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出版者:上海科学技术出版社

作者:胡翊群

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-08-01

价格:48.0

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isbn号码:9787532360314

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《古代冶金术与材料科学的演变：从青铜时代到现代高分子》 内容简介 本书旨在深入探讨人类历史上冶金术和材料科学的演进历程，从早期文明对自然材料的初步利用，逐步发展到现代基于精确计算和复杂合成的先进材料体系。全书以宏大的时间跨度为骨架，以关键的技术突破为经纬，系统梳理了材料学从经验积累到科学理论构建的复杂路径。 第一部分：萌芽与奠基——自然材料的掌握与早期冶金（约占全文30%） 第一章：史前时代的材料革命 本章追溯人类对火的控制和对石器的精细加工，重点分析燧石、黑曜石等硅酸盐材料在工具制造中的作用及其对早期社会结构的影响。我们将探讨骨、木材等有机材料的初步应用，并引入“材料特性”这一核心概念——即材料的物理和化学性质如何决定了其功能和局限性。 第二章：铜器的黎明——红铜与合金的偶然发现 详细阐述红铜（自然铜）的早期开采与简单冷作加工。随后，重点分析人类如何偶然或有意识地将锡或砷加入铜中，从而催生了青铜时代。本章将详细解析铜、锡、砷三者在熔炼过程中的相互作用机理，以及青铜材料在强度、韧性和铸造性能上的飞跃，如何彻底改变了战争、农业和艺术的面貌。我们将通过考古学证据，重建早期冶金作坊的工艺流程和技术秘密的传承方式。 第三章：铁的千年之谜——从陨铁到块炼铁 铁的冶炼是人类历史上的一次重大技术飞跃，其复杂性远超青铜。本章剖析了早期文明如何掌握从铁矿石中还原铁的艰巨过程，重点介绍块炼铁的生成机制——即在还原气氛下，铁直接从矿石中生成海绵状固体铁的过程，以及后续的反复锻打以排除炉渣。我们将比较不同地域（如赫梯、中国）在早期铁冶炼技术上的异同，并探讨渗碳技术（制造早期钢）的初步实践。 第二部分：中世纪的精进与知识的积累（约占全文25%） 第四章：铸铁技术的兴起与陶瓷的精细化 本章聚焦于高炉技术的早期发展，特别是中国和欧洲对生铁的利用。分析高炉中碳的溶解如何改变了铁的性能，以及铸铁工艺（如灰口铸铁和白口铸铁）的特点。同时，我们将深入研究陶瓷材料的发展，从陶器到瓷器，探讨黏土矿物学、烧成温度和釉料配方对最终产品物理性能（如气密性、强度、耐热性）的影响，重点分析高岭土在瓷器制造中的关键作用。 第五章：贵金属的提纯与计量标准 探讨黄金、白银和铂族金属在古代经济体系中的地位。本章侧重于贵金属的化学分离技术，如通过火试金（Cupellation）去除贱金属的过程，以及汞齐法在提纯中的应用。这些技术不仅是冶金学的进步，也是早期化学知识的体现。 第六章：玻璃学的复兴与光学萌芽 从古埃及和美索不达米亚的玻璃制造开始，追溯罗马时期玻璃吹制技术的成熟。本章将分析钠、钙、硅酸盐在玻璃熔融过程中的作用，以及着色剂（如铜、钴、锰氧化物）对玻璃光学特性的影响。这部分内容也为后世光学仪器的发展奠定了物质基础。 第三部分：工业革命与材料科学的科学化（约占全文35%） 第七章：钢铁的标准化与热处理的发现 工业革命的核心驱动力是钢铁的大规模、高质量生产。详细介绍贝塞麦转炉和西门子-马丁平炉工艺，分析这些方法如何实现对钢铁中碳含量和杂质的有效控制。本章的重点是热处理技术（淬火、回火、正火）的系统化，解释相变动力学（如奥氏体、铁素体、珠光体、马氏体）如何通过温度和冷却速率控制材料的微观结构和宏观力学性能。 第八章：非金属材料的爆发——水泥、橡胶与塑料的先声 本章探讨了工程材料范围的拓宽。我们将深入研究波特兰水泥的化学成分和水化反应机理，这是现代土木工程的基础。在有机材料方面，分析查尔斯·固特异硫化橡胶的化学过程，以及早期合成聚合物（如赛璐珞）的尝试，标志着材料科学开始跨越传统冶金学的界限。 第九章：晶体学的引入与材料的微观视角 随着X射线衍射技术的应用，材料科学开始真正走向科学化。本章解释晶体结构（如体心立方、面心立方）如何决定金属的延展性和强度。重点介绍位错理论的建立，阐明金属的塑性变形机制，从而为合金设计提供了理论指导。 第四部分：现代的挑战与前沿探索（约占全文10%） 第十章：复合材料与功能材料的兴起 本书最后展望了20世纪中后期至今日的材料发展。分析纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维）在减轻重量和提高强度上的巨大潜力。同时，介绍半导体材料（硅、锗）的纯化技术，以及它们如何催生了信息技术革命。最后，简要探讨智能材料（如形状记忆合金、压电材料）和纳米材料学对未来工程的深远影响。 结语：材料哲学与可持续性 总结人类与材料相互塑造的历史，反思资源约束、环境影响与材料科学未来发展的伦理责任。 本书特色： 本书跨越历史、化学、物理学和工程学多个学科边界，力求以严谨的科学态度和生动的历史叙事，展现材料科学从经验艺术到精确工程的完整演化链条。全书拒绝使用技术性术语的简单堆砌，而是致力于解释“为什么”和“如何”——即特定材料的性能是如何通过其微观结构和制造过程被精确“雕刻”出来的。书中配有大量古代工艺图示与现代相图分析，帮助读者建立起从坩埚到晶格的完整认知框架。

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在排版和图表的使用上，这本书的处理方式堪称教科书级别。我很少看到一本专业书籍能把图文结合得如此恰到好处。那些复杂的流程图和数据可视化图表，不是简单地插入在文字旁，而是经过精心设计，它们本身就构成了一套完整的、可独立解读的信息系统。很多时候，看一张图胜过读上千言万语，尤其是在解释那些涉及多变量交互作用的机制时，作者简直是用图形语言代替了冗长的文字描述。而且，图表的风格高度统一，配色方案沉稳大气，完全服务于内容的传达，没有任何多余的装饰。这表明作者对读者的阅读体验有着深刻的理解，深知在信息过载的时代，清晰、高效地传递信息才是王道。这本书在视觉传达上的专业性，无疑是其成功的重要组成部分，它让复杂的知识变得触手可及，极大地降低了学习的门槛。

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这本书最让我感到惊喜的是它对“跨学科整合”的探讨，这一点可以说是远远超出了我的预期。我原本以为它会聚焦于某个特定的技术领域，但实际上，作者巧妙地将多个看似不相关的领域知识编织在一起，构建了一个更为宏大的视野。例如，在讨论某项分析技术时，书中会穿插引用一些管理学和心理学的原则来解释为什么某些操作流程在实际应用中会效率低下，这种多维度的视角转换，极大地拓宽了我的思维边界。它不仅仅是在教授“如何做”，更是在探讨“为什么这样做是最好的”，并且将这种“最好”的定义置于一个更广阔的生态系统中去考量。这种超越专业壁垒的视野，对于任何想要在复杂环境中做出全局决策的人来说，都具有极高的参考价值。我甚至从中获得了启发，开始反思自己平时工作中过于局限的思考模式。

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这本书的语言风格，老实说，初读时会让人感到一丝挑战，但一旦适应了，就会发现其中蕴含着一种独特的魅力。它没有过多地使用华丽的辞藻来修饰复杂的概念，而是选择了极其精准和专业的术语，这种直接了当的表达方式，反而带来了一种强大的信服力。行文中偶尔出现的那些带着个人洞察力的点评，像是经验丰富的老前辈在低声耳语，虽然寥寥数语，却往往能点醒读者在实践中可能遇到的盲点。我注意到，作者在构建知识体系时，似乎非常注重“历史维度”，他总能追溯到一个理论的源头，解释为什么当前的主流方法会是这个样子，这种历史观让整个知识框架显得更为坚实和完整，而不是孤立的知识点的堆砌。读完其中几章，我感觉自己的表达能力也潜移默化地受到了影响，开始倾向于使用更加精确和结构化的语言去思考问题。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，那种沉稳又不失现代感的封面，一看就知道是精心打磨过的。我特别喜欢它在细节处理上的用心，比如字体选择的粗细搭配，既保证了阅读的舒适度，又在视觉上形成了一种强烈的专业感。书脊的排版简洁有力，放在书架上，那种“内涵丰富”的气质自然而然地就散发出来了。更别提纸张的触感了，那种略带纹理的哑光纸，拿在手里沉甸甸的，让人感觉不是在翻阅一本普通的读物，而是在接触一份重要的专业资料。从这本书的物理形态就能感受到作者和出版方对内容质量的尊重，这在如今这个追求快速消费的时代，实属难得。它给我的第一印象就是“值得珍藏”，光是看着它，就仿佛能汲取到一份沉淀下来的知识力量。这种从外到内的精致感，无疑为接下来的阅读体验奠定了一个非常高的基调，让人忍不住想要立刻翻开，探索其中深藏的奥秘。

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我花了整整一个下午的时间，才大致浏览完这本书的前三分之一，但我的感受是，这简直是一场思维上的高强度训练。作者在论述一个核心概念时，往往会引入多个相互关联的理论支架，它们之间逻辑的严密性和层层递进的结构，要求读者必须保持高度的专注力。我发现自己不得不频繁地停下来，回顾前面章节的内容，以确保对当前知识点的理解是立体且无遗漏的。书中很多案例的分析都极其深入，不是那种浮于表面的简单描述，而是将复杂的背景、决策过程以及最终结果进行了庖丁解牛般的拆解。阅读过程中，我常常会产生“原来是这样”的顿悟时刻，但也时不时会被一些极其细微的差别所困扰，需要反复推敲。这本书的阅读节奏偏慢，更像是一份需要耐心啃噬的学术精品，它强迫你慢下来，用批判性的眼光去审视每一个论断，绝非那种可以一目十行快速扫过的通俗读物。

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