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出版者:John Wiley & Sons

作者:E. Paul DeGarmo

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-07-29

价格:USD 95.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780471781929

丛书系列:

图书标签:

• Materials Science
• Engineering Materials
• WCS
• Study Guide
• Textbook
• 9th Edition
• College
• Science
• Engineering

《材料科学基础：第九版更新与学习策略套装》是一部全面而深入的材料科学领域权威著作。本书旨在为学生、研究人员以及在相关行业工作的专业人士提供坚实的理论基础和前沿的实践知识。本套装不仅包含了材料科学领域最前沿的知识更新，还特别提供了实用的学习策略，帮助读者更高效地掌握复杂概念，将理论知识转化为实际应用能力。 核心内容与结构： 本书从最基本的原子结构和键合原理讲起，逐步深入到材料的微观组织、结构与性能之间的关系，以及材料在各种环境下的行为。其结构清晰，逻辑严谨，覆盖了材料科学的各个重要分支： 1. 材料基础理论： 原子结构与键合： 深入解析原子结构、电子排布以及不同类型的化学键（离子键、共价键、金属键、范德华力）如何影响材料的宏观性质。理解这些基础是理解材料行为的关键。 晶体结构与非晶态结构： 详细介绍晶体的几何学、密堆积结构、晶格缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）及其对材料性能的影响。同时，也涵盖了非晶态材料（如玻璃）的结构特点及其独特的性能。 相图与相变： 阐述相图的构建原理、解读方法以及在材料设计和热处理中的重要作用。深入分析固态相变、液-固相变等过程，以及它们如何影响材料的微观组织和最终性能。 2. 材料的力学性能： 弹性与塑性变形： 详细讲解材料在外力作用下的弹性形变和塑性形变机制，包括位错理论、加工硬化等。 强度、硬度、韧性与脆性： 深入分析这些关键力学性能的定义、测试方法及其与材料微观结构的关系。探讨如何通过改变材料成分、组织或加工工艺来优化力学性能。 断裂力学： 介绍断裂的起因、传播机制以及断裂韧性的概念。分析裂纹扩展的条件和评估方法，这对确保结构设计的安全性和可靠性至关重要。 疲劳与蠕变： 详细阐述材料在循环载荷下的疲劳失效机理以及在高温恒定载荷下的蠕变行为。这对于设计承受长期服役载荷的部件具有重要意义。 3. 材料的热学、电学、磁学与光学性能： 热学性能： 涵盖热导率、热膨胀系数、比热容等，分析其与材料结构和成分的关系，以及在热管理和能源应用中的重要性。 电学性能： 区分导体、半导体和绝缘体的电学特性，深入解析载流子输运机制、能带理论以及在电子器件中的应用。 磁学性能： 介绍不同类型的磁性材料（顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性）及其磁畴结构、磁滞回线等。探讨其在信息存储、传感器等领域的应用。 光学性能： 解释材料对光的吸收、反射、透射等现象，分析光学性能与材料的电子结构、微观形貌的关系，以及在光学器件、显示技术中的应用。 4. 金属材料： 钢铁材料： 详细介绍钢的成分、组织（奥氏体、铁素体、渗碳体、珠光体、马氏体等）及其与性能的关系。重点讲解热处理技术（退火、正火、淬火、回火）对钢性能的影响。 有色金属及其合金： 介绍铝、铜、钛、镁等常见有色金属及其合金的性能特点、加工工艺和应用领域。 金属的腐蚀与防护： 深入分析金属在环境中的腐蚀机理，包括电化学腐蚀、化学腐蚀等，并介绍各种有效的防腐蚀措施，如牺牲阳极、缓蚀剂、表面处理等。 5. 陶瓷材料： 陶瓷的结构与性能： 阐述氧化物、碳化物、氮化物等无机非金属材料的结构特点，分析其高硬度、耐高温、耐腐蚀但脆性大的性能。 陶瓷的加工与应用： 介绍陶瓷的成型、烧结工艺，以及其在高温工程、电子元件、生物医学等领域的广泛应用。 6. 高分子材料： 高分子的结构与性质： 讲解单体、聚合反应、高分子链的结构（线性、支化、交联）、结晶与非结晶行为，以及这些因素如何决定高分子的力学、热学和化学性能。 高分子的加工与应用： 介绍注塑、挤出、吹塑等加工技术，以及高分子材料在包装、纺织、汽车、航空航天等领域的广泛应用。 7. 复合材料： 复合材料的组成与设计： 介绍复合材料的基体材料（聚合物、金属、陶瓷）和增强材料（纤维、颗粒），以及如何通过合理设计实现性能的协同效应。 纤维增强复合材料： 重点讲解碳纤维、玻璃纤维等增强的聚合物基复合材料，分析其轻质高强的特点及其在航空航天、体育器材等领域的应用。 8. 现代材料科学前沿： 纳米材料： 介绍纳米材料的特殊性质，如量子尺寸效应、表面效应，以及其在催化、电子、生物医学等领域的潜在应用。 智能材料： 探讨具有响应性（温度、电场、光、化学物质等）的材料，如形状记忆合金、压电材料、光致变色材料等，及其在传感器、驱动器等方面的应用。 生物材料： 介绍用于与生物系统相互作用的材料，如医用植入物、药物递送系统等，强调其生物相容性、生物降解性等特性。 可持续材料与绿色制造： 关注环境友好的材料开发和制造工艺，包括可再生材料、可回收材料以及低能耗的生产技术。 学习策略与附加价值： 本套装的另一大亮点在于其“学习策略”部分。这并非简单的知识罗列，而是针对如何更有效地学习材料科学这一复杂学科而精心设计的指南： 概念理解与可视化： 强调理解材料科学中抽象概念的重要性，并提供可视化工具和类比，帮助读者构建清晰的思维模型。例如，通过形象的比喻来解释位错的运动，或通过图示来展示不同晶体结构的堆积方式。 问题解决技巧： 指导读者如何分析和解决材料科学的典型问题，包括如何从问题描述中提取关键信息，选择合适的理论模型，以及进行定量计算。 实验与实践结合： 鼓励读者将理论知识与实验实践相结合。书中可能包含实验设计建议、数据分析方法，以及对实际材料案例的深入探讨，帮助读者理解理论在现实世界中的应用。 案例研究与工程应用： 大量引用真实的工程案例，展示材料科学在不同行业（汽车、航空航天、电子、能源、医疗等）中的应用。通过这些案例，读者可以更直观地理解材料选择、设计和失效分析的重要性。 批判性思维培养： 引导读者批判性地评估不同的材料选择、加工工艺和理论模型，理解不同方案的优缺点，以及在特定应用场景下的适用性。 学习资源推荐： 可能包含对相关文献、数据库、软件工具的推荐，帮助读者进一步深入研究或解决实际问题。 目标读者： 本书套装适合以下人群： 大学本科生和研究生： 作为材料科学、冶金工程、化学工程、机械工程、航空航天工程、生物医学工程等相关专业的教材或参考书，为学生提供系统、全面的学科基础。 科研人员： 为材料科学领域的科研人员提供最新的理论知识和研究思路，帮助他们追踪学科前沿。 行业工程师和技术人员： 为在制造业、设计、研发等领域工作的专业人士提供解决实际问题的工具和技术支持，帮助他们做出更优化的材料选择和设计决策。 对材料科学感兴趣的任何人士： 无论您是学生还是职业人士，本书都能为您提供一个深入了解材料世界、探索材料无限可能性的绝佳平台。 总而言之，《材料科学基础：第九版更新与学习策略套装》是一部集理论深度、实践广度和学习效能于一体的杰出著作。它不仅是掌握材料科学知识的基石，更是启发创新思维、赋能工程实践的宝贵指南。通过本书，读者将能够深刻理解材料的奥秘，并将其转化为推动技术进步和产业发展的强大力量。

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