Wiley Encyclopedia of Biomedical Engineering, 6-Volume Set pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Akay, Metin 编

出品人:

页数:4152

译者:

出版时间:2006-4

价格:19797.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780471249672

丛书系列:

图书标签:

• Biomedical Engineering
• Engineering
• Medical Technology
• Healthcare
• Science
• Reference Work
• Encyclopedia
• Biology
• Medicine
• Technology

好的，这是一份关于其他主题的详细图书简介，重点关注生物医学工程领域之外的其他科学或技术领域，以确保不涉及您提到的特定百科全书内容。 --- 《前沿材料科学与纳米技术：从基础原理到创新应用》 图书简介 概述 《前沿材料科学与纳米技术：从基础原理到创新应用》是一部全面而深入的专著，旨在为材料科学家、工程师、物理学家以及对跨学科前沿领域感兴趣的研究人员提供一个坚实的理论框架和广泛的实践视野。本书超越了传统材料学科的界限，重点关注在原子和分子尺度上对物质进行设计、合成和表征的前沿技术，特别是纳米结构材料和智能材料系统的最新发展。 本书结构严谨，内容涵盖了从基础的晶体学和热力学原理，到复杂的量子效应和界面现象，并详细阐述了如何利用这些基础知识来构建具有特定功能的高性能材料。全书共分为五大部分，共计三十章，力求在理论深度和应用广度之间达到完美的平衡。 --- 第一部分：材料科学基础与结构解析 (Foundations of Materials Science and Structural Analysis) 本部分作为全书的理论基石，系统回顾了构成现代材料科学的核心概念。它不仅仅是基础知识的复述，而是着重于将这些概念提升到前沿研究的视角进行审视。 晶体结构与缺陷工程： 详细阐述了晶体点群、空间群的数学描述，以及晶体生长动力学。重点探讨了如何通过精确控制晶界、位错和析出相的密度与空间分布，来调控材料的宏观力学性能（如超高强度或韧性）。特别引入了高熵合金和非晶态金属的结构特性分析方法。 热力学与相变动力学： 深入讨论了材料体系中的非平衡态热力学，包括扩散机制的微观模型（如蒙特卡洛模拟的应用）。相变部分着重于临界现象和快速凝固过程中形成的亚稳态结构，以及如何利用快速热处理技术（如脉冲退火）来固定这些结构。 表征技术的前沿： 介绍了现代材料表征技术的最新进展，不仅仅局限于传统的SEM/TEM，而是详细阐述了同步辐射光源在结构解析中的应用，包括X射线吸收近边结构（XANES）和扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）如何揭示局域原子环境，以及原位/动态测试（in situ/operando）在研究材料服役状态下的行为。 --- 第二部分：纳米材料的合成与特性 (Synthesis and Properties of Nanostructured Materials) 这是本书的核心部分之一，专注于尺寸效应如何彻底改变材料的行为。 自下而上与自上而下的合成策略： 全面对比了化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）、溶胶-凝胶法以及机械合金化等主流合成方法。重点讨论了受限空间生长和模板引导合成在制备具有精确形貌控制的纳米颗粒、纳米线和量子点中的关键作用。 量子尺度效应： 深入探讨了在纳米尺度下，材料的电子结构、光学性质和磁性如何发生显著变化。例如，详细解析了量子限域效应在半导体量子点（QDs）中的光致发光波长调控，以及表面等离子体共振（SPR）在金属纳米结构中的应用原理。 二维材料的突破： 专门辟章节讨论了石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）及其异质结。探讨了如何通过机械剥离、化学气相外延（CVE）等技术制备高品质单层或少层材料，并分析了其在电荷传输和热管理方面的独特优势。 --- 第三部分：智能与功能材料系统 (Smart and Functional Material Systems) 本部分聚焦于那些能够对外部刺激（光、电、热、力）做出响应并改变自身性质的材料。 压电、铁电与磁性材料： 详细分析了钙钛矿结构材料（如PZT）的畴壁运动和介电弛豫机制。在磁性材料方面，着重讨论了巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）的物理基础，及其在传感器和非易失性存储器中的应用。 形状记忆合金与超材料： 深入研究了镍钛合金（NiTi）中马氏体相变与孪晶结构之间的复杂关系，并探讨了如何通过合金设计来优化其回复应力和循环稳定性。超材料部分，则侧重于如何通过亚波长尺度的结构设计，实现对电磁波、声波的负折射率或完美吸收控制。 自修复与可逆聚合物： 探讨了基于化学键（如二硫键、动态共价键）的可逆反应机制，以实现材料的自适应性和自修复能力。分析了如何通过引入微胶囊或血管网络来动态释放修复剂，从而延长材料的使用寿命。 --- 第四部分：先进加工与集成技术 (Advanced Processing and Integration Techniques) 材料的性能不仅取决于其组成，更取决于其制造过程和与其他组件的集成方式。 增材制造中的材料挑战： 详细分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等技术中，熔池动力学、快速冷却速率对微观组织和残余应力的影响。重点讨论了如何通过优化工艺参数，实现复杂梯度功能材料（FGM）的直接制造。 薄膜沉积与界面工程： 探讨了原子层沉积（ALD）在制备超薄、共形、高K介电薄膜方面的优势，尤其是在微电子器件中的应用。界面工程部分则关注不同材料间的异质结界面能、界面缺陷控制以及应力耦合效应。 计算材料学与高通量筛选： 阐述了第一性原理计算（DFT）在预测材料结构和性质中的作用，以及如何结合分子动力学（MD）模拟来研究扩散和变形过程。引入了机器学习（ML）在加速材料筛选和性能预测中的最新案例研究。 --- 第五部分：交叉前沿与未来方向 (Interdisciplinary Frontiers and Future Directions) 本部分着眼于材料科学与其他关键技术领域的融合，展望未来十年的研究热点。 能源存储与转换材料： 深入剖析了固态电解质的设计原理，以及锂离子电池正极材料（如NMC、LFP）的表面改性策略，以提高其循环稳定性和功率密度。此外，还涵盖了高效光催化剂和热电材料的最新进展。 生物相容性与植入材料： 讨论了生物活性玻璃、金属和聚合物在骨组织再生和药物递送系统中的应用。重点关注材料表面改性技术如何影响细胞粘附、增殖和免疫排斥反应。 可持续性与循环经济： 探讨了新型可回收和生物降解材料的设计原则，以及如何利用先进的材料技术来提高关键稀有金属的回收效率，构建闭环的材料供应链。 --- 读者对象 本书面向材料科学、化学、物理学、机械工程及相关领域的本科高年级学生、研究生、博士后研究人员以及工业界和学术界的高级工程师和科学家。它不仅是深入学习和研究的宝贵参考书，也是指导未来研究方向和技术创新的重要指南。通过阅读本书，读者将获得驾驭前沿材料科学和纳米技术挑战所需的全面知识体系。

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