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出版者:

作者:詹迪维 编

出品人:

页数:371

译者:

出版时间:2010-2

价格:56.00元

装帧:

isbn号码:9787111295952

丛书系列:

图书标签:

• 控制理论
• SolidWorks
• CAD
• 机械设计
• 入门教程
• 快速入门
• 软件教程
• 工程制图
• 3D建模
• 工业设计
• SolidWorks教程

好的，这是一本关于机械设计与制造领域的专业书籍的详细简介，其内容与《SolidWorks快速入门教程》并无关联： --- 《先进材料科学与工程应用》 —— 深入解析前沿功能材料的结构、性能及产业化路径 概述 本书旨在为材料科学、化学工程、机械制造以及相关研发领域的工程师、研究人员和高年级学生提供一本全面、深入且具有极强实践指导意义的专业参考书。它超越了传统材料学的基础概念，聚焦于二十一世纪以来发展起来的几大关键功能材料体系，详尽阐述了它们的微观结构调控机制、宏观性能表现、先进表征技术，以及在高性能、极端环境应用中的工程化挑战与解决方案。 全书结构严谨，逻辑清晰，以“理论基础—材料体系—应用实例—未来展望”为主线，构建起一个从原子尺度到系统集成层面的知识网络。我们特别注重理论深度与工程应用之间的桥梁搭建，力求使读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”和“为什么这样设计”。 --- 第一部分：前沿功能材料的理论基石（约占全书 30%） 本部分奠定理解高性能材料设计的基础，涵盖了现代材料科学研究的核心方法论。 第一章：材料结构与性能的量子力学基础 本章深入探讨了固态材料中电子结构与晶格振动如何决定其宏观电、磁、热、光性质。 电子态密度（DOS）与能带理论的精确计算方法： 重点介绍密度泛函理论（DFT）在预测晶体结构优化、缺陷形成能及电子迁移率中的应用。 缺陷工程与位错理论的再审视： 讨论点缺陷、线缺陷和层状缺陷如何作为性能调控的内在驱动力，并引入位错动力学模拟在理解塑性变形和蠕变过程中的作用。 界面与晶界热力学： 阐述在多相材料和纳米复合材料中，界面能、界面扩散机制对整体材料稳定性和反应活性的决定性影响。 第二章：先进热力学与相图绘制的计算工具 本章聚焦于利用计算方法来指导材料设计，以取代大量耗时耗力的试错实验。 CALPHAD（计算相图）方法的原理与局限： 详细讲解如何构建和优化热力学数据库，用于预测复杂合金系统在宽温度范围内的相平衡。 动力学模拟：相分离与生长过程的建模： 探讨Cahn-Hilliard方程、Monte Carlo (MC) 模拟在模拟合金凝固、热处理过程中的应用。 高通量计算材料筛选（HTCM）： 介绍如何结合机器学习与DFT计算，快速筛选具有特定电学或催化性能的候选材料集。 --- 第二部分：核心功能材料体系深度解析（约占全书 45%） 本部分是本书的核心，针对当前工业界和战略新兴产业急需的三大类功能材料进行详尽的剖析。 第三章：能源存储与转换材料：固态电解质与高效催化剂 本章聚焦于解决能源领域“卡脖子”问题的关键材料。 下一代锂离子电池固态电解质： 深入分析硫化物基、氧化物基和聚合物基固态电解质的离子传导机制、界面阻抗问题及制备工艺（如溅射、烧结）。 燃料电池与电解槽的关键催化剂设计： 重点剖析单原子催化剂（SACs）的合成、稳定性及其在析氢反应（HER）和析氧反应（OER）中的活性位点调控。 热电材料的热电优值（ZT）调控策略： 探讨通过晶格畸变、纳米结构引入等手段，解耦声子散射和电子传输的方法。 第四章：极端环境结构与功能一体化材料 本章关注材料在高温、高辐射、高腐蚀等严苛条件下的可靠性。 高温超合金与陶瓷基复合材料（CMCs）： 详细介绍先进的定向凝固技术、氧化物弥散强化（ODS）结构的设计，以及在燃气轮机叶片中的服役行为与寿命预测模型。 核反应堆材料的辐照损伤机制： 阐述原子空位、间隙团簇如何导致材料脆化、肿胀，以及新型抗辐照合金（如高熵合金在核能中的潜力）。 先进涂层技术： 介绍高熵合金涂层、热障涂层（TBCs）的沉积工艺（如等离子喷涂、电子束物理气相沉积PVD），及其对基体保护性能的提升。 第五章：智能与仿生材料：响应性与自修复系统 本章探索材料对外界刺激的响应能力和自主修复能力。 磁控与电控形状记忆合金（SMAs）： 深入解析马氏体相变，重点介绍镍钛合金、铁镍合金的应力诱导相变，及其在医疗器械和航空航天中的应用。 自修复高分子与复合材料： 探讨微胶囊破裂释放修复剂、或基于动态共价键的本征自修复机制，并评估其在延长结构件寿命中的工程可行性。 压电与铁电陶瓷的微结构控制： 分析PZT、Barium Titanate等材料的晶粒取向度对压电常数和介电性能的影响，及其在传感器和执行器中的优化。 --- 第三部分：先进表征与产业化路径（约占全书 20%） 本部分关注如何精准获取材料信息以及如何将实验室成果转化为规模化产品。 第六章：原位/非原位先进材料表征技术 本章重点介绍如何“看清”材料在真实服役条件下的变化。 同步辐射与中子散射技术： 介绍如何利用高能X射线和中子束进行原位（In-situ）高分辨率衍射、小角散射，以实时监测相变、应力分布和微观形貌演变。 高分辨透射电镜（HRTEM）与光谱分析的联用： 讲解如何结合EELS/EDS对纳米尺度界面化学态进行精确谱学分析，从而揭示催化活性或电荷存储的本质。 聚焦离子束（FIB）在材料制备与分析中的应用： 介绍如何利用FIB进行微区成分剪切、薄膜制备（TEM Sample Preparation）和三维层析成像。 第七章：功能材料的规模化制备与质量控制 本章面向工程化应用，探讨如何实现高品质、低成本的批量生产。 高品质粉体制备技术： 比较溶胶-凝胶法、共沉淀法、喷雾干燥法在控制粉体粒度分布、形貌和纯度方面的优劣。 增材制造（3D打印）中的材料科学挑战： 聚焦于激光选区熔化（SLM）和定向能量沉积（DED）过程中，合金粉末的熔化、凝固、残余应力和孔隙率的控制。 可靠性评估与生命周期管理（PHM）： 介绍基于损伤容限设计（Damage Tolerance Design）的材料筛选标准，以及如何建立材料性能衰减的预测模型。 --- 总结与展望 《先进材料科学与工程应用》不仅是知识的集成，更是连接基础研究与工程实践的桥梁。它力求为读者提供一套完整的工具箱，用以理解、设计和优化面向未来科技挑战的关键材料系统。通过对复杂材料科学问题的深入剖析，本书期望激发读者在材料创新领域的探索精神，加速新材料从概念到产业化的进程。 目标读者群体： 从事新能源、航空航天、半导体和生物医学材料研发的高级工程师。 材料科学与工程、化学工程、物理学专业的研究生及博士后。 致力于新工艺开发和产品升级的工业技术人员。

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这本书的排版和视觉呈现水平达到了一个令人惊叹的高度，这对于技术类书籍来说太重要了。每一页的截图都采用了高分辨率的彩色印刷，色彩还原度非常高，这使得界面上的按钮和选项都能清晰地区别开来，极大地减少了阅读时的视觉疲劳和混淆。相比我之前看过的几本老旧的教程，这本书在细节处理上显示出了极大的诚意。例如，当讲解一个涉及多个步骤的复杂操作时，作者会使用不同颜色的字体或加粗来突出关键的输入数值或鼠标点击位置，这种视觉提示非常有效，我几乎不需要频繁地在屏幕和书本之间来回切换眼神。而且，它的章节划分逻辑性极强，如果你已经掌握了基础，可以直接跳转到你感兴趣的特定主题，比如“钣金设计入门”或“工程图标准输出”，查找效率极高。整体来看，这本教材在用户体验设计上投入了巨大的精力，使得学习过程变得赏心悦目，而不是一种任务。

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这本书最让我感到惊喜的是它对“设计意图”的强调，这一点往往被初级教程所忽略。很多教程只教你如何机械地点击屏幕完成一个零件，但这本书却在关键步骤会穿插一些设计思路的解析，比如“为什么我们要选择先画这个特征而不是那个？”或者“在进行拔模处理时，应该考虑哪些结构因素？”这种深层次的思考引导，让学习者从单纯的“操作员”转变为具有初步“设计思维”的人。它教会我如何用最经济的步骤去实现复杂的功能，而不是用最繁琐的方式去“堆砌”模型。此外，书中对错误排查（Troubleshooting）的板块设置得非常贴心，很多常见的“为什么我的特征创建失败了？”的问题，都在这里得到了直接且易懂的解答。总而言之，这是一本能够真正帮助读者建立起稳固设计基石的入门教材，让人信心倍增。

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拿到这本书的时候，我最大的感受是它的“实战性”非常强，完全不是那种纸上谈兵的理论书籍。翻开目录就能发现，它直接切入了工程师日常工作中会遇到的典型零件建模，比如壳体、抽壳、筋板这些实用功能，讲解得深入而透彻。让我印象深刻的是关于“装配体”那一章，它并没有仅仅停留在零件的简单组合上，而是详细阐述了如何利用配合关系来模拟真实的运动和约束，这对设计复杂的机械结构至关重要。书中提供的那些案例模型，每一个都蕴含着特定的设计意图，读者在跟着操作的过程中，不仅学会了命令，更重要的是理解了背后的设计哲学。我特别喜欢作者在讲解复杂倒角和拔模时所采用的技巧总结，这些往往是初学者最容易出错的地方，但书中给出的“最佳实践”建议，直接帮我规避了很多弯路。阅读这本书的过程，更像是在参加一个高强度的项目实训营，而不是枯燥的理论灌输。它真正做到了将软件工具与工程实践紧密结合起来。

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这本书简直是CAD学习者的福音，尤其是对于那些初次接触三维建模的新手来说，它的内容组织非常贴合实际操作的步骤。作者没有一开始就抛出那些复杂的曲面或装配体技巧，而是循序渐进地讲解了基础的草图绘制和特征创建，这让我感到非常安心。比如说，在讲解“拉伸”和“旋转”这两个核心功能时，书中用了大量的实例图示，配上简洁明了的文字说明，即便是第一次打开软件的人也能很快上手。我记得我当时按照书中的例子画了一个简单的螺栓，每一步的逻辑都清晰可见，不再是那种晦涩难懂的官方术语堆砌。这种手把手的教学方式，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。此外，书中对界面布局和常用工具栏的介绍也十分到位，不再需要我在庞杂的菜单中摸索半天才能找到一个简单的命令。它就像一位耐心十足的老师，总是知道在什么时候引入新的概念，什么时候进行巩固练习，让学习过程变得高效而有趣。这本书的价值不仅仅在于教会你如何画一个零件，更在于培养你对三维空间思维的建立，这是后续深入学习任何高级模块的基础。

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我之前尝试过很多其他入门级的CAD教材，它们要么过于侧重理论历史，要么就是对软件的更新速度跟不上，导致很多功能在最新版本中已经失效或位置变更。然而，这本书的内容显然是基于当前主流稳定版本的软件环境编写的，所有的快捷键、菜单位置和功能参数都与我实际操作的界面完全吻合，这避免了学习过程中因版本差异而产生的挫败感。作者在介绍宏命令和自定义工具栏的部分，展现了超越基础教程的视野，这对于希望提升工作效率的中级用户来说，提供了宝贵的进阶指导。它没有止步于“如何画”，而是开始探讨“如何更聪明地画”。书中对文件管理和模板设置的建议也相当实用，帮助我建立了一套更规范的工作流程，这在团队协作环境中尤其重要。它不仅是一本操作手册，更像是一本关于“高效三维设计工作流”的指南。

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