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出版者:中国轻工业出版社

作者:赵秀萍

出品人:

页数:291 页

译者:

出版时间:2007年

价格:20.0

装帧:平装

isbn号码:9787875019382

丛书系列:

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好的，这是一本不包含《柔性版印刷技术/普通高等教育专业教材》内容的图书简介，内容力求详尽、专业，并展现出自然流畅的文笔风格。 --- 《先进材料科学与工程基础》 书籍简介 本书系面向高年级本科生及研究生开设的“先进材料科学与工程”选修课程的配套教材，旨在为读者构建一个系统、深入且前沿的现代材料科学认知框架。本教材摒弃了传统材料学教材中对基础晶体学和热力学定律的过度侧重，而是将核心焦点置于21世纪以来材料领域取得突破性进展的新型功能材料、结构设计理念以及前沿制备技术之上。全书共分十二章，结构逻辑严谨，内容覆盖面广，理论深度适中，非常适合致力于新材料研发、器件设计与工程化应用的理工科学生和科研人员。 第一部分：基础理论的现代诠释 (第一章至第三章) 第一章：周期性结构与电子态的量子力学视角 本章首先回顾了晶体结构的基本概念，但重点转向了电子在周期性势场中的布洛赫定理及其推论。详细阐述了能带理论如何解释半导体、导体和绝缘体的根本区别，并引入了第一性原理计算方法（如密度泛函理论DFT）在预测材料电子结构中的关键作用。内容深入探讨了应力对能带结构的影响，为理解先进结构材料的力学响应奠定了理论基础。 第二章：热力学在非平衡态过程中的应用 传统热力学侧重于平衡态的分析，本章则着眼于材料在极端工艺条件下（如快速凝固、高能沉积）的非平衡态转变。引入了相场模型（Phase-Field Model）来描述微观界面迁移和相分离动力学，特别是针对薄膜生长过程中失配应力驱动的形核与长大过程。对热力学驱动力和动力学限制的耦合分析，为材料的复杂微结构控制提供了新的理论工具。 第三章：缺陷工程与本征性能调控 本章深入剖析了点缺陷、线缺陷和界面缺陷在材料宏观性能中扮演的关键角色。重点阐述了如何通过精确控制掺杂浓度、晶界工程来调控半导体材料的载流子浓度和迁移率，以及如何通过引入特定缺陷来激活或钝化催化活性位点。详细讨论了位错运动与疲劳损伤的微观机制，并引入了位错源机制的数值模拟方法。 第二部分：新型功能材料的原理与制备 (第四章至第七章) 第四章：高熵合金（HEAs）的设计原理与性能 高熵合金是近年来结构材料领域的研究热点。本章系统介绍了高熵合金的设计哲学——即基于高熵效应、迟滞效应、晶格畸变效应和稀释效应。详尽对比了传统镍基或铁基合金与高熵合金在高温强度、抗辐照性能和断裂韧性方面的差异。具体分析了体心立方（BCC）高熵合金的稳定性和脆性转变问题。 第五章：二维（2D）材料的电子特性与范德华异质结 本章聚焦于石墨烯、过渡金属硫化物（TMDs）等二维材料的独特物理化学性质。深入讨论了狄拉克锥、狄拉克费米子以及层间轨道耦合效应。重点讲解了如何通过范德华力构建原子级厚度的异质结堆叠，从而实现光电器件、拓扑绝缘体和新型传感器的设计。 第六章：压电、热释电与铁电材料 这一章系统梳理了涉及电场诱导形变和自发极化的材料体系。详细解释了陶瓷（如PZT）和单晶材料中极化畴的形成、动态行为以及电滞回线（P-E Loop）的表征。探讨了在微纳尺度下，几何约束对铁电畴壁结构和开关性能的显著影响，为高密度存储和能量收集器件的设计提供了指导。 第七章：新型能源转化材料：催化与光电转换 本章面向可持续能源技术，重点介绍用于电催化（如析氢反应HER、氧还原反应ORR）和光伏转换的先进材料。详细分析了电荷转移效率、表面反应动力学以及活性位点密度在提升催化剂性能中的作用。对钙钛矿太阳能电池的本征缺陷、界面钝化策略进行了深入剖析，并探讨了其长期稳定性挑战。 第三部分：先进材料的精密制造与表征 (第八章至第十二章) 第八章：薄膜沉积技术的高精度控制 本章涵盖了从原子层沉积（ALD）到脉冲激光沉积（PLD）等关键薄膜制备技术。重点分析了原子层沉积的自限制生长机理及其在制备厚度均匀、保形性极佳的超薄介质层中的应用。讨论了MBE（分子束外延）中束流控制与表面重构动力学的相互关系，强调了界面质量对器件性能的决定性影响。 第九章：增材制造中的材料科学挑战 针对选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等增材制造（3D打印）技术，本章侧重于材料在快速加热和冷却过程中的行为。探讨了打印过程中出现的孔隙率控制、残余应力累积以及微观组织演变（如柱状晶生长）对最终零部件机械性能的退化机制。引入了冶金学模型对打印路径的优化。 第十章：计算材料学导论：从第一性原理到介观模拟 本章提供了一个计算材料学工具箱的概览。详细说明了分子动力学（MD）模拟如何捕捉材料的动态行为（如扩散、粘滞），以及蒙特卡洛方法在模拟相变过程中的优势。强调了计算模拟在指导实验设计和解释复杂物理现象中的验证与辅助作用。 第十一章：先进结构材料的力学性能测试与分析 本章关注于材料在真实服役条件下的行为评估。不仅介绍了常规的拉伸、压缩测试，更详细阐述了原位（In-situ）表征技术，例如同步辐射X射线衍射在观察材料内部应力演变和微裂纹萌生时的应用。探讨了疲劳裂纹的萌生与扩展模型，特别是多尺度耦合模型。 第十二章：电镜技术与谱学分析的深度应用 本章聚焦于高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和扫描透射电子显微镜（STEM）在原子尺度成像中的前沿应用。深入讲解了能量分散X射线谱（EDS）和电子能量损失谱（EELS）如何实现对材料元素分布和化学态的定量分析。特别关注了在探测低维结构（如量子点、纳米线）时，像差校正技术带来的分辨率提升及其对材料表面化学的揭示能力。 本书的撰写风格力求严谨而不失启发性，每章后附有“关键概念回顾”和“前沿探索思考题”，旨在激发读者的创新思维，使其能够跟上全球先进材料科学研究的步伐。全书配有大量精确的示意图和真实数据图表，以辅助理解复杂的物理化学过程。

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阅读体验上，这本书给我带来了一种久违的“沉浸式”学习感受。作者似乎深谙读者的痛点，在介绍到常见的印刷缺陷（如拖尾、鬼影、糊版）时，他们不仅仅是列出问题，而是详细描绘了这些缺陷在生产线上“长什么样”，紧接着便是对形成原因的“多维度”溯源，最后才给出解决策略。这种“发现问题—诊断问题—解决问题”的闭环叙事结构，极大地提升了知识的可迁移性。我发现，书中的许多技术术语，作者都会在首次出现时给予清晰、通俗的解释，这对于跨专业人士或者刚入门的新手来说，简直是福音，完全避免了初学者常常因为看不懂“行话”而产生的挫败感。更值得称赞的是，它对设备维护和故障排除的章节编写得如同一个详尽的SOP（标准操作程序），简洁明了，可以直接应用于实际操作指导中，展现出极强的工具书价值。

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这本书的结构安排，展现出作者深厚的行业阅历和极高的教学智慧。它没有急于求成地展示最前沿的技术，而是花了相当大的篇幅，夯实了基础——从印刷适性、材料科学到油墨的化学构成，每一步都走得稳健扎实。我特别喜欢它对“环保与可持续性”这一主题的引入，这在当前的制造业转型浪潮中至关重要。作者没有将环保仅仅视为一种外部要求，而是将其融入到工艺优化的核心，比如讨论如何通过优化干燥系统来减少VOC排放，以及新型水性油墨的性能瓶颈与突破方向。这使得这本书的视野远超出了传统的技术手册，具备了前瞻性和时代感。文字风格方面，它兼具学者的严谨和工程师的务实，逻辑链条清晰到令人赞叹，即便是复杂的机械传动原理，也能通过简明的示意图和精确的文字描述，被清晰地拆解开来。对于需要建立完整知识体系的学习者来说，这本书提供了近乎完美的蓝图。

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我必须承认，这本书的深度远超我的预期，它并非一本浮光掠影的概览手册，而是一部将柔性印刷技术“解剖”得淋漓尽致的专业著作。作者在论述高速生产线上的动态平衡控制时，其数学模型的严谨性和工程实现的巧妙结合，令人拍案叫绝。特别是对于不同承印材料在高速张力控制下的形变分析，融合了材料力学和流体力学的知识，展现了跨学科研究的深度。书中对最新型数字化柔性印刷技术的介绍也十分到位，不仅描述了其基本原理，更深入分析了其在小批量、个性化定制市场中的商业可行性和技术瓶颈，使得内容始终与行业发展脉搏同步。阅读此书的过程，更像是一场高水平的学术研讨会，作者以渊博的知识储备，引导读者不断向技术前沿探索。它成功地将一门实践性极强的技术，提升到了一个需要深度理论支撑的工程科学层面，让人由衷敬佩其学术功底和对行业的热忱。

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翻开这本书的封面，一股油墨的芬芳扑面而来，瞬间把我带回了那个充满活力与创新的印刷车间。首先映入眼帘的是那令人惊叹的色彩饱和度，每一页的插图都仿佛要从纸张上跳出来一般，细腻的过渡和精准的套印技术，让我这个非科班出身的门外汉也感受到了工艺的精妙。作者在讲解过程中，没有过多地堆砌枯燥的理论公式，而是巧妙地穿插了大量实际案例和操作流程的图示，这使得原本复杂的技术原理变得直观易懂。特别是关于油墨流变学和承印材料特性的探讨，简直是深入骨髓，让我对不同基材如何与油墨发生作用有了全新的认识。书中的排版设计也十分用心，字体大小适中，行间距合理，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别欣赏作者在论述高速印刷中的套准控制部分，那种对精度近乎苛刻的追求，体现了老一辈印刷匠人对质量的坚守。这本书无疑是为那些渴望踏入印刷领域，或是希望提升现有技能的同行们准备的宝贵财富，它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的师傅在手把手地指导。

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说实话，我对技术书籍的耐心一向有限，但这本书却成功地抓住了我的注意力，它的叙事方式极其流畅且富有启发性。它没有采用传统的教科书那样层层递进的枯燥结构，反而更像是一场关于“光与色的魔法”的探索之旅。我尤其欣赏其中关于色彩管理章节的深度，它没有停留在RGB到CMYK的简单转换上，而是深入剖析了色彩空间理论在柔性印刷应用中的实际意义，这对于追求高端印刷品的客户来说，无疑是提供了关键的技术支撑。书中对于不同印刷机型（如卫星式、串星式）的优缺点对比分析，做得极其客观公正，完全没有偏袒任何一方，而是着重从效率、成本和最终效果三个维度进行了量化评估。阅读过程中，我忍不住会停下来，对照自己之前接触过的一些失败案例进行反思，书中给出的每一步优化建议都像是为我的困惑找到了精确的解药。这种将理论与实践完美融合的写作手法，让学习过程充满了发现的乐趣，而不是被动的知识灌输。

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