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《英汉汉英化学词汇手册》内容简介：外教社英汉·汉英百科词汇手册系列按学科、专业和行业分册编写，涵盖自然科学、技术、社会科学、人文科学、社会生活等80余个领域。各分册收录相关领域基本词汇，并力求反映该领域最新发展。本系列词汇手册可供相关人员学习专业英语、丰富专业知识和从事专业翻译参考之用。
现代材料科学基础与前沿 第一部分：材料科学的基石 第一章：材料科学导论 本章系统阐述了材料科学作为一门交叉学科的核心地位及其发展历程。我们将深入探讨材料的四大基本类别——金属、陶瓷、高分子和复合材料——的定义、结构与性能之间的内在联系。内容涵盖原子尺度上的键合类型（离子键、共价键、金属键、范德华力）如何决定宏观力学、热学、电学和光学性质。此外，本章还将介绍材料性能评估的基本方法论，包括热分析（DSC, TGA）、光谱分析（FTIR, Raman）以及形貌观察（SEM, TEM）在材料研究中的基础应用。重点分析材料的微观结构（晶体结构、缺陷类型）如何影响其工程应用中的表现，为后续章节的深入研究奠定坚实的理论基础。 第二章：晶体结构与缺陷工程 本章聚焦于固体材料的原子排列规律。详细解析了晶体的七大晶系、十四种布拉维点阵，并重点讨论了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方最密堆积（HCP）结构的几何特征及其对金属塑性的影响。缺陷理论是本章的核心，从零维缺陷（点缺陷，如空位、间隙原子）的统计热力学原理出发，逐步过渡到线缺陷（位错）的类型（边缘位错、螺型位错）及其在塑性形变中的核心作用，包括位错的运动、交割和缠结机制。三维缺陷（晶界、相界面）的形成机制、能量以及对材料电学和力学性能的散射效应也将被全面剖析。本章强调通过控制缺陷（如通过固溶强化、加工硬化）来调控材料性能的工程实践。 第三章：材料的热力学与动力学 材料的稳定性和转变过程是理解材料行为的关键。本章从统计热力学角度出发，阐述了相图的构建原理，包括吉布斯相律的应用、二元合金（如Fe-C、Cu-Ni系）相图的判读和应用。重点讲解相变动力学，包括成核理论（异质成核与均质成核）和生长机制。对扩散理论进行了深入分析，从菲克的扩散定律到阿累尼乌斯方程，解释了温度对扩散系数的影响，以及晶界扩散和晶格扩散的差异。此外，本章还将讨论热处理过程中的弛豫、应变时效、析出相的形成与长大过程，为优化热力学驱动的微观结构演变提供理论工具。 第二部分：结构材料的性能与调控 第四章：金属材料的结构与性能 本章聚焦于结构工程中最常用的金属及其合金。详细分析了常见金属（铁、铝、钛、镍基超合金）的晶体结构、变形机制和断裂行为。着重探讨了强化机制：固溶强化、晶界强化（Hall-Petch关系）、第二相强化（沉淀强化和弥散强化）。对于钢铁材料，深入解析了奥氏体、铁素体、马氏体等相的形成、转化温度及其对强韧性的耦合作用。此外，本章还涵盖了疲劳（低周疲劳与高周疲劳，S-N曲线）、蠕变（稳态、瞬态蠕变）以及应力腐蚀开裂（SCC）等关键服役性能问题，并介绍相应的寿命预测模型。 第五章：陶瓷材料的结构与应用 陶瓷材料以其优异的耐高温、耐磨损和电绝缘性著称。本章探讨了离子晶体和共价晶体的结构特征，如氧化物（氧化铝、氧化锆）、碳化物和氮化物。重点分析陶瓷的脆性断裂特性——Griffith裂纹理论及其在陶瓷安全评估中的应用。由于陶瓷材料加工的特殊性，本章详细阐述了粉末冶金技术（烧结过程、致密化）和先进成型技术（如热压、热等静压HРР）对最终性能的影响。最后，介绍功能陶瓷（如压电陶瓷、铁电陶瓷）的基础工作原理。 第六章：高分子材料的链结构与粘弹性 高分子材料的性能高度依赖于其长链结构和分子间作用力。本章从聚合物的合成方法（加聚、缩聚）入手，分析了分子量、分子量分布、支化度和拓扑结构对Tg（玻璃化转变温度）和Tm（熔点）的影响。详细阐述了聚合物的粘弹性行为，包括蠕变和应力松弛实验，以及时间-温度等效原理（Williams-Landel-Ferry方程，WLF）。本章还将对比热塑性塑料、热固性塑料以及弹性体的微观结构差异，并讨论纤维增强复合材料中聚合物基体的作用。 第三部分：功能材料与前沿探索 第七章：复合材料的界面与性能设计 复合材料（CMCs, MMC, PMC）是实现材料性能突破的关键途径。本章集中讨论增强体（纤维、颗粒、晶须）与基体之间的界面行为。深入分析界面应力传递机制、界面结合强度对宏观力学性能的影响。本章系统介绍了不同类型的增强体（碳纤维、玻璃纤维、陶瓷晶须）的力学特性和耦合效应。重点讲解了混合法则、玻姆模型等复合材料性能预测模型，并探讨了层合板的经典层合板理论（CLT）及其在航空航天结构设计中的应用。 第八章：半导体材料与光电子学 本章聚焦于电子和光电子器件的核心材料——半导体。从能带理论出发，详细区分了导体、绝缘体和半导体的区别，并深入分析了本征半导体和掺杂（N型和P型）半导体的导电机制。重点讨论了载流子的输运现象，如漂移和扩散。本章还将介绍重要的半导体材料（Si, Ge, GaAs）的晶体生长技术（如CZ法、外延生长），以及PN结的形成、二极管和晶体管的工作原理，为理解现代微电子技术提供材料基础。 第九章：新能源材料的化学与结构 本章面向可持续发展，探讨在能源存储和转化领域具有战略意义的材料。重点解析了锂离子电池中的关键材料：正极材料（层状氧化物、尖晶石结构）、负极材料（石墨、硅基材料）和固态电解质的结构稳定性、离子扩散机制和电化学性能。此外，还涵盖了燃料电池催化剂材料的特性，以及光伏效应材料（如钙钛矿、III-V族半导体）的光吸收特性和电荷分离效率，强调材料结构设计在提升能量密度和循环寿命中的核心作用。 第十章：材料的表面工程与防护 材料的服役环境往往是苛刻的，表面性能决定了其寿命。本章探讨了如何通过表面改性技术来提升材料的耐磨、耐腐蚀和生物相容性。内容包括热喷涂、化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）等薄膜制备技术，以及离子注入、表面渗碳/渗氮等扩散改性方法。在腐蚀防护方面，详细分析了电化学腐蚀的机制（析氢、吸氧反应），并介绍钝化膜的形成与稳定性、牺牲阳极保护和阴极保护等防腐蚀策略。
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