化学实验技术（上册） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:7-122

作者:丁敬敏

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2007-8

价格:27.00元

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isbn号码:9787122008343

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好的，这是一本名为《现代材料科学基础》的图书简介： 《现代材料科学基础》 内容简介 本书旨在为材料科学、工程技术及相关领域的初学者和专业人士提供一个全面而深入的视角，阐述构成现代科技基石的各类材料的结构、性能、制备与应用。全书紧密围绕材料科学的核心理论，系统梳理了从原子尺度到宏观尺度的材料行为规律，并结合当今科技前沿的热点和难点，展现了材料科学的广阔前景。 第一部分：材料科学的基石——结构与性能的关联 本部分从最基础的层面出发，构建起理解材料特性的理论框架。 第一章：晶体结构与缺陷 本章详细介绍了晶体结构的基础知识，包括晶格、晶面、晶向的表示方法，以及体心立方（BCC）、面心立方（Cubic Face-Centered, FCC）和六方最密堆积（Hexagonal Close-Packed, HCP）等常见金属晶体结构的几何特征及其对材料力学性能的影响。重点探讨了材料中的非晶态结构，如玻璃和高分子材料的无序性。 材料的完美性是理论模型的基础，但现实中的材料总是存在缺陷。本章深入剖析了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错）的存在形式及其在材料塑性变形、扩散和导电性中扮演的关键角色。通过对缺陷的量化分析，揭示了材料宏观性能如何由微观结构所决定。 第二章：热力学与相图分析 材料的稳定性和相变是理解材料行为的另一核心要素。本章从统计热力学和平衡态的角度，阐述了吉布斯自由能、化学势等热力学术语在材料系统中的应用。重点讲解了相平衡的条件，并详细介绍了单组分和多组分（二元和三元）相图的解读方法。 对于二元合金系统，如Fe-C系和Cu-Ni系，本章会详细分析固溶体、化合物的形成、共晶和共析反应。通过相图，读者可以预测材料在不同温度和成分下的微观组织演变规律，这是指导材料设计和热处理工艺的基础。 第三章：材料的动力学过程 材料的许多重要变化，如扩散、析出和烧结，都是依赖于时间演变的动力学过程。本章聚焦于原子迁移，首先介绍了菲克扩散定律，并讨论了温度、晶体缺陷对扩散系数的影响。随后，讲解了析出相的形核与长大理论，这对于理解沉淀硬化和晶粒细化至关重要。此外，还涵盖了固态反应动力学，如相变速率和烧结过程的物理机制。 第二部分：三大类基础材料的特性 基于结构和热力学基础，本部分深入探讨了金属、陶瓷和高分子三大传统材料大类的特性与应用。 第四章：金属材料的力学行为 本章是材料力学性能的核心。从弹性形变、屈服、加工硬化到断裂，系统阐述了金属的力学响应。详细介绍了通过控制晶粒尺寸、固溶强化、加工硬化和沉淀强化来提高金属强度的机制。 重点讨论了金属的疲劳和蠕变现象，这些是评估结构材料在长期服役条件下可靠性的关键指标。疲劳裂纹的萌生、扩展和最终断裂的机制，以及高温下蠕变过程中的微观变化被详尽解析。最后，简要介绍了断裂韧性的概念及其测试方法。 第五章：陶瓷材料的特性与制备 陶瓷材料因其优异的耐高温、耐腐蚀和电学/光学特性，在现代工业中不可或缺。本章区分了传统氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）与非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）。 由于陶瓷材料通常是多晶体，且孔隙率对性能影响极大，本章详细论述了制备工艺，如粉末冶金、固相烧结、热压铸造等，如何影响最终的微观结构和力学强度。陶瓷的脆性断裂机制，如Griffith裂纹理论，被用来解释其相对较低的韧性，并探讨了增韧技术（如第二相增韧、相变增韧）的应用。 第六章：高分子材料的结构与粘弹性 高分子材料（聚合物）的特性源于其长链结构和构象变化。本章介绍了聚合物的基本结构单元、分子量对性能的影响，以及结晶度与无定形区对机械性能的调控。 重点在于理解聚合物的粘弹性行为，这涉及到时间-温度等效原理。读者将学习如何利用动态力学分析（DMA）等方法来确定玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm），这些是高分子材料应用范围划分的关键参数。此外，还包括热塑性塑料、热固性树木脂和弹性体的分类及其典型应用。 第三部分：功能材料与前沿技术 本部分将视角转向那些依赖特定结构实现特殊电学、磁学或光学功能的先进材料。 第七章：电学与磁学材料 导体、半导体和绝缘体的分类基于其能带理论。本章首先解释了能带结构、费米能级，并详细分析了金属导电性、半导体的掺杂效应（n型与p型）及其在器件中的应用。 在磁性方面，本章阐述了顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性和反铁磁性的微观起源，并重点介绍了磁畴理论、磁滞回线和磁记录材料的原理。永磁材料的设计原则，如最大磁能积的优化，也是本章的重点。 第八章：光学与导光材料 本章探讨了材料与光相互作用的机制，包括吸收、散射、折射和反射。讲解了透明介质（如玻璃）的结构要求，以及光纤中的全内反射原理。重点讨论了半导体光电器件（如LED和光电探测器）的发光/吸收机制，这涉及到电子-空穴复合的发光过程。 第九章：先进复合材料与纳米材料 现代工程对高性能的需求推动了复合材料和纳米材料的发展。本章介绍了复合材料的增强机制，包括纤维增强（如碳纤维、玻璃纤维）和颗粒增强体系，并讨论了界面对载荷传递效率的关键作用。 最后，本章将目光投向纳米尺度。讲解了纳米材料（如量子点、纳米线）的尺寸效应，即当材料尺寸进入纳米量级时，其光学、电子和催化性能如何发生显著变化，并展望了这些材料在生物医学和能源领域的应用潜力。 结语 本书内容覆盖了材料科学的广度和深度，力求在理论阐述与工程实践之间建立坚实的桥梁。通过严谨的逻辑结构和丰富的实例分析，读者将能系统地掌握现代材料的设计、筛选与应用基础，为未来从事材料研发和工程创新奠定坚实的基础。

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这本书的语言风格，如果用一个词来形容，那就是“严谨的学术口吻与朴素的实践精神的完美结合”。它很少使用花哨的形容词来烘托气氛，而是用精确的化学术语和客观的描述来陈述事实。这种风格在讲解一些较为晦涩的现代分离技术时尤其体现出来。作者在描述色谱柱的填充、载流气的选择以及检测器的响应机制时，所有的论述都基于严谨的物理化学定律，没有任何含糊其辞的地方。同时，书中穿插了一些基于作者多年经验总结出的“经验之谈”，比如某个溶剂在特定温度下的最佳溶解度范围，或者某个玻璃器皿在特定试剂长期浸泡后可能出现的微观损伤，这些是教科书通常不会深入探讨，却在实际工作中至关重要的“潜规则”。正是这些实践性的细节，使得这本书的价值超越了一般的理论参考书，它更像是一部指导你如何在真实实验室环境中高效、准确工作的实战手册，让人读后有种“茅塞顿开”的畅快感，也更加敬佩作者深厚的实践积累。

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我最看重一本技术书籍的逻辑性和知识的连贯性，而这本《化学实验技术（上册）》在这方面做得非常到位。它不是将各个实验技术孤立地介绍，而是构建了一个从基础物化到具体操作的知识体系。比如，在讲授光谱分析的基础理论时，它首先花了相当大的篇幅来解释光与物质相互作用的基本定律，包括朗伯-比尔定律的推导和适用范围，这使得后续讲解如何进行定量分析时，读者能够迅速领会其背后的数学模型。这种层层递进的结构，极大地提升了我的学习效率。我发现自己不再需要频繁地在不同章节之间跳转去寻找相互印证的原理。尤其是关于电化学实验的部分，从电极的制备到电位测量的误差来源，作者的讲解犹如一条清晰的河流，脉络分明，引人入胜。对于我这种需要系统性提升实验技能的人来说，这种系统化的知识结构是无价的，它帮助我建立了坚实的知识框架，避免了碎片化学习带来的理解偏差。

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这本书的排版和插图质量，说实话，谈不上惊艳，但绝对是实用主义的典范。大量的流程图和实验装置示意图，虽然线条略显粗犷，但关键部位的标注却异常清晰、准确。我注意到，作者在描述复杂分离技术时，例如气相色谱的基础构造，他没有采用那种过度美化的三维渲染图，而是坚持使用标准的、符合实验室实际情况的二维剖面图，这对于我对照手头的仪器进行理解，反而更为直观有效。翻阅过程中，我发现一些关键操作步骤被单独用方框标记出来，配上醒目的“注意”或“警告”，这对于在实际操作中保持警惕性非常有帮助。例如，在处理强酸强碱溶液的稀释步骤中，它反复强调了“慢加、搅拌、冷却”的顺序，并解释了为什么顺序颠倒是可能导致剧烈放热甚至爆炸风险的。这种注重细节、以安全和准确性为核心的叙事方式，让我感到作者是一位经验丰富、对实验安全高度负责的实践者。它更像是一位资深实验员在手把手地教导新手，而不是冷冰冰的理论堆砌，读起来让人感觉很踏实。

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作为一本上册，它给人的感觉是基础厚实，为后续内容的展开奠定了无可动摇的基石。我关注到，它在基础操作的规范性上达到了近乎苛刻的程度。例如，对于精密天平的使用，它不仅仅停留在“去皮归零”的层面，而是详细讲解了环境温湿度对读数的影响，以及如何正确操作防风罩以避免气流干扰。这种对每一个基础环节的精雕细琢，恰恰反映了作者对于“实验技术”这门学科的敬畏之心——任何一个看似微不足道的疏忽，都有可能导致整个实验的失败。我个人认为，这本书最成功的地方在于，它将“规范操作”的理念深深地植入了读者的思维中。读完后，我发现自己在进行日常的样品前处理和基础滴定时，下意识地提高了操作的标准和对环境的敏感度。它不仅仅传授了知识和技能，更重要的是培养了一种严谨的、以结果为导向的实验科学家的素养，这种无形的影响力，远比书页上的文字本身更加宝贵和深远。

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这本书的封面设计得非常朴实，一看就是那种厚重、内容扎实的教材的风格。拿到手里沉甸甸的，感觉就像捧着一本专业工具书，而不是轻松的读物。我主要关注的是它在基础理论讲解上的深度，毕竟对于我们搞实验的来说，原理搞不透彻，后面的操作就容易走偏。这本书在介绍溶液配制、滴定、以及常见仪器的使用原理时，确实下了不少功夫。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更深层次地解释了“为什么这样做最有效”。比如，在阐述酸碱滴定过程中缓冲区的形成和pH值的变化时，作者引用了非常详细的化学平衡图和数据表格，这对于我理解滴定终点的判断标准非常有帮助。我特别欣赏它对误差分析的讲解部分，不同于其他教材只是简单地罗列误差来源，这本书深入分析了系统误差和随机误差在实际操作中的具体体现，甚至提到了如何通过实验设计来最小化这些误差。这让我意识到，一个看似简单的实验步骤背后，可能隐藏着复杂的物理化学原理。对于初学者来说，可能需要花更多时间去消化这些细节，但对于有一定基础想要精进实验技能的人来说，这本书无疑提供了坚实的理论后盾，让每一次操作都有迹可循，而不是盲目照搬步骤。

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