之间的内在联系，掌握分析和评价不同材料性能的方法，为解决工程实际问题、选择合适的材料以及进行材料创新打下坚实的基础。本书适合材料科学、工程技术、物理、化学等相关专业的学生和研究人员阅读，同时也为对材料世界充满好奇的广大读者提供了一扇深入探索的窗口。

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这本书的语言风格，在我接触过的同类专业书籍中，绝对是独树一帜的。它成功地在保持学术严谨性的同时，避开了那种拒人于千里之外的晦涩术语堆砌。作者的笔触流畅而富有洞察力，常常使用一些生动、贴切的比喻来阐释那些抽象的技术原理。比如，在讲解缓冲设计时，那种将复杂力学模型比作“精妙的弹簧减震系统”的描述，立刻让那些复杂的公式变得鲜活起来，仿佛我正亲手触摸和感受着那些力量的传递。更难能可贵的是，作者似乎深谙“授人以渔”的道理，他不仅告诉我们“是什么”，更着重阐释了“为什么会这样”以及“我们该如何应对”。这种平易近人却又不失深度的表达，使得即便是初入该领域的门外汉，也能快速建立起对核心概念的直观理解，而资深从业者也能从中发掘出新的视角和启发。这种温度感十足的文字，让阅读体验变得格外亲切和高效。

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我不得不说，这本书在逻辑架构上的处理方式，简直是教科书级别的典范。作者显然花费了大量心血来构建一个层层递进、浑然一体的知识体系。初读时，那些看似庞杂的基础概念，在巧妙的章节过渡中，被梳理得井井有条，仿佛作者是一位技艺高超的建筑师，为我们打下了一个坚实的地基。最令人称道的是，它并非简单地罗列事实，而是不断地引导读者进行深入的思考和关联。例如，在一个关于材料性能的章节中，作者没有停留在数据层面上，而是立刻将其与实际生产中的环境应力、成本控制乃至回收利用的循环经济理念挂钩，这种跨学科的视野，极大地拓宽了我的认知边界。阅读过程中，我常常需要停下来，不是因为内容晦涩难懂，而是因为被某个精妙的论证或某个独到的见解所震撼，需要时间去消化和吸收它所蕴含的深层含义。这种环环相扣、逻辑严密的叙事节奏，让学习过程本身变成了一种享受，而不是枯燥的积累。

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这本书的装帧设计真是一绝，封面那富有肌理感的纸张，触感温润而沉稳，仿佛预示着内容本身的扎实与深度。我尤其欣赏那深邃的墨绿色调，搭配着简洁有力的烫金书名，散发着一种低调而高级的专业气息。拿到手中，分量感十足，让人立刻感受到它绝非泛泛之作。内页的纸张选择也颇为讲究，米白色的哑光处理，不仅有效减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳，使得那些密集的图文排版看起来也格外清晰舒适。装订工艺更是无可挑剔，无论是平摊还是翻折，书脊都保持着完美的弧度，没有任何松动或开裂的迹象，这对于一本可能需要频繁查阅的工具书来说，简直是太重要了。翻阅时，那种微微的“沙沙”声，透露着一种对知识的尊重。光是这份外在的匠心，就已经让人对接下来的阅读内容充满了期待与敬意。我甚至觉得，它本身就可以作为一件桌面艺术品来陈列，它传递出的那种对品质的执着，本身就是一种无声的宣言。

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不得不提的是，书中附带的案例分析部分，其真实性和深度简直令人拍案叫绝。这些案例并非那种教科书式的、经过美化的理想模型，而是充满了现实世界中特有的妥协、挑战与创新。作者显然深入一线，从具体的工业实践中汲取了养分，每一个案例都像一扇小小的窗口，让我得以窥见行业前沿的真实运作状况。无论是面对极端气候的包装挑战，还是追求极致轻量化的结构创新，这些详实的记录都提供了宝贵的经验教训。更棒的是，每个案例后面都附带有结构化的“问题分析——解决方案对比——最终效益评估”的框架，这使得我们可以系统地学习如何像专家一样去解构问题和评估方案的优劣。这种实战导向的教学方法，极大地增强了书籍的实用价值，让人感觉自己不仅仅是在阅读理论，更是在进行一场高强度的模拟训练。

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总而言之，这是一部超越了传统教材范畴的重量级著作。它在内容的前瞻性上表现得尤为突出，对于新兴技术和未来趋势的探讨，展现了作者深远的战略眼光。书中对于可持续发展、智能传感技术与包装集成化的论述，已经远远走在了行业标准的前面，它不是在总结过去，而是在描绘未来。读完之后，我感觉自己的知识体系被彻底更新和升级了，不再局限于已有的认知框架，而是被推向了一个更广阔、更具活力和挑战性的技术前沿。这本书的价值，并不仅仅在于传授既有的知识点，更在于它点燃了一种持续探索的热情，激励着我们去拥抱变化，去思考如何用更智慧、更负责任的方式去解决未来的包装难题。它无疑是同行书架上不可或缺的镇本之宝。

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