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页数:254

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出版时间:2008-6

价格:29.00元

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isbn号码:9787121066955

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《现代材料科学基础与前沿进展》 图书简介 导言：跨越世纪的材料探索 人类文明的每一次飞跃都与新材料的发现和应用紧密相连。从古代的青铜到现代的半导体，材料的选择与创新定义了技术的边界。本书《现代材料科学基础与前沿进展》旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的材料科学知识体系，聚焦于理解材料的微观结构如何决定宏观性能，并探讨当前材料学领域最具革命性的研究方向。本书的编撰严格遵循科学的逻辑递进，从经典理论出发，逐步迈向尖端应用，力求成为材料学、化学、物理学以及相关工程技术领域专业人士和高年级本科生、研究生的必备参考书。 第一部分：材料科学的基石——结构与性能的关联 本部分是全书的理论基础，重点阐述了理解材料行为的根本原理。我们深入剖析了晶体结构、晶格缺陷及其对材料机械性能（如强度、韧性、塑性）的决定性影响。 第一章：晶体结构与衍射技术： 详细介绍了晶体学基础，包括布拉维点阵、晶体缺陷类型（点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷）及其对导电性、光学特性的影响。重点讲解了X射线衍射（XRD）在材料结构表征中的应用，并探讨了电子衍射和中子衍射作为补充手段的独特价值。 第二章：热力学与动力学基础： 阐述了材料相变的驱动力——吉布斯自由能，并系统地分析了合金相图的构建与解读。动力学部分则聚焦于扩散过程，特别是晶界扩散和体扩散在材料热处理和烧结过程中的核心作用。 第三章：力学行为的微观机制： 深入探讨了位错理论，这是理解金属塑性变形的基石。内容涵盖位错的生成、运动、交割以及如何通过晶界强化、固溶强化、沉淀强化等机制来调控材料的强度和硬度。此外，还涉及蠕变、疲劳和断裂韧性的基础理论。 第二部分：功能材料的精妙设计 随着对材料性能要求的日益精细化，功能材料的研究已成为材料科学的核心驱动力。本部分侧重于电、磁、光、热等特定功能材料的设计原理与制备工艺。 第四章：电子与半导体材料： 详细阐述了能带理论，解释了导体、绝缘体和半导体的区分标准。重点讨论了硅基和化合物半导体（如GaAs, GaN）的掺杂机制、载流子输运现象，以及PN结、MOS结构的工作原理，为微电子器件的理解奠定基础。 第五章：先进磁性材料： 探讨了铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观起源——磁矩的耦合作用。内容涵盖永磁材料（如稀土永磁体）的磁滞回线特性、软磁材料在电磁转换中的应用，以及磁记录技术的发展。 第六章：光学与光电子材料： 分析了材料与光相互作用的机制，包括吸收、发射、散射和折射。重点介绍了透明陶瓷、光纤材料的特性，以及用于发光二极管（LED）和激光器中的半导体材料的光谱学特性。 第七章：陶瓷与复合材料的强化策略： 陶瓷材料因其耐高温、耐腐蚀的特性在极端环境下不可替代。本章分析了离子键和共价键对陶瓷高硬度和脆性的影响，并详细介绍了先进陶瓷的制备技术。复合材料部分则聚焦于纤维增强和颗粒增强机制，如金属基、陶瓷基和聚合物基复合材料的界面设计。 第三部分：材料的制备、表征与前沿探索 本部分将理论知识与实际操作相结合，介绍了现代材料研究中不可或缺的制备技术和表征手段，并展望了未来的研究热点。 第八章：材料的制备技术： 系统梳理了材料制备的主流方法。涵盖了从熔炼铸造、粉末冶金、薄膜沉积（如PVD, CVD）到先进的增材制造（3D打印）技术。特别关注了如何通过精确控制工艺参数来调控最终材料的微观结构。 第九章：材料的现代表征技术： 强调了“结构决定性能，表征揭示结构”的原则。深度讲解了扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）在成像和微区分析中的应用，以及俄歇电子能谱（AES）、X射线光电子能谱（XPS）在表面化学态分析中的重要性。 第十章：面向可持续发展的绿色材料： 探讨了材料科学在解决全球环境问题中的角色。内容包括新型能源材料（如高效太阳能电池、固态电池电解质）、生物相容性材料（如骨替代材料、药物缓释载体）的设计理念，以及材料的回收与循环利用技术。 结论与展望 《现代材料科学基础与前沿进展》不仅是对现有知识体系的梳理，更是对未来材料创新方向的指引。本书强调材料科学家必须具备跨学科的视野，将物理、化学、力学、信息技术深度融合，才能持续推动材料科学向更智能、更高效、更绿色的方向发展。本书的读者将能够掌握从原子尺度理解材料到宏观尺度设计器件的核心能力。

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我购买这本书的初衷是想解决一个长期困扰我的振动信号特征提取问题，希望能从中找到更高效、更鲁棒的算法。翻阅过程中，我惊喜地发现它并没有过多纠缠于传统的时间域或频域分析的局限性，而是大胆地引入了最新的机器学习和深度学习方法来辅助信号的解读，这一点让我非常兴奋。这种跨学科的融合，正是当前工程领域亟需的创新点。不过，在阅读相关章节时，我发现代码示例的部分相对薄弱，虽然理论讲得很透彻，但如何将其高效、无缝地集成到现有的实时监控平台中，这方面的实践指导似乎还不够充分。我非常期待作者能在后续的修订或配套资源中，提供一些实际项目中的“踩坑记录”和解决方案，毕竟理论到实践之间，总有那么一道难以逾越的鸿沟。

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这本书的排版和印刷质量非常出色，纸张的质感很好，长时间阅读下来眼睛也不会感到特别疲劳，这对于一本动辄几百页的专业技术书籍来说，是极其重要的用户体验指标。内容上，它在介绍各种测试标准的历史沿革和国际规范方面做得相当到位，为理解为何采用现有技术路线提供了坚实的背景支撑。我尤其欣赏作者在案例分析中所体现的严谨性，每一个测试方案的制定都考虑到了环境因素、成本控制以及长期维护性，体现了“工程思维”的精髓。唯一让我感到略有遗憾的是，对于跨国合作项目中最常遇到的数据格式兼容性和报告自动化生成工具的介绍略显不足，如果能增加一个关于全球化测试流程管理的专题，这本书的实用价值将更上一层楼。

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说实话，这本书的阅读体验有点像在攀登一座信息量巨大的技术高山。它的理论深度毋庸置疑，对于那些追求极致精确度和可靠性的工程师来说，无疑是一份宝贵的财富。作者在处理信号处理和噪声抑制的章节时，引用的文献和提出的方法都非常前沿，显示出其深厚的学术背景。我特别关注了其中关于非线性系统辨识的章节，那部分内容对当前复杂机械结构的行为预测至关重要。然而，对于我这种更偏向快速应用落地的读者来说，初次接触时会感到一些吃力，部分高级数学模型的推导过程略显跳跃，如果能增加一些更为直观的物理意义解释或者图示辅助理解，相信会更加平易近人。这本书更像是为资深研究人员量身定做的参考手册，而非入门读物，需要反复研读和对照其他资料才能完全消化其中精髓。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调配上精致的烫金字体，立刻就给人一种专业、严谨的感觉。我一直对这类偏向工程应用的技术书籍抱有很高的期待，希望它能在理论深度和实际操作之间找到一个完美的平衡点。初翻目录，感觉结构安排得非常清晰，从基础概念的铺陈到复杂算法的解析，层次感很强。尤其是一些关于新型传感器接口和数据采集系统的章节标题，充满了吸引力，这正是我目前工作中最需要深入了解的部分。我期望作者能够提供详尽的硬件选型建议和实际案例分析，而不是停留在纯粹的数学推导上。如果能在附录部分提供一些常用软件或工具包的配置指南，那就更完美了，这会大大降低初学者上手的门槛。总的来说，这本书在视觉传达和内容组织上都展现出了很高的专业水准，让人忍不住想立刻沉浸其中，探索它所揭示的那些先进的工程实践。

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老实说，我不是那种能完全啃下所有公式和证明的读者，我更看重的是“工具箱”的丰富程度。这本书的价值很大程度上体现在其对各种实验设计范式的系统梳理上。它详细对比了破坏性测试与非破坏性测试在不同工业场景下的适用性边界，这对我进行项目可行性论证非常有帮助。它没有简单地罗列技术，而是像一位经验丰富的老教授在引导你构建一个完整的测试体系。我个人感觉，这本书最适合作为技术团队的集体培训教材，因为不同背景的成员（比如硬件工程师、软件开发人员、质量控制人员）都能从中找到与自己领域相关的关键知识点，并形成统一的语言和标准。它提供了一个思考问题的框架，而不是一套僵硬的操作指南，这种高度的启发性是很多工具书无法比拟的。

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