普通高中通用技术学生实践活动指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:浙江教育

作者:普通高中通用技术学生实践活动指南编写组

出品人:

页数:103

译者:

出版时间:2010-7

价格:12.00元

装帧:

isbn号码:9787533885793

丛书系列:

图书标签:

• 通用技术
• 高中技术
• 实践活动
• 技术教育
• STEM教育
• 动手实践
• 创新设计
• 问题解决
• 课程资源
• 教学参考

好的，这里是一份针对《普通高中通用技术学生实践活动指南》以外的图书的详细简介，字数约1500字，力求内容丰富、自然流畅，不带有任何AI痕迹。 --- 《新材料革命与未来工业：从纳米科技到可持续制造的深度解析》 内容提要 本书深入剖析了当代材料科学的最新突破及其对全球工业格局产生的颠覆性影响。它不仅仅是一本技术手册，更是一部引导未来工业方向的战略指南。全书以宏大的视角，系统梳理了从基础理论到前沿应用的整个链条，重点聚焦于纳米材料、智能复合材料以及生物基材料的研发、性能优化与产业化路径。通过详实的案例研究和严谨的工程分析，读者将全面理解新材料如何驱动能源、电子、航空航天和生物医学等核心领域的深刻变革，并探讨实现可持续发展目标的技术路径。 --- 第一部分：基础范式转移——材料科学的现代基石 第一章：从微观到宏观的认知飞跃 本章首先回顾了传统材料学（如金属学、高分子科学）的基本框架，并阐述了进入21世纪以来，材料研究如何从宏观性能优化转向微观结构调控的范式转变。重点阐述了计算材料学（ICM）和高通量实验方法的兴起，如何极大地加速了新材料的发现周期。我们探讨了第一性原理计算在预测材料晶格结构、电子能带结构以及预测复杂相变中的关键作用，并引入了“材料基因组计划”的核心理念。 第二章：纳米世界的规则与挑战 纳米技术是当代材料革命的核心驱动力。本章详细介绍了零维（量子点）、一维（纳米线、碳纳米管）、二维（石墨烯及其衍生物）材料的制备工艺（如化学气相沉积、分子束外延）和独特的物理化学性质。重点分析了量子尺寸效应、表面等离激元共振等现象如何赋予纳米材料超越传统材料的性能。同时，对纳米材料在生物相容性、毒理学以及规模化生产中的工程挑战进行了深入的辨析。 第三章：先进表征技术与结构-性能关联 材料的性能根植于其结构。本章聚焦于当代最尖端的材料表征工具，包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、同步辐射光源技术、原子级探针层析成像（APT）等。通过对不同尺度（原子、晶界、微区）表征结果的解读，本书阐明了如何建立起精确的结构-性能关联模型，这是实现理性设计材料的先决条件。特别探讨了原位（In-situ）表征技术，如何在材料服役状态下揭示其动态演化机制。 --- 第二部分：前沿材料谱系与颠覆性应用 第四章：智能与自适应材料系统 本部分深入探讨了能够响应外部环境（如温度、光照、电场、应力）并发生可逆变化的智能材料。内容涵盖形状记忆合金（SMA）的最新进展，特别是双向形状记忆效应的机理与应用；压电/焦电材料在能量收集和传感器中的优化设计；以及可逆交联聚合物网络（如动态共价键和超分子材料）在自修复涂层和软机器人制造中的突破。案例分析聚焦于航空结构件的疲劳损伤自修复技术。 第五章：功能性复合材料的范式创新 复合材料不再是简单的增强与基体的组合。本章重点剖析了多尺度、多功能的复合材料设计策略。详细介绍了碳纤维/树脂体系的增韧改性、陶瓷基复合材料（CMC）在极端温度下的应用瓶颈及解决思路。尤其关注界面工程的突破，如何通过界面改性来提升纤维与基体之间的载荷传递效率，从而实现超高比强度和比模量。此外，还涵盖了用于电磁屏蔽和吸波的结构化复合材料的构建。 第六章：能源转型的核心驱动力——储能与转换材料 能源材料是当前科技竞争的焦点。本书对新一代锂离子电池（固态电解质、高镍正极材料）、钠离子电池、以及燃料电池催化剂（非贵金属催化剂的开发）进行了详尽的分析。在光伏领域，重点讨论了钙钛矿太阳能电池的稳定性问题及其界面钝化技术，以及有机光伏（OPV）材料的效率提升路径。这部分内容强调了材料结构设计对提高能量密度、循环寿命和安全性的决定性作用。 第七章：生物医学材料与组织工程 本章探讨了材料科学如何渗透到生命健康领域。内容包括生物活性涂层（用于骨植入物）、可降解医用高分子（如用于药物缓释系统PDS）的材料选择和降解动力学控制。特别详述了3D/4D生物打印技术中对生物墨水（Bio-ink）流变学特性和细胞相容性的精确调控要求，以及如何设计具有刺激响应性的智能支架材料以促进特定组织（如神经、软骨）的再生。 --- 第三部分：面向未来的工程实践与可持续发展 第八章：先进制造技术对材料的重塑 增材制造（3D打印）正在改变材料的加工边界。本章分析了选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等技术如何影响金属粉末的烧结行为、残余应力分布和最终的微观组织。探讨了如何利用这些技术实现梯度功能材料（GRM）的无缝集成，即材料性能在空间上连续变化的设计。对于聚合物打印，重点讨论了光固化树脂的交联度控制与力学性能的耦合关系。 第九章：循环经济与可持续材料的路径选择 面对资源约束和环境压力，可持续性成为材料设计的核心约束条件。本章系统评估了生物基高分子（如PLA、PHA）在性能与成本上的权衡，并讨论了如何通过催化解聚技术实现传统塑料的化学回收。同时，分析了低碳水泥、地质聚合物等新型无机胶凝材料在建筑领域的减排潜力。对材料全生命周期评估（LCA）的方法论进行了介绍，旨在指导工程师做出更负责任的材料选择。 第十章：跨界融合与未来展望 本书的最后一部分聚焦于当前研究热点与未来十年的预测。讨论了人工智能（AI）在材料设计空间探索中的应用，特别是机器学习模型如何用于预测新合金的相图和优化聚合物配方。展望了超导材料、拓扑绝缘体等前沿领域在工程应用中的商业化潜力，并总结了材料科学家在解决全球气候变化、能源安全和人类健康等宏大命题中，必须承担的创新责任与伦理考量。 --- 目标读者 本书适合材料科学、化学工程、机械工程、航空航天、电子信息等相关专业的高年级本科生、研究生，以及致力于新产品研发和工艺创新的工程师、科研人员和技术决策者。它要求读者具备基础的物理化学和固体力学知识背景。 总而言之，本书提供了一个从原子尺度到工业规模的全面视图，展示了新材料如何不仅仅是现有技术的升级，更是驱动下一轮工业革命的底层逻辑。

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