工程造林的理论与实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787537730518

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• 工程造林
• 林业
• 生态建设
• 植被恢复
• 森林工程
• 林木育种
• 造林技术
• 荒漠化治理
• 水土保持
• 生态工程

现代材料科学与工程应用：基础原理、前沿技术与可持续发展 图书简介 本书旨在为材料科学与工程领域的学生、研究人员和工程专业人士提供一个全面、深入且与时俱进的知识体系。它不仅涵盖了材料科学的经典理论基础，更着重探讨了当前影响全球科技进步的关键前沿技术、新型材料的开发应用，以及在可持续发展背景下面临的挑战与解决方案。本书的结构设计兼顾理论深度与工程实践的广度，力求成为一本集教科书、参考手册和案例分析于一体的权威著作。 第一部分：材料科学基础与结构表征 本部分奠定了理解所有工程材料行为的物理化学基础。 第一章：原子结构与晶体学基础 深入探讨原子、分子和电子在材料中的排布方式及其对宏观性能的决定性影响。详细解析晶体结构（包括立方、六方和复杂晶系），晶体缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成机制、对材料机械性能（如强度和塑性）的调控作用。引入电子的能带理论，解释导体、半导体和绝缘体的本质区别，为后续的电学性能分析打下坚实基础。 第二章：热力学与动力学原理 材料科学的基石之一。本章聚焦于相平衡的热力学分析，特别是利用吉布斯相律解析多组分体系的相图构建与解读，重点分析二元合金系统（如Fe-C系）的实际应用价值。同时，深入研究材料过程的动力学，包括扩散机制（Fick定律及其在材料处理中的应用）、成核与生长理论，这对于控制材料的微观组织至关重要。 第三章：材料的微观结构表征技术 现代材料研究离不开先进的表征手段。本章系统介绍分析材料结构与成分的关键技术。重点阐述X射线衍射（XRD）在晶体结构确定和晶粒尺寸分析中的应用；扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在观察形貌、缺陷和界面结构方面的强大功能，并结合能谱分析（EDS）和晶体取向分析（EBSD）的实际案例。此外，还将介绍光谱学方法（如拉曼光谱和XPS）在化学键和表面分析中的作用。 第二部分：核心工程材料的性能、制备与应用 本部分将焦点从基础理论转向三大核心工程材料领域，探讨其独特的制备工艺和性能优化策略。 第四章：金属材料的强化机制与疲劳断裂 详细分析金属的塑性变形机制——位错运动。全面梳理金属的强化技术，包括固溶强化、加工硬化（形变强化）、晶界强化和沉淀强化（析出强化），并讨论如何通过热处理（如退火、淬火、回火）精确控制这些强化效果。关键部分深入探讨疲劳、蠕变和应力腐蚀开裂等时间依赖性失效模式，并介绍损伤容限设计理念。 第五章：陶瓷与玻璃材料的特性及高温应用 陶瓷材料因其优异的耐高温、耐腐蚀性而备受关注。本章区分结构陶瓷（如SiC, Al2O3）和功能陶瓷（如压电陶瓷）。探讨陶瓷的离子和共价键特性如何导致其高硬度和脆性，并重点分析制造过程中的烧结理论和致密化过程。针对高温应用，讨论热障涂层（TBCs）的设计原则。 第六章：聚合物材料的结构-性能关系与加工 从分子链结构的角度解析热塑性塑料和热固性树脂的差异。深入探讨聚合物的粘弹性行为、玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）对实际使用性能的影响。本章详细介绍聚合物的成型工艺，如注塑、挤出和反应注射成型（RIM），并关注复合材料中聚合物基体的作用。 第三部分：前沿与交叉学科领域：功能材料与复合技术 本部分关注当前科技突破的核心驱动力——功能材料的创新与材料系统的集成化。 第七章：先进复合材料的设计与制造 复合材料是实现材料性能超越单一组分的关键途径。本章聚焦于纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维在金属、聚合物和陶瓷基体中的应用）。详细分析增强体与基体之间的界面设计对整体力学性能（如层间剪切强度）的影响。引入先进的制造技术，如树脂传递模塑（RTM）和自动化铺放（AFP）。 第八章：半导体与光电子材料 阐述半导体材料（如硅、砷化镓）的掺杂机制与载流子输运。重点讲解集成电路制造中的薄膜沉积技术（CVD, PVD）和光刻技术。在光电子领域，深入探讨LED、激光器和太阳能电池的工作原理，分析新型钙钛矿材料在该领域的前景与挑战。 第九章：磁性材料与智能材料 磁性材料在信息存储、能源转换中的核心地位不容忽视。详细解析铁磁性、反铁磁性和抗磁性的微观起源，重点讲解磁畴、磁滞回线与磁记录技术。同时，本章介绍形状记忆合金（SMA）、压电材料和磁致伸缩材料等智能材料，及其在传感器、执行器中的应用。 第四部分：材料的服役行为、可持续性与未来展望 本部分关注材料在真实世界中的长期可靠性，以及工程领域对环境责任的要求。 第十章：材料的腐蚀与防护 系统讲解金属的电化学腐蚀机理，区分均匀腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀。深入分析影响腐蚀速率的环境因素。重点介绍有效的防护策略，包括阴极保护、缓蚀剂的应用、表面涂层技术（如热喷涂、电镀）的设计与失效分析。 第十一章：材料的无损检测（NDT）与寿命预测 材料的可靠性依赖于有效的质量控制和寿命评估。本章介绍超声波检测、声发射、涡流检测等无损检测技术在早期缺陷发现中的应用。引入概率可靠性理论，探讨如何基于材料的微观损伤演化模型进行结构剩余寿命预测。 第十二章：面向可持续发展的材料循环与绿色制造 面对资源稀缺和环境压力，本章探讨材料科学的绿色转型。深入研究轻量化设计对能耗的优化作用（如在交通运输领域）。详细讨论先进的材料回收技术，包括稀有金属的湿法冶金和火法冶金回收。最后，展望生物基材料、可降解聚合物以及循环经济框架下材料全生命周期评价（LCA）的重要性。 本书通过严谨的理论推导、丰富的工程案例和对最新研究进展的捕捉，致力于培养读者从原子尺度理解材料行为，并将其转化为可行的工程解决方案的能力。

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