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出版者:

作者:韩哲文

出品人:

页数:389

译者:

出版时间:2011-2

价格:39.50元

装帧:

isbn号码:9787562829416

丛书系列:

图书标签:

• 高分子
• 材料
• 中国
• 28.科技工程
• 2015年阅读
• 高分子科学
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• 材料科学
• 高分子工程
• 教程
• 大学教材
• 理工科
• 化学工程

《材料科学入门：微观结构与宏观性能的联系》 本书旨在为初学者提供一个关于材料科学基础知识的全面而易懂的介绍。我们将深入探讨材料的微观结构，包括原子排列、晶体缺陷、相变等，并重点阐释这些微观特性如何影响材料的宏观性能，如力学强度、导电性、导热性、光学特性以及耐腐蚀性。 第一章：材料世界的基石——原子与键合 材料的本质在于其构成原子。本章将首先回顾原子结构的基本概念，包括质子、中子、电子的分布以及电子壳层的填充规则。在此基础上，我们将详细介绍化学键的类型，包括离子键、共价键、金属键和范德华力。通过理解不同原子之间如何相互作用形成稳定的结构，为后续理解材料的宏观性质奠定基础。我们将探讨键的性质（如键长、键角、键能）如何影响材料的强度和熔点，并举例说明不同键合类型在常见材料中的体现。 第二章：有序的魅力——晶体结构与无定形结构 本章将聚焦于材料的宏观形态——晶体结构。我们将详细讲解晶格、基元、晶向、晶面等基本概念，并重点介绍立方晶系、六方晶系等常见晶体结构，如体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方密堆积（HCP）。通过可视化工具和清晰的图示，帮助读者理解原子在三维空间中的排列方式。同时，我们也会探讨非晶态材料，即玻璃态材料的结构特点，并比较晶体与非晶态材料在结构上的差异及其对性能的影响。 第三章：不完美中的力量——晶体缺陷与性能 任何真实的晶体材料都不可避免地存在缺陷。本章将系统地介绍各类晶体缺陷，包括点缺陷（空位、填隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、层错）。我们将深入分析这些缺陷的存在对材料性能产生的关键影响。例如，位错的运动是金属塑性变形的根本原因，而晶界则对材料的强度、韧性以及电学性能有着显著作用。通过理解缺陷的种类、浓度及其对材料行为的调节作用，为后续的材料设计和性能优化提供理论依据。 第四章：相的变幻——相图与相变 材料在不同温度、压力和成分条件下会呈现出不同的相态。本章将引导读者理解相图这一强大的工具，学习如何解读二元和多元相图，预测材料在不同条件下的相组成和相变行为。我们将详细讲解固态相变，如多晶转变、沉淀、扩散等，并阐释相变过程对材料微观结构和宏观性能的深刻影响。例如，热处理是利用相变来调控材料性能的重要手段，如钢的热处理技术。 第五章：力学之魂——强度、韧性与断裂 本章将深入探讨材料的力学性能，包括弹性、塑性、强度、韧性、硬度等。我们将从微观角度解释这些性能的来源，例如，原子间的结合力决定了材料的弹性模量，而位错的运动则关联着材料的塑性变形能力。我们将重点分析材料的断裂行为，包括脆性断裂和韧性断裂，并介绍断裂韧性这一重要的工程参数。此外，本章还将介绍影响材料力学性能的因素，如晶粒尺寸、第二相粒子、表面状态等。 第六章：导电与导热——电子与声子的角色 材料的导电性和导热性是其在电气、热学等领域应用的关键。本章将分别从电子和声子的角度解释这两种现象。在导电性方面，我们将介绍导体、半导体和绝缘体的能带理论，并解释载流子的输运机制。在导热性方面，我们将阐述声子在晶格振动中的作用，以及声子散射如何影响材料的导热系数。本章还将探讨温度、杂质、缺陷等对导电性和导热性的影响，并介绍一些具有特殊导电和导热性能的材料。 第七章：光的对话——光学特性 材料与光之间的相互作用构成了其丰富多彩的光学特性。本章将探讨光的吸收、反射、透射、折射、散射等现象，并解释其背后的微观机制。我们将介绍不同材料的光学带隙如何决定其可见光区的透明度或不透明度。此外，本章还将介绍光学材料的应用，如透镜、滤光片、显示器材料以及光电子器件等，并探讨材料的表面形貌、成分和结构如何影响其光学响应。 第八章：腐蚀的挑战——电化学腐蚀与防护 在现实环境中，许多材料都会受到环境的侵蚀，其中电化学腐蚀是金属材料最常见的失效形式之一。本章将详细介绍电化学腐蚀的基本原理，包括原电池的形成、阳极反应和阴极反应。我们将探讨影响腐蚀速率的因素，如电解质的成分、温度、材料的电极电位以及表面钝化膜的形成。此外，本章还将介绍常见的金属腐蚀类型，如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂，并重点介绍常用的金属材料腐蚀防护技术，如缓蚀剂、电化学保护（牺牲阳极法和外加电流法）以及表面涂层。 第九章：走向应用——材料的选择与设计 本书的最后一章将回归实际应用，指导读者如何根据特定的工程需求选择合适的材料。我们将强调材料选择是一个综合考虑性能、成本、加工性、环境友好性以及寿命等因素的过程。本章将通过案例分析，展示如何运用前几章学到的知识，将材料的微观结构与宏观性能联系起来，从而进行材料的设计与优化，以满足日益严苛的应用要求。 通过本书的学习，读者将能够建立起对材料科学基本原理的坚实理解，并为进一步深入学习材料科学的各个分支领域打下坚实的基础。

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这本书在排版和图示方面，也暴露出了明显的瑕疵，极大地影响了阅读的流畅性。一些关键的分子结构图和反应机理图模糊不清，甚至存在标注错误，这对于需要通过视觉辅助来理解复杂空间结构的读者来说，简直是灾难。例如，某些共轭聚合物的结构示意图，立体化学信息缺失严重，让人难以把握其骨架的扭曲程度对光电性能的影响。更令人不解的是，全书的语言风格在不同章节之间缺乏一致性，有的部分行文严谨、术语规范，而另一些部分则显得口语化且逻辑跳跃，仿佛是由不同的人在不同时期拼凑而成。这种不统一的呈现，不仅削弱了作品的专业权威性，也让读者在转换阅读心境时感到疲惫。一本严肃的科学教程，其外观和内在逻辑的严密性同等重要，这本书在这两方面，都未能达到令人满意的标准。

评分☆☆☆☆☆

如果说这本书有什么优点，那可能就是它收录的某些基础热力学和动力学内容还算扎实，适合作为初级参考资料来查阅一些最基本的公式和定义。但仅此而已，它远称不上是一本能够系统培养高分子科学人才的“教程”。我更期待的是能够找到一本能深入探讨高分子材料的加工成型——从熔融挤出到注塑、吹塑、拉伸等过程中的流变学行为，以及如何通过优化工艺参数来获得特定性能产品的书籍。例如，如何利用分子模拟软件预测聚合物熔体的剪切变稀行为？如何控制拉伸过程中分子链的取向度？这些贴近工程师日常工作的内容，在这本书里几乎找不到影子。总而言之，这更像是一本未经过充分打磨的学术讲稿汇编，而非一本经过精心设计的、能够指导学生和青年研究者全面掌握高分子科学的权威性教材。它缺少了将理论与工程实践紧密结合的“灵魂”。

评分☆☆☆☆☆

我对高分子化学合成部分抱有极高的期待，毕竟这是高分子科学的基石。我原以为会看到对各种聚合反应机理的细致剖析，比如活性自由基聚合（如ATRP, RAFT）的最新进展、催化剂体系的演变，以及如何精确控制分子量分布和拓扑结构。然而，书中对这些现代合成技术的描述相对保守和滞后，更像是对上世纪经典聚合反应的梳理。比如，在介绍可控/“活性”聚合时，对各个学派的贡献和不同技术的优劣势比较分析不足，也没有足够篇幅探讨如何应对链转移、终止等副反应的工业化策略。此外，对于功能性高分子和生物医用高分子这类热门方向，书中几乎没有涉及，这在当前材料科学飞速发展的背景下，是一个巨大的遗憾。一本与时代脱节的“教程”，其价值会随着时间的推移而迅速衰减。我需要的是能紧跟科研前沿、指导未来研究方向的深度内容，而不是停留在基础概念的重复讲解上。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是走进了一个知识的迷宫，每一个岔路口都通向更深奥的专业领域，却鲜少有清晰的指引牌。我尤其想了解的是高分子材料的表征技术，比如如何利用动态热机械分析（DMA）或扫描电子显微镜（SEM）来评估材料的微观结构和宏观性能之间的关系。然而，书中对这些前沿的实验方法着墨不多，或者说，提及了也仅仅是蜻蜓点水，没有深入探讨实际操作中的难点、数据解析的技巧，以及如何根据表征结果来优化材料配方。这种“只见树木不见森林”的叙述方式，使得我即使记住了那些复杂的化学式，也无法在实际的材料设计中应用起来。读完后，我感觉自己掌握了一堆孤立的知识碎片，却无法将它们串联成一个完整的高分子材料工程师的思维框架。一本好的教程，应该教会读者“如何思考”，如何从问题出发，运用已有的理论去解决实际问题，而不是仅仅罗列已知的事实。这本书在这方面，明显留下了巨大的空白，让渴望实践的读者感到意犹未尽。

评分☆☆☆☆☆

初次翻开这本**《高分子科学教程》**，我满怀期待，希望能在这个领域找到一本既有深度又不失趣味的指南。然而，实际的阅读体验却让我感到有些困惑。这本书的内容似乎更侧重于理论的推导和复杂的数学模型，对于初学者来说，门槛显得过高。例如，在讨论高分子链构象时，作者用大量的微分方程和统计力学原理来阐述，这对于我这种更倾向于直观理解和实验操作的读者来说，实在是有些吃力。我期待的是能看到更多具体的实例，比如某些特定聚合物的合成路线图、不同加工工艺对材料性能的具体影响分析，甚至是近几年该领域的一些热点应用案例，但这些内容在书中却显得寥寥无几。整本书读下来，感觉像是在啃一本教科书的增补材料，知识点堆砌得很高深，但缺少将这些理论与实际生产、应用场景联系起来的桥梁。尤其在涉及到聚合物物理部分，对玻璃化转变温度、结晶度等概念的解释，虽然精确，却缺乏生动形象的比喻或图示，使得理解过程缓慢且晦涩。我希望看到的是一本能真正激发我兴趣、引领我探索的工具书，而不是一本只能供研究人员查阅公式的参考手册。

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是一本较好的高分子入门教材

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