Handbook of Utility Theory pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Barbera, Salvador (EDT)

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:259

装帧:

isbn号码:9781402079634

丛书系列:

图书标签:

• Utility Theory
• Economics
• Decision Making
• Behavioral Economics
• Game Theory
• Microeconomics
• Mathematical Economics
• Rational Choice Theory
• Welfare Economics
• Applied Mathematics

《实用材料科学：从基础到前沿应用》 导言：材料世界的无限可能 材料，是人类文明进步的基石。从早期使用的石头和木材，到现代复杂的高性能合金、聚合物和复合材料，人类对物质结构和性能的理解与驾驭能力，直接决定了技术发展的广度和深度。本书《实用材料科学：从基础到前沿应用》旨在为读者构建一个全面而深入的材料科学知识体系。我们不满足于对经典理论的简单罗列，而是着重于如何将这些理论应用于实际工程问题，并探索那些正在塑造未来工业格局的前沿材料体系。 本书的编写秉持着“理论指导实践，实践印证理论”的原则，力求在严谨的科学基础上，融入丰富的工程案例和最新的研究进展。我们的目标读者群涵盖了材料工程专业学生、从事研发工作的工程师、技术经理以及对材料科学抱有浓厚兴趣的跨领域专业人士。 --- 第一部分：材料科学的基石——原子结构与晶体学 (Foundations of Materials Science: Atomic Structure and Crystallography) 本部分奠定了理解所有宏观材料性能的基础。我们深入剖析了原子尺度上的排列规律和相互作用力，这是决定材料物理和化学性质的根本因素。 第一章：原子结构与化学键合 本章从量子力学的基本概念出发，解释了原子轨道、电子排布以及元素周期律与材料性质之间的内在联系。重点讨论了离子键、共价键、金属键和范德华力的形成机制及其对材料的电学、力学和热学特性的影响。我们详细对比了不同键合类型下材料的熔点、导电性、硬度和韧性表现，例如，对比了共价晶体（如金刚石）和金属晶体的特性差异。 第二章：晶体结构与缺陷工程 晶体学是理解固体材料的骨架。本章详述了晶体结构（如体心立方、面心立方、六方最密堆积）的几何描述，并引入了倒易点阵和布拉菲格子等高级概念，用于解释X射线衍射（XRD）的原理与应用。 至关重要的是，本章投入大量篇幅探讨了晶体缺陷。我们将缺陷分为点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）。通过详尽的图示和数学模型，阐释了位错如何解释金属的塑性变形，以及如何通过控制晶界（如晶粒尺寸的调控）来优化材料的强度和抗蠕变性能。 --- 第二部分：三大传统材料体系的深化理解 (Deep Dive into Classical Material Systems) 掌握了基础理论后，我们将视角转向在现代工业中占据核心地位的三大类材料——金属、陶瓷和聚合物。 第三章：金属材料与合金设计 金属材料因其优异的强度、韧性和导电性而不可替代。本章核心在于相图与热处理。我们详尽解析了二元和三元相图（如Fe-C系白钢生产中的奥氏体/铁素体转变），并重点讨论了关键热处理工艺，如退火、正火、淬火和回火，如何通过控制微观结构（如珠光体、马氏体转变）来精确调控钢的力学性能。此外，还引入了先进的粉末冶金和快速凝固技术在特种合金制备中的应用。 第四章：结构与功能陶瓷 陶瓷材料以其高温稳定性、耐腐蚀性和优异的电绝缘性著称。本章区分了结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅）和功能陶瓷（如压电陶瓷、铁电陶瓷）。我们深入探讨了烧结动力学，即如何通过优化粉体粒径、烧结温度和气氛来控制最终产品的密度和微观孔隙率。对于功能陶瓷，重点分析了其晶格缺陷与电荷补偿机制如何驱动其特定的电学行为。 第五章：聚合物科学与工程 聚合物的特性在于其分子链的构象和分子间作用力。本章从聚合反应机理入手，区分了加成聚合与缩聚反应。随后的内容聚焦于聚合物的粘弹性行为，解释了蠕变和应力松弛现象，并阐述了拉伸取向（如纤维拉伸）如何诱导分子链的有序排列，从而显著提高材料的模量和强度。我们还讨论了热塑性与热固性树脂在不同应用场景中的选择标准。 --- 第三部分：前沿材料与跨学科融合 (Frontier Materials and Interdisciplinary Integration) 本部分关注当前科技突破口，探讨如何通过设计新型结构或结合不同材料体系，实现传统材料无法企及的性能。 第六章：复合材料的界面控制与性能放大 复合材料是通过两种或多种材料的组合，以获得性能优势互补的新材料。本章将重点放在界面科学上。我们详细分析了纤维增强复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）中界面剪切强度对整体宏观性能的决定性影响。同时，讨论了纳米增强复合材料的制备挑战，特别是如何克服纳米填料在基体中的团聚问题，以实现真正的性能协同增效。 第七章：半导体材料与光电子器件 本章深入考察了半导体材料的能带理论，精确解释了本征半导体、n型和p型掺杂的机制，以及PN结的形成与整流特性。在应用层面，本章不仅覆盖了硅基微电子技术，还拓展至第三代半导体材料（如GaN、SiC）在功率电子和高频通信中的突破性进展，以及有机半导体在柔性电子学中的潜力。 第八章：纳米材料的独特尺度效应 纳米科学是当前材料研究的热点。本章解释了当材料尺寸进入1到100纳米尺度时，量子尺寸效应、表面能效应如何导致材料展现出与块体材料截然不同的光学、磁学和催化性能。我们将讨论量子点的光谱特性、石墨烯的超高电子迁移率，以及如何利用这些特性设计新型传感器和高效能源存储装置。 第九章：可持续发展与材料的生命周期管理 面向未来，材料的可持续性至关重要。本章探讨了生物可降解材料的分子设计原则，以及循环经济背景下的材料回收技术，特别是针对高性能合金和稀有金属的冶金回收工艺。此外，还讨论了如何利用计算材料学（如密度泛函理论DFT模拟）来加速新材料的发现，减少传统试错法带来的资源浪费。 --- 结论：材料科学家面临的挑战 全书最终将材料科学置于全球工程挑战的背景下进行审视。从极端环境下的服役材料到生物医学植入体，从高效能源转换到信息存储密度，材料科学正处于一个高速迭代的时代。本书不仅提供了扎实的知识储备，更重要的是培养读者以材料体系思维去解决复杂工程问题的能力。掌握本书内容，即是掌握了驱动下一次工业革命的关键钥匙。

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