Outlines & Highlights for Foundations of Materials Science and Engineering by William F. Smith, ISBN pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:AIPI

作者:Cram101 Textbook Reviews

出品人:

页数:236

译者:

出版时间:2009-12-28

价格:USD 31.95

装帧:Paperback

isbn号码:9781428847095

丛书系列:

图书标签:

• 材料科学
• 材料工程
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材料科学与工程基石：理论精粹与实践指南 这本书是一本全面而深入的教材，旨在为读者奠定坚实的材料科学与工程学科基础。它将带领读者穿越原子世界的奥秘，探索物质构成的基本原理，并逐步深入到宏观材料的性能、加工以及应用等各个层面。本书的结构清晰，内容详实，语言生动，既有严谨的科学理论，又不乏引人入胜的实例分析，是所有渴望理解和掌握材料科学核心知识的学子与工程师的必备读物。 第一篇：原子、键合与晶体结构——材料世界的基石 在材料科学的宏伟画卷中，一切都始于最微小的组成单元——原子。本书首先将深入剖析原子的基本结构，阐述电子的排布、能级以及它们在决定元素性质中的关键作用。量子力学的概念将被以易于理解的方式引入，帮助读者领会原子行为的内在逻辑。 随后，本书将聚焦于原子间的相互作用，详细介绍不同类型的化学键合，包括离子键、共价键、金属键以及范德华力。读者将学习到这些键合如何影响材料的结合强度、熔点、导电性和导热性等宏观性质。理解键合的本质，是理解材料性能的第一步。 晶体结构是材料在微观层面的排列方式，它直接决定了材料的许多关键性能。本书将系统地介绍常见的晶体结构，如立方晶系、六方晶系等，并深入讲解晶面、晶向的概念以及如何进行标示。布拉维晶格、原子堆积密度、空隙以及位错等概念也将被一一阐释，为后续理解材料的塑性变形和强度奠定基础。读者还将学习如何运用X射线衍射等技术来分析材料的晶体结构。 第二篇：相图与相变——材料性能的演化之路 材料的性能并非一成不变，而是随着温度、压力和成分的变化而演化。相图是描述这些变化的关键工具。本书将详细介绍二元和三元相图的绘制与解读方法，包括固溶体、化合物、共晶反应、共析反应等重要概念。读者将学会如何利用相图来预测在不同条件下材料的相组成和微观结构，从而指导材料的设计和加工。 相变是材料在一定条件下从一种相转变为另一种相的过程，它对材料的性能产生至关重要的影响。本书将探讨扩散型相变和无扩散型相变（马氏体相变）的机理，并介绍退火、正火、淬火、回火等热处理工艺如何通过控制相变来优化材料的性能。读者将了解奥氏体、珠光体、贝氏体、马氏体等微观结构的形成及其对钢材性能的影响。 第三篇：力学性能——材料的强度与韧性 材料的力学性能是其在外部载荷作用下表现出的行为，是材料工程应用的核心考量。本书将系统介绍材料的各项力学性能指标，包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂韧性、硬度、疲劳强度和蠕变等。读者将学习这些性能的测量方法，并理解影响它们的内在因素，如晶体结构、晶粒尺寸、第二相以及加工工艺。 塑性变形是材料在超过屈服强度后发生的永久变形。本书将深入探讨塑性变形的机制，重点介绍位错的概念、运动以及与材料强度的关系。晶界强化、固溶强化、沉淀强化和加工硬化等强化机制也将被详细阐述，帮助读者理解如何通过设计材料微观结构来提高其强度。 断裂是材料在应力作用下失效的一种形式。本书将介绍脆性断裂和韧性断裂的机理，以及断裂韧性在评估材料抗裂纹扩展能力中的重要性。疲劳是材料在循环载荷作用下发生的失效，本书将探讨疲劳裂纹的萌生和扩展过程，以及影响疲劳寿命的因素。蠕变是材料在高温恒定载荷下随时间发生的缓慢变形，本书将介绍蠕变的主要机制和相关理论。 第四篇：电学、磁学与光学性能——功能材料的奥秘 除了力学性能，材料在电、磁、光等方面的表现也至关重要，这些构成了功能材料的核心。本书将深入探讨导电材料的导电机理，包括金属导体的自由电子模型以及半导体的能带理论。不同半导体材料的特性、掺杂效应以及PN结的形成也将被详细介绍，为理解电子器件的运作奠定基础。 磁性材料在信息存储、能源转换等领域有着广泛应用。本书将介绍顺磁性、抗磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性等不同类型的磁性，并解释磁畴、磁畴壁的形成与运动。软磁材料和硬磁材料的特性及其应用也将被讨论。 光学性能决定了材料与光相互作用的方式。本书将介绍材料的折射、反射、透射、吸收以及发光等现象。半导体发光材料（如LED）、光纤通信材料以及光学涂层等内容也将被涉及，展示材料在光学领域的广阔前景。 第五篇：材料的加工与制造——从设计到现实 材料的性能并非孤立存在，而是与加工和制造工艺紧密相连。本书将涵盖多种重要的材料加工技术。金属的成型工艺，如铸造、锻造、轧制、挤压、焊接等，将被详细介绍其基本原理、工艺流程以及对材料性能的影响。 高分子材料的加工技术，如注塑成型、挤出成型、吹塑成型和压延成型等，也将被逐一阐释。陶瓷材料的成型和烧结过程，以及复合材料的制造方法，如层压、缠绕和模压等，也将得到详细的介绍。 第六篇：腐蚀与防护——材料的守护 材料在服役环境中会发生腐蚀，导致性能下降甚至失效。本书将深入探讨电化学腐蚀的机理，包括阳极反应和阴极反应。不同类型的腐蚀，如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀和应力腐蚀开裂等，将进行详细的分类和机理分析。 为了延缓和防止腐蚀，本书还将介绍多种防护技术。金属材料的表面处理，如电镀、化学镀、阳极氧化、钝化以及涂层技术，都将被详细讲解。牺牲阳极和外加电流的电化学保护方法也将被介绍。 结论：材料科学与工程的未来展望 本书的最后部分将对材料科学与工程的未来发展趋势进行展望。纳米材料、生物材料、智能材料以及可持续发展材料等新兴领域的研究进展和应用前景将得到概览。读者将被鼓励将所学知识融会贯通，积极探索新材料、新工艺和新应用，为人类社会的可持续发展贡献力量。 总而言之，本书是一本内容丰富、结构严谨、图文并茂的材料科学与工程入门和进阶教材。它不仅能够帮助读者建立起对材料世界的全面认知，更能激发其对这一学科的深入探索和创新实践。

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