高分子物理学(专科) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李良训

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1995-1-1

价格:6.5

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isbn号码:9787800431531

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• 高分子物理学
• 高分子材料
• 物理学
• 专科教材
• 材料科学
• 高分子
• 物理
• 理工科
• 高等教育
• 工程技术

《晶体结构与材料科学导论》 本书旨在为初学者提供一个清晰、系统的视角，深入了解晶体结构的基本原理及其在现代材料科学中的关键作用。我们将从原子尺度出发，逐步构建对物质有序排列的理解，进而探讨这种微观结构如何深刻影响宏观材料的宏观性质。 第一章 物质的微观世界：原子与键 本章将回顾原子结构的基本概念，包括原子核、电子层以及量子力学在描述原子行为中的作用。我们将重点介绍化学键的形成机制，如离子键、共价键和金属键，并探讨它们在决定物质聚集状态和初步性质上的根本性差异。通过对各种键的性质及其能量的分析，为理解晶体结构的形成奠定基础。 第二章 晶体结构的基本概念 周期性与对称性： 介绍晶体结构最核心的特征——在三维空间中的周期性重复。我们将详细讲解晶格、晶基、晶胞等基本概念，并引入布拉维晶格系统，明确九种基本晶格类型的几何特征。对称性将在理解晶体结构的多样性和分类中扮演重要角色，我们将探讨对称元素（如旋转轴、对称面、反演中心）和对称操作。 点阵与倒易点阵： 深入探讨点阵的概念，理解其作为描述原子位置规律性的数学工具。在此基础上，我们将介绍倒易点阵，并说明其在衍射分析等现代材料研究方法中的重要性。 密堆积结构： 分析原子在晶体中如何紧密排列，重点讲解面心立方（FCC）和六方密堆积（HCP）这两种最常见的密堆积方式，并对比它们的堆积系数和空间利用率。 第三章 常见晶体结构类型 本章将具体介绍一些重要的晶体结构类型，并结合实例说明其在实际材料中的体现。 简单立方（SC）、体心立方（BCC）和面心立方（FCC）结构： 详细分析这三种最基础的立方晶体结构，包括其原子在晶胞中的位置、配位数、原子半径比以及各自的性质特点。我们将举例说明例如α-铁（BCC）、γ-铁（FCC）等在金属材料中的应用。 六方密堆积（HCP）结构： 深入研究HCP结构的特点，包括其层状堆积方式、a/c轴比对堆积效率的影响，以及其在镁、锌等金属中的存在。 离子晶体结构： 重点关注离子化合物的结构特点，包括电荷平衡、半径比规则在决定结构类型（如NaCl型、CsCl型、闪锌矿型、萤石型等）中的作用，并讨论其对材料电学和机械性质的影响。 共价键晶体结构： 分析以共价键为主的晶体结构，如金刚石立方结构、石墨烯结构，以及它们与半导体和硬质材料的密切联系。 分子晶体与金属晶体： 简要介绍分子晶体和金属晶体的结构特点，强调范德华力或金属键在其中的作用，并探讨其与材料宏观性质的关系。 第四章 晶体缺陷 没有任何实际晶体是完美的，理解晶体缺陷对于掌握材料的性能至关重要。 点缺陷： 详细介绍空位、填隙原子和置换原子这三种基本点缺陷，分析它们的形成原因、浓度变化与温度的关系，以及它们对扩散、电学和力学性能的影响。 线缺陷（位错）： 讲解位错的概念，包括刃位错和螺位错的结构特征。深入分析位错的滑移和攀移机制，以及位错在金属塑性变形中的核心作用。 面缺陷（晶界与畴界）： 介绍晶界、畴界、孪晶界等二维缺陷，分析它们对材料强度的影响，以及在陶瓷和多晶材料中的重要性。 体缺陷（空腔、夹杂物）： 简述体积较大的缺陷，如气孔和杂质相，并探讨它们对材料力学性能和使用寿命的影响。 第五章 晶体结构与材料宏观性能的关系 本章将整合前几章的内容，重点阐述晶体结构和晶体缺陷如何决定材料的宏观性能。 力学性能： 晶格类型、原子键合强度、位错密度和晶界结构对材料的强度、硬度、韧性、延展性等性能的影响。 电学性能： 晶体结构中的电子能带结构如何决定材料是导体、半导体还是绝缘体。点缺陷和杂质对导电性的影响。 热学性能： 晶格振动（声子）在传热中的作用，以及晶体结构对热导率和热膨胀系数的影响。 光学性能： 晶体结构与光在材料中的折射、反射、吸收和透射的关系。 磁学性能： 某些晶体结构如何促进磁畴的形成和相互作用，从而赋予材料磁性。 第六章 晶体结构分析方法简介 X射线衍射（XRD）： 介绍X射线衍射的基本原理，包括布拉格定律，以及如何利用XRD技术确定晶体结构、晶格常数、织构和晶粒尺寸。 电子衍射与显微镜： 简要介绍透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）在观察和分析微观结构方面的作用，以及电子衍射在解析细小晶体结构信息上的优势。 本书内容结构清晰，语言通俗易懂，旨在帮助读者建立起对晶体结构与材料科学之间深刻联系的认知，为进一步学习更专业的材料学知识打下坚实的基础。

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这本书的编排结构呈现出一种明显的“从宏观到微观，再回归宏观”的循环逻辑。开头部分对高分子在溶液和熔体中的统计物理描述，像是为后续的宏观性能分析打下地基。最让我感到惊艳的是后半部分对“相分离”现象的讨论。作者没有停留在简单的热力学相图上，而是深入探讨了相分离的动力学过程，比如通过旋节线（Spinodal Decomposition）机制，材料是如何从一个均匀状态演化出复杂的双连续结构的。那种时间演化过程的描述，充满了动态的美感。我甚至能想象出那些高分子链在热力学驱动下，像水流一样互相渗透、排斥的场景。这本书的行文，虽然偶尔会因为公式过多而显得有些冰冷，但其背后所蕴含的对自然现象的深刻洞察力，却又让人感到无比的热情和敬畏。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一套完整的高分子物理思维方式的传授。

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这本书的封面设计得非常朴实，那种略带磨砂质感的纸张，让人一上手就能感觉到分量。我当初买它完全是出于对学科前沿的好奇心，毕竟“高分子”这个词汇本身就带着一种神秘感和复杂性。翻开第一页，迎接我的是严谨的目录，每一个章节的标题都像是密码一样，需要花时间去解读。我本来以为这是一本偏向理论推导的艰深著作，但读进去之后，发现它在基础概念的铺陈上还是挺扎实的。它没有直接跳到那些让人望而生畏的偏微分方程，而是花了大篇幅去介绍高分子链的构象统计，比如理想链模型、高斯链的描述，这些内容虽然枯燥，但却是理解后续复杂现象的基石。作者似乎很注重逻辑的连贯性，每一步的引入都有清晰的铺垫，就像是搭积木一样，确保读者不会因为某个概念没理解透彻而卡住。不过，对于初学者来说，阅读过程中可能需要频繁地查阅前置的物理化学知识，它更像是一本面向有一定基础的学生的参考书，而不是一本完全的入门读物。整体而言，它提供了一个坚实的物理图像，让你能从微观的分子尺度去想象宏观材料的宏伟结构。

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如果要用一个词来概括这本书的风格，我会选择“学术的严谨”。它的目标读者群体似乎是那些已经具备扎实物理学背景，并希望在高分子材料科学领域进行深入研究的人。对于我这种希望在工作之余补充一些系统性知识的爱好者来说，阅读过程显得有些吃力。书中对某些关键实验技术——比如小角X射线散射（SAXS）和动态力学分析（DMA）——的描述，更多的是侧重于它们如何量化高分子结构与性能之间的关系，而不是详细介绍仪器的操作细节。这表明作者的关注点始终聚焦在理论模型的建立和验证上，技术细节的处理相对简化。因此，如果你期待一本手把手教你如何操作仪器的“工具书”，这本书可能会让你失望。但如果你想深入理解为什么特定结构会导致特定的力学响应，这本书的理论框架无疑是提供了一个非常高级和全面的视角。它教会你如何用物理语言去“阅读”高分子材料的内在秘密。

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这本书的行文节奏把握得非常到位，特别是中间关于“流变学”那几章，完全是渐入佳境的感觉。一开始读起来有点慢，因为涉及到粘弹性本构关系和应力松弛等概念，需要大量的数学工具作为支撑。但是，一旦你成功跨越了最初的数学壁垒，后面的内容就像是打开了一个新的世界。作者在讲解剪切流场中高分子溶液的行为时，描绘得非常细致，从牛顿流体到剪切变稀的现象，每一种行为背后对应的分子运动机制都被剖析得淋漓尽致。我尤其欣赏作者在引入实验数据时的处理方式，他总是会先提出一个理论预测，然后立即引用真实的实验曲线来印证或反驳，这种亦步亦趋的论证过程，极大地增强了内容的可靠性和说服力。这本书没有回避那些尚未完全解决的科学难题，反而坦诚地指出了当前模型在描述某些复杂情况下的局限性，这种科学的审慎态度，比一味地歌颂现有理论要来得更令人信服。

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这本书的排版风格极其复古，几乎没有彩图，黑白分明的文字和公式占据了绝大部分篇幅，这让我一度怀疑自己是不是在翻阅一本上个世纪的教科书。阅读体验上，它更像是在与一位经验丰富但不太会“哄人”的教授对话。作者的语言风格非常精炼，有时候一个段落的信息密度高得惊人，你需要放慢速度，逐字逐句地去体会其中蕴含的物理意义。我印象最深的是关于“玻璃化转变”那一部分的阐述，它没有过多地使用生动的比喻，而是直接切入到自由体积理论和动力学模型，用严密的数学逻辑来解释为什么材料的性能会发生如此剧烈的变化。对我这种更偏爱直观理解的读者来说，这无疑是一种挑战，我不得不在旁边备着笔记本，把那些抽象的曲线和图示在自己的纸上重新绘制一遍，试图用视觉化的方式来固化那些晦涩的理论。这本书的价值在于它对物理本质的深度挖掘，它强迫你思考“为什么是这样”，而不是满足于“它是这样”的表面结论。

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