Modern Trends in Magnetostriction Study and Application pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Gibbs, M.R.J. 编

出品人:

页数:362

译者:

出版时间:2000-12

价格:$ 292.67

装帧:HRD

isbn号码:9780792367161

丛书系列:

图书标签:

• Magnetostriction
• Materials Science
• Physics
• Engineering
• Sensors
• Actuators
• Smart Materials
• Applied Physics
• Solid State Physics
• Nanomaterials

探索材料科学与工程的前沿：非晶态与纳米晶态合金在能源与环境中的应用 图书名称： 探索材料科学与工程的前沿：非晶态与纳米晶态合金在能源与环境中的应用 作者： [请在此处填写作者姓名，例如：张伟, 李明] 出版社： [请在此处填写出版社名称，例如：科学出版社] 出版日期： [请在此处填写出版日期，例如：2024年10月] --- 内容简介 本书聚焦于当前材料科学与工程领域中最具活力和潜力的研究方向之一：非晶态和纳米晶态合金。这些新型金属材料以其独特的微观结构和由此带来的优异宏观性能，正在深刻地影响着能源转换、存储、环境治理以及先进制造等多个关键领域。本书系统性地梳理了近年来非晶态和纳米晶态合金在基础理论、制备工艺、性能表征以及前沿应用方面取得的突破性进展，旨在为高校师生、科研人员和行业工程师提供一部全面、深入且具有前瞻性的参考专著。 全书内容紧密围绕“应用导向”与“结构-性能关系”这一核心主线展开，避免了对特定领域（如磁致伸缩现象）的过度聚焦，而是拓宽视野至更广阔的材料工程领域。 第一部分：基础理论与结构特性 本书的开篇部分致力于构建读者对非晶态（金属玻璃）和纳米晶态材料的深刻理解。 第一章：非晶态合金的结构本质与形成机制 本章详细探讨了金属熔体快速冷却过程中形成无长程有序结构的物理化学基础。内容涵盖了亚稳玻璃化转变理论、结构弛豫行为、冷凝过程的动力学控制。重点分析了不同成分体系（如Zr基、Pd基、Fe基合金）中原子团簇的形成与排列模式，以及这些结构特征如何决定材料的初始性能。此外，还将介绍先进的计算模拟方法（如分子动力学模拟）在揭示短程有序和中程有序结构方面的应用。 第二章：纳米晶态合金的微观结构演变 本章深入剖析了通过热处理或特定制备工艺诱导非晶态合金发生晶化，形成纳米晶/非晶复合结构的过程。讨论了晶化动力学、晶粒形核与长大机制。核心内容包括：晶化温度、晶化放热峰的分析，以及如何精确控制纳米晶粒尺寸（通常在1 nm至100 nm范围内）和分布，以优化材料的机械、电学和热学性能。特别关注了应力诱导或场辅助的晶化行为。 第三章：先进表征技术在复杂结构分析中的应用 本章着重介绍用于解析非晶态和纳米晶态材料复杂微观结构的实验技术。除了常规的X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）外，还将详述高分辨球差校正电镜（STEM）、同步辐射散射技术（SAXS/WAXS）在获取原子尺度结构信息和织构分析中的独特优势。同时，探讨了原子力显微镜（AFM）和二次离子质谱（SIMS）在表面形貌和元素深度剖析中的应用。 第二部分：关键性能与先进制备技术 本部分将研究重点转移到如何通过精确的结构调控来获得所需的宏观性能，并介绍了实现这些调控的先进制造方法。 第四章：机械性能的极端化调控 非晶态合金的巨大弹性极限和高强度是其显著特征。本章详细分析了剪切带的形成、扩展与抑制机制。探讨了通过元素掺杂（如添加稀土元素、贵金属）和制备工艺优化（如冲击载荷预处理、复合结构设计）来提高其韧性和抗疲劳性能的策略。对于纳米晶态合金，则侧重于 Hall-Petch 效应的失效与逆 Hall-Petch 效应的机制研究。 第五章：电学与热学性能的定制化设计 本章涵盖了这些材料在导电性、热膨胀系数和热稳定性方面的特性。内容包括：不同温度下电阻率的变化规律、对掺杂元素和晶化程度的敏感性。特别关注了在高温应用中，材料的玻璃化转变温度（Tg）和晶化放热的精确控制，这对涉及热循环的部件设计至关重要。 第六章：先进制备工艺与规模化挑战 介绍了几种主要的制备技术，包括：快速凝固技术（如熔纺、气雾法）、粉末冶金技术（如高能球磨、放电等离子烧结（SPS））以及薄膜制备技术（如磁控溅射）。重点讨论了如何将实验室成果转化为工业化规模生产所面临的流动性、氧化、均匀性控制等工程挑战，并探讨了增材制造（如激光粉末床熔融）对这些新型合金制备的潜在影响。 第三部分：能源与环境前沿应用 本部分是本书的亮点，旨在展示非晶态和纳米晶态合金在解决当前全球能源和环境挑战中的创新应用。 第七章：储能技术中的高性能电极材料 非晶态和纳米晶态材料因其高比表面积和优异的化学稳定性，在电池和超级电容器领域展现出巨大潜力。本章详细讨论了它们作为锂离子电池、钠离子电池和固态电池中高容量负极材料的应用潜力，以及在提高电荷传输速率和界面稳定性方面的优势。同时，探讨了纳米晶结构在催化剂载体和电化学传感器中的应用。 第八章：高效热电转换材料的开发 热电材料能够将温差直接转化为电能，是余热回收的关键技术。本章分析了非晶态/纳米晶态结构如何通过散射声子（降低热导率）同时保持电子导电性（高功率因子）这一“解耦”效应。内容涵盖了对锆基、碲基等体系的优化，以期获得更高的塞贝克系数（S）和优异的热稳定性。 第九章：环境催化与污染物净化 本章聚焦于这些新型合金在环境修复中的应用。讨论了基于高活性纳米晶体表面的催化氧化技术，用于降解水中有机污染物。特别关注了通过精确调控材料表面缺陷和晶界结构，来增强其对特定污染物（如染料、抗生素）的吸附和催化分解效率。 第十章：先进结构件与生物医用材料 除了能源和环境应用，本章还涵盖了非晶态和纳米晶态合金在高性能结构件和生物医学领域的新兴用途。例如，在微机电系统（MEMS）中的应用，因其高弹性模量和尺寸稳定性。在生物医学方面，探讨了其生物相容性、抗腐蚀性，以及作为医用植入物材料（如骨钉、支架）的性能优势。 --- 本书特色 本书的结构设计力求平衡理论深度与工程实用性。它着重于材料的结构-性能-应用之间的内在逻辑联系，而非孤立地描述某一种特定现象。内容聚焦于能量、环境、结构这三大现代材料工程的核心关切点，通过对非晶态和纳米晶态这一通用材料平台的探讨，为读者提供了一个广阔的视角，去理解如何设计出具有特定功能的新型合金材料。本书的详尽叙述和专业深度，使其成为相关领域研究人员和高层次学生的必备参考书。

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