电工与电子技术实验教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:刘建 编

出品人:

页数:148

译者:

出版时间:2010-2

价格:18.00元

装帧:

isbn号码:9787802434400

丛书系列:

图书标签:

• 电工实验
• 电子技术实验
• 电路基础
• 实验教程
• 高等教育
• 理工科
• 实践教学
• 电工学
• 电子技术
• 技能培训

现代材料科学与工程导论 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代材料科学与工程领域的入门视角。它系统地介绍了材料的结构、性能、制备与应用之间的内在联系，是理解和开发新材料、优化现有材料性能的理论基础。 第一部分：材料科学基础 第一章：材料的原子结构与键合 本章从微观层面剖析了材料的本质。我们首先回顾了量子力学在描述原子结构中的核心地位，重点探讨了电子的轨道、能级以及周期性在决定元素化学性质上的作用。随后，详细阐述了材料中存在的几种基本化学键合类型——离子键、共价键、金属键和范德华力。每种键合类型的形成机制、特点及其对材料宏观性质（如熔点、硬度、导电性）的影响被逐一剖析。例如，我们通过晶体场理论来解释过渡金属的颜色和磁性，并利用分子轨道理论来理解聚合物链间的相互作用。此外，本章还引入了晶体缺陷的概念，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错），这些缺陷被证明是控制材料力学性能和扩散行为的关键因素。 第二章：晶体结构与衍射技术 晶体结构是决定材料宏观性能的骨架。本章详细介绍了七大晶系和十四种布拉维点阵，重点讨论了体心立方（BCC）、面心立方（CBA）和六方紧密堆积（HCP）结构，并计算了其原子堆积密度（APF）和配位数。针对非金属材料，如陶瓷和半导体，我们深入研究了金刚石结构、闪锌矿结构和岩盐结构，并强调了结构对称性与材料介电常数、压电效应之间的关系。为验证这些理论结构，本章系统介绍了X射线衍射（XRD）的基本原理，包括布拉格定律、衍射峰的解析方法，以及如何利用拉维夫方程来确定晶体的晶面指标。同时，也涵盖了电子衍射和中子衍射在研究纳米尺度结构和磁性结构中的应用。 第三部分：材料的性能与表征 第三章：力学性能与断裂行为 本章聚焦于材料如何响应外加载荷。从弹性变形开始，我们引入了胡克定律、杨氏模量、剪切模量和泊松比，并通过晶体学解释了各向异性力学行为的起源。随后的内容转向塑性变形，详细阐述了位错的运动机制——滑移和攀移，并探讨了加工硬化、固溶强化、沉淀强化和晶界强化等提高强度的主要途径。在断裂力学部分，本书引入了Griffith裂纹扩展理论，讨论了线弹性断裂力学（LEFM）中的应力强度因子（KIC），并延伸到弹塑性断裂的J积分概念。疲劳和蠕变作为材料在交变载荷和高温下失效的主要模式，被赋予了专门的章节进行深入分析，包括S-N曲线的构建和Creep寿命的预测模型。 第四章：热学、电学与磁学性能 本章旨在揭示材料内部微观结构与其宏观传输性能之间的联系。在热学方面，我们区分了晶格振动（声子）对热传导的贡献和电子对热导的贡献，并讨论了热膨胀的机制。电学性能部分，重点对比了导体、半导体和绝缘体在能带理论下的区分。对于半导体，我们深入分析了本征半导体和掺杂半导体的载流子浓度、迁移率，以及PN结的形成和二极管的工作原理。磁学方面，内容涵盖了抗磁性、顺磁性和铁磁性的微观根源，详细介绍了磁畴理论、磁滞回线（硬磁和软磁材料的区别），以及磁记录技术中的关键参数。此外，本章还包括了介电性能，如极化机制（取向极化、空间电荷极化）和铁电现象。 第四部分：主要材料体系的工程应用 第五章：金属与合金工程 金属材料因其优异的强度、韧性和导电性在工程中占据核心地位。本章从相图热力学入手，详细讲解了二元合金相图（如Fe-C相图），并系统阐述了扩散机制在合金热处理中的作用，例如退火、正火和淬火。重点分析了钢铁材料的微观结构演变，如奥氏体、铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体的形成。对于非铁金属，本书讨论了铝、铜、钛合金的特定应用场景及其强化机制。此外，本章还涵盖了粉末冶金技术，这对于制备高性能复合材料和难熔合金至关重要。 第六章：陶瓷与复合材料 陶瓷材料以其耐高温、耐磨损和优良的化学稳定性而著称。本章不仅探讨了氧化物、非氧化物陶瓷（如SiC, BN）的制备路线，更关注其固有的脆性问题。我们利用Griffith理论来解释陶瓷的低断裂韧性，并介绍了提高陶瓷韧性的策略，如氧化物/金属界面设计和纳米晶陶瓷的制备。复合材料部分，本书将结构复合材料（如纤维增强基体）与功能复合材料（如金属基复合材料MMC、陶瓷基复合材料CMC）进行了区分。重点分析了纤维取向、界面性能对复合材料整体性能的决定性影响，以及制造过程中的工艺控制技术。 第七章：高分子材料 高分子材料因其轻质、易加工和可设计性而广泛应用于现代工业。本章从聚合反应动力学开始，区分了加成聚合和缩合聚合。随后，详细分析了高分子链的结构特征，包括分子量分布、拓扑结构（线性、支化、交联）以及构象和构型对外部分子运动的影响。本章深入讨论了高分子的粘弹性行为，这是理解其流变学特性的关键。此外，还对比了热塑性塑料和热固性树木的性能差异和典型应用，例如工程塑料（PA, PC）和橡胶的硫化过程。 结论：材料的未来发展趋势 全书最后一部分展望了材料科学的前沿领域，包括纳米材料的特殊尺寸效应、智能材料（形状记忆合金、压电材料）的设计原理，以及可持续材料的开发，如生物降解材料和先进回收技术。本书旨在为读者构建一个跨越微观结构到宏观应用、融汇理论与实践的完整知识体系。

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我过去在学习电路原理时，最大的障碍往往不是理论公式本身有多难，而是那些抽象的概念在实际操作中如何对应起来。很多教材讲授的实验往往是“知其然不知其所以然”，照着步骤做完，就算读数对上了，心里还是没底。然而，这本书在引入每一个实验模块之前，都花了大篇幅去阐述其背后的物理意义和设计思想，这点非常打动我。例如，在讲RC充放电实验时，它没有直接给出时间常数的计算公式，而是通过对比不同电阻和电容组合下示波器波形的“形变”过程，引导读者自己去体会“时间”这个变量是如何被时间和元件值“塑造”出来的。这种“启发式教学”的方法，极大地激发了我探究的兴趣，让我从一个被动的操作者，转变成了一个主动的思考者，每次成功验证一个理论推导时，那种成就感是无可替代的。它真正做到了理论与实践的无缝对接，让冰冷的电路板仿佛都有了生命。

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这本书的结构编排，展现了作者深厚的教学功底和对学习进度的精准把控。它并非简单地罗列实验项目，而是遵循了从“直观现象”到“复杂系统”的递进逻辑。初期实验聚焦于对基本元器件（如电阻、电容、晶体管）特性的单点突破，确保读者对每一个“积木块”都有深刻理解。随后，实验难度逐渐提升，开始耦合多个元件构成基础放大电路或逻辑门，让读者开始感受到“组合的艺术”。到了后期，甚至引导我们设计一个小型应用电路，比如一个简单的音频放大器或者一个定时开关。这种循序渐进、螺旋上升的编排方式，有效地避免了“畏难情绪”，让学习过程变成了一个持续建立信心的过程。这种对学习曲线的细致考量，使得这本书不仅适合课堂教学，对于自学爱好者来说，也是一本极佳的阶梯式训练手册。

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从技术严谨性的角度来看，这本书的实验步骤描述达到了近乎苛刻的精确度。我曾使用过一些市面上其他品牌的实验指导书，常常因为对某些关键操作描述得含糊不清，导致实验反复失败，浪费了宝贵的实验时间。这本书则完全避免了这种情况。它不仅详细列出了所需仪器的型号和参数范围，甚至对连接导线的颜色、插拔的顺序都有明确的规定，这一点对于初级实验者至关重要。更值得称赞的是，它对“异常情况处理”部分的重视程度。书中专门开辟了一个“故障排查速查表”，涵盖了最常见的几种错误接线或元件损坏可能导致的现象，并给出了快速判断和修复的建议。比如，当欧姆表读数为无穷大时，应该首先检查哪几处的接触点，这些实战经验的总结，比单纯的理论推导要实用得多，它就像一位经验丰富的老技师在你身边指导，让人倍感踏实和安全。

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我对这本书最大的感受是它对于“安全规范”的强调，这绝对是所有电子技术类书籍中最为突出的一点。在每一个涉及到高压或精密仪器的章节开始前，作者都用醒目的粗体和红色字体标出了安全注意事项，其语气之郑重，完全不像一般的教材那样敷衍了事。它不仅是教会你如何“做对”，更是教会你如何“做对而不伤人伤己”。书中甚至专门加入了一个“安全准则自查清单”，要求读者在实验开始和结束时必须对照检查。这种对生命和设备尊重的态度，远远超越了一本技术教程的范畴，它是在培养未来工程师的职业素养和责任心。在今天的技术快速迭代的时代，掌握基础技能固然重要，但树立正确的规范意识才是职业生涯的基石，这本书在这方面做得堪称典范，值得所有技术学习者深思和铭记。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，封面采用了哑光处理，手感细腻温润，主色调是沉稳的深蓝色，配以明快的电路图线条作为点缀，立刻让人感受到一种专业又不失活力的气息。内页的纸张选择也非常考究，不仅没有普通教材那种刺眼的荧光白，微微泛黄的米白色纸张在长时间阅读后眼睛也不会感到疲劳，这对于需要反复翻阅和做笔记的学生来说简直是福音。特别是章节标题和重要公式的排版，采用了分栏设计，逻辑清晰，层次分明，即便是初次接触这类复杂内容的学习者也能迅速定位重点。而且，书的开本适中，便于携带，我经常把它和万用表、示波器一起放进工具包里，去实验室的路上也能随时翻看关键步骤的说明。不过，如果说有一个小小的遗憾，那就是书脊处的胶装略显紧实，有时候需要稍微用力才能完全摊平阅读，希望能在使用一段时间后能有所改善，但总体而言，从触感到视觉的整体体验，这本书在“形”上做得非常出色，绝对是书架上值得收藏的一本“颜值”与“内涵”并存的工具书。

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