Dynamic Mechanical Analysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Menard, Kevin

出品人:

页数:228

译者:

出版时间:1999-3

价格:$ 135.54

装帧:

isbn号码:9780849386886

丛书系列:

图书标签:

• Dynamic Mechanical Analysis
• DMA
• Polymer Characterization
• Viscoelasticity
• Material Science
• Polymer Science
• Mechanical Properties
• Thermoplastics
• Elastomers
• Damping
• Rheology

现代材料科学中的前沿进展：结构、性能与应用 本书聚焦于当代材料科学领域最引人注目的突破性研究，深入探讨新型功能材料的设计原理、制备技术及其在尖端工程中的实际应用。我们旨在为材料科学家、工程师以及高年级学生提供一个全面、深入的视角，以理解如何通过原子尺度的调控实现宏观性能的飞跃。 --- 第一部分：先进结构材料的理性设计与调控 本部分将重点介绍如何基于第一性原理和计算模拟，指导新型高强度、高韧性结构材料的开发。我们摒弃传统的试错法，转而采用更加精确和高效的材料基因组学方法。 第一章：晶体塑性模拟与多尺度断裂行为 本章详细阐述了如何利用晶体塑性有限元（CPFEM）模型来精确预测金属合金在复杂应力状态下的变形机理。内容涵盖了位错动力学、孪晶诱发塑性（TWIP）效应以及相变诱发塑性（TRIP）对材料宏观力学性能的影响。尤其深入分析了微观结构特征——如晶粒尺寸分布、取向、晶界能——如何调控材料的疲劳寿命和宏观断裂韧性。我们通过案例研究，展示了如何通过热机械处理（TMP）来优化微观结构，从而达到理想的力学性能组合。 第二章：高熵合金（HEAs）的设计空间探索 高熵合金因其独特的无序结构和潜在的超常性能而成为研究热点。本章系统梳理了当前HEAs的设计策略，从传统的等原子比到基于热力学稳定性和动力学无序性的新型设计范式。我们将探讨不同元素组合对形成面心立方（FCC）、体心立方（BCC）及有序相的影响，并重点关注其在极端温度（超低温或高温）下的力学响应，如蠕变行为和氧化抗性。此外，还将涉及如何利用机器学习辅助筛选具有特定优异性能（如高硬度、优异的辐照损伤抵抗力）的HEAs体系。 第三章：纳米复合材料的界面工程 界面是决定纳米复合材料整体性能的关键因素。本章聚焦于如何通过精密的界面调控技术，增强基体与增强相之间的协同效应。内容包括：无机纳米粒子（如碳纳米管、石墨烯、氮化硼片层）在聚合物和金属基体中的有效分散技术、表面功能化策略以改善界面结合力，以及界面应力传递的理论模型。我们将分析界面缺陷（如孔隙、不连续性）对材料动态响应的影响，并展示如何通过原位表征技术观察界面在受力过程中的演变。 --- 第二部分：功能材料的能带工程与响应机制 本部分关注那些具有特定电、光、热响应特性的先进功能材料，探讨其内在的物理机制及其在能源、电子和传感领域的应用潜力。 第四章：钙钛矿半导体的载流子动力学与稳定性 钙钛矿材料在光伏领域展现出革命性的潜力，但其长期稳定性和内在缺陷是亟待解决的问题。本章深入分析了有机-无机杂化钙钛矿薄膜中的激子分离与载流子传输过程。讨论内容包括：晶格振动（声子）对载流子寿命的影响、碘空位和甲基铵阳离子无序性导致的迟滞效应。此外，本章还详细介绍了钝化技术（如使用二维层结构或有机盐）如何有效抑制表面和晶界缺陷态，从而提高器件的效率和环境稳定性。 第五章：先进压电与热释电材料的本构关系 压电和热释电材料是能量收集和传感技术的核心。本章从介电物理学的角度，解析了极性晶体结构（如锆钛酸钡 BZT）中的电畴形成、极化反转机制及其与外部应力场的耦合。我们将详细介绍如何利用电场极化技术诱导非极性材料产生永久性压电响应，并探讨了单晶与多晶体在频率响应和温度敏感性上的差异。重点关注如何设计高机电耦合系数（$d_{ij}$）和高居里温度的材料体系。 第六章：拓扑绝缘体与新型量子材料 拓扑绝缘体因其表面态的保护特性，在低能耗电子学和自旋电子学中具有重要价值。本章阐述了三维和二维拓扑材料的理论基础，包括时间反演对称性和强自旋轨道耦合的作用。我们将分析如何通过元素掺杂或表面应力诱导来调控拓扑相变，并讨论如何利用扫描隧道显微镜（STM）和角分辨光电子能谱（ARPES）来直接观测狄拉克锥表面态。此外，本章也对拓扑超导体等新兴量子材料的研究进展进行了前瞻性概述。 --- 第三部分：先进制造技术与原位表征 本部分将研究如何利用突破性的制造技术来构筑具有精确设计的微观结构的材料，并介绍前沿的原位（In-situ）表征技术，以实时监测材料在工作条件下的动态行为。 第七章：增材制造（AM）中的冶金学控制 选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等增材制造技术正在重塑工程部件的制造方式。本章侧重于AM过程中材料的快速凝固动力学。内容包括：熔池的温度梯度、冷却速率与微观组织（如柱状晶生长、枝晶间距）之间的精确关联。我们将分析由于扫描策略和粉末特性导致的残余应力、孔隙率分布等缺陷的形成机制，并介绍后处理技术（如热等静压HIP）如何消除这些缺陷，以实现接近甚至超越传统锻造件的机械性能。 第八章：原位同步辐射与中子散射技术 要理解材料的性能，必须观察其在真实工作条件下的演变。本章详细介绍了利用高能同步辐射光源和中子源进行材料原位研究的先进技术。重点讲解如何通过原位X射线衍射（XRD）实时监测晶体结构相变、晶格应变积累；以及如何利用中子散射技术探测轻元素（如氢、锂）在电池电极材料中的扩散行为和晶格振动模式。通过对疲劳加载或加热过程中的结构演变的案例分析，展示了这些技术在揭示失效机理中的关键作用。 第九章：活体与类生物材料的自组装调控 面向生物医学工程和软物质科学，本章探讨了复杂功能分子（如肽、核酸、嵌段共聚物）在受控环境下的自组装行为。内容涵盖了热力学驱动的平衡结构与动力学陷阱导致的非平衡结构之间的竞争。我们讨论了如何通过改变pH值、离子强度或引入外部刺激（如光、电场）来精确调控纳米结构（如胶束、纤维、水凝胶）的形成速率、尺寸和拓扑结构，以满足药物递送、组织工程支架等特定应用的需求。 --- 结语：材料科学的未来交叉前沿 本书的每一章节都体现了材料科学从“发现”到“设计”的范式转变。通过对先进理论、尖端制造和精密表征的系统整合，我们正在迈向一个可以精确预测和定制所需性能的材料时代。未来的研究将更加依赖于跨学科的深度融合，尤其是在人工智能辅助下的材料设计和极端环境下的性能评估方面。

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