材料物理性能 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:哈尔滨工业大学出版社

作者:邱成军

出品人:

页数:278

译者:

出版时间:2003-7

价格:22.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560318271

丛书系列:

图书标签:

• 教学
• 材料物理 性能 物理学 材料科学 工程材料 科学技术 教材 教学 可读性强 实用性强

《材料物理性能》：探索物质世界的微观奥秘与宏观表现 《材料物理性能》是一部深度剖析物质构成、结构与其宏观力学、热学、电学、磁学、光学及其他物理特性之间内在联系的学术专著。本书旨在为材料科学、物理学、化学、工程学等相关领域的学生、研究人员及从业者提供一个系统、全面且深入的理论框架和实践指导。 内容概览： 本书的结构设计循序渐进，从最基础的原子与分子层面的相互作用，逐步过渡到材料的微观结构，再到宏观物理性能的展现。 第一部分：材料的微观基础 原子结构与化学键： 详细阐述原子核、电子壳层结构，以及离子键、共价键、金属键和范德华力等不同化学键的形成机制、能量特点及其对材料基本性质的影响。我们将深入探讨量子力学原理在解释化学键性质中的应用，以及晶体场理论和分子轨道理论如何描述复杂材料的电子行为。 晶体结构与非晶态： 介绍晶体的基本概念，如晶格、晶面、晶向，以及常见的晶体结构（如立方、六方、四方等）及其堆积方式。重点分析点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）对材料强度、塑性、扩散等性质的影响。同时，本书也将探讨非晶态材料（如玻璃、聚合物）的无序结构特点，及其与晶体材料在性能上的差异。 相图与相变： 深入解读相图的绘制方法和解读原理，例如二元合金相图中的固溶体、化合物、共晶、共析反应等。详细阐述相变过程，包括形核与长大机制，以及热力学驱动力（如自由能）在相变中的作用。理解相图与相变是调控材料组织结构和宏观性能的关键。 第二部分：力学性能 弹性与塑性： 阐述材料在受力作用下的弹性变形和塑性变形机理。详细介绍杨氏模量、泊松比、剪切模量等弹性常数，以及屈服强度、抗拉强度、断裂韧性、硬度等衡量材料抵抗永久变形和断裂能力的指标。本书将深入分析位错滑移、孪晶等塑性变形机制，并探讨加工硬化、应变时效等现象。 断裂与疲劳： 探讨脆性断裂、韧性断裂的微观机制，以及裂纹萌生与扩展的物理过程。详细介绍断裂韧性KIC等参数的意义及其测试方法。此外，本书还将聚焦于材料在循环载荷下的疲劳失效，讲解疲劳裂纹扩展的规律，以及影响疲劳寿命的关键因素，如应力幅、应力比、表面状态等。 蠕变与应力腐蚀： 介绍材料在高温或恒定应力下的缓慢变形——蠕变。分析扩散蠕变、位错蠕变等主要蠕变机制，以及应变率、温度、应力等因素的影响。同时，本书也将探讨应力腐蚀开裂（SCC）这一复杂的破坏现象，分析其发生条件、影响因素以及防护措施。 第三部分：热学性能 热容与热膨胀： 阐述材料吸收和储存热量的能力，即热容的微观起源，包括晶格振动（声子）和电子对热容的贡献。分析热膨胀的物理机制，以及线膨胀系数、体膨胀系数等参数的意义。 导热性： 深入研究材料中热量传递的机制，包括晶格导热（声子）和电子导热。详细介绍热导率的定义，并分析影响导热率的因素，如晶体结构、缺陷、温度等。本书将区分良导体与绝缘体在导热性能上的差异。 相变潜热与热处理： 探讨材料发生相变时吸收或释放的热量——相变潜热。详细分析退火、淬火、回火等常见热处理工艺对材料组织结构和性能的影响，以及这些工艺与相变过程的内在联系。 第四部分：电学性能 导电性与电阻率： 详细介绍金属、半导体和绝缘体在导电性上的根本差异，以及费米能级、能带结构在解释导电机制中的作用。阐述电阻率的定义，分析温度、杂质、晶格缺陷对电阻率的影响。 介电性能： 探讨材料在电场作用下的极化现象，包括电子极化、原子极化、偶极极化和空间电荷极化。介绍介电常数、介电损耗等参数，以及铁电材料的特殊性质。 磁性： 分类讲解材料的磁性，如顺磁性、抗磁性、铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性等，并深入分析其微观起源，如电子自旋和轨道角动量。介绍磁畴、磁畴壁等概念，以及磁滞回线和饱和磁化强度等重要磁学参数。 第五部分：光学性能 光的吸收、透射与反射： 阐述光与物质相互作用的基本过程，包括光的吸收（电子跃迁、振动）、透射和反射的机制。分析材料的光学常数，如折射率、消光系数等。 发光与光电效应： 介绍材料的发光机理，如荧光、磷光、电致发光、光致发光等。探讨光电导效应、光伏效应等与光和电相互作用相关的现象。 第六部分：其他物理性能 表面与界面性能： 讨论材料表面与界面在结构、化学成分和电子态上的独特性，以及这些特性对催化、吸附、摩擦、腐蚀等宏观现象的影响。 尺寸效应： 探讨当材料尺寸减小到纳米尺度时，其宏观性能可能发生显著变化的现象，并简要介绍纳米材料在光学、电学、催化等方面的独特优势。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 在阐述基本原理的同时，本书融入了大量实际材料的典型案例，帮助读者理解理论知识在工程应用中的价值。 深入的物理机制分析： 每一项物理性能的讨论都追溯到其微观根源，强调从原子、电子层面理解材料的行为。 前沿研究动态： 适时穿插材料科学领域的前沿研究方向和发展趋势，激发读者的学术兴趣。 严谨的学术表达： 采用清晰、准确的科学语言，辅以必要的数学推导和图示，确保内容的严谨性和易懂性。 《材料物理性能》将带领读者踏上一段探索物质世界奥秘的旅程，帮助理解我们身边无处不在的材料是如何工作的，以及如何通过设计和优化材料来满足不断发展的技术需求。

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作为一个业余的材料爱好者，我尝试过好几本入门级的科普读物，它们总是草草带过量子效应，将半导体物理写得像魔术一样神秘。但《材料物理性能》彻底颠覆了我的认知。这本书的作者显然对如何向非专业人士解释尖端物理概念有着非凡的把握力。他们没有回避费米能级、布里渊区这些“硬骨头”，而是通过精妙的比喻和历史回顾，让我理解了电子在周期性势场中的“漂移”和“禁带”的形成机理。书中对于超导现象的描述尤为精彩，它没有直接跳到BCS理论的复杂数学表达，而是先从宏观的迈斯纳效应讲起，层层递进地解释了库珀对的形成，这种由现象反推机制的写法，极大地激发了我继续深究下去的兴趣。读完关于光学性质的那一部分，我对为什么有些金属看起来是银色的，而有些则呈现出鲜艳的色彩，有了全新的、基于能带结构的理解。这本书的语言风格是那种沉稳而富有启发性的，它不是在“教”你知识，而是在“引导”你像一个真正的物理学家那样去思考材料的行为。

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我买这本书纯粹是出于工作需要，因为我们公司最近在开发一种新型复合材料，涉及到复杂的电磁屏蔽问题。坦白讲，我对“物理性能”这个词一直抱有一种敬畏感，觉得它太抽象了。然而，这本书成功地将那些晦涩难懂的理论，通过极其清晰的工程实例串联起来。它在讲解介电响应和磁化率时，并没有停留在麦克斯韦方程组的层面，而是直接切入到宏观观测到的“弛豫时间”和“损耗因子”如何受到材料微观缺陷和畴壁运动的影响。我印象最深的是关于“缺陷工程”的那一节，作者用非常直观的图表展示了点缺陷、位错和晶界是如何充当电荷俘获中心或散射中心的，这直接指导了我后续在制备工艺中如何精确控制烧结温度和气氛，以期优化材料的导电率和耐腐蚀性。这本书的叙事节奏把握得极好，逻辑链条清晰到几乎不需要反复查阅前文，每一次的知识点推进都像是对前一章节理论的自然延伸和应用深化，对于工程师和应用型研究人员来说，它提供的是一套可执行的、基于物理原理的工具箱，而不是一堆束之高阁的理论公式。

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我必须承认，这本书的篇幅相当可观，阅读起来需要投入大量的时间和精力，尤其是在深入研究其后半部分关于强关联电子体系和拓扑材料的部分时。它的深度已经超出了普通大学教材的范畴，更接近于一本高级研究生的参考手册。我尤其赞赏作者在处理非平衡态物理特性时的严谨性。例如，在讨论材料的疲劳和蠕变时，书中引入了非线性动力学模型来描述微观损伤的累积过程，这在我之前阅读的任何材料力学书籍中都是罕见的视角。它不仅告诉你材料会断裂，更重要的是，它解释了在原子尺度上，裂纹萌生和扩展的概率性路径是如何被温度梯度和应力集中所调控的。书中的配图质量非常高，许多复杂的能带结构图、电子云分布图都经过了精心设计，清晰地揭示了三维空间中的物理图像，这对于理解各向异性材料的性能差异至关重要。这本书的价值在于它建立了一种跨学科的思维模式，要求读者同时掌握热力学、量子力学和统计物理的工具。

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坦率地说，这本书的阅读体验是有些“苛刻”的，它要求读者必须保持高度的专注力，因为它很少重复强调同一个概念，而是假设你已经完全吸收了前文的所有铺垫。我是在一个为期三个月的暑期研究项目中使用的这本书，期间它几乎成了我的案头必备工具书。我发现它在处理磁性材料的不同类型——铁磁、反铁磁、亚铁磁——的内在微观机理时，对比分析得极为透彻，特别是对斯皮诺力矩的解释，结合了朗之万方程和布洛赫方程的适用边界，给出了一个非常实用的分辨框架。最让我感到惊喜的是，书中对材料的“输运性能”部分做了非常细致的展开，比如霍尔效应的测量如何反推载流子浓度和有效质量，这部分的分析步骤详细到可以作为实验报告的分析模板。这本书的风格是高度专业化和内聚性的，它不迎合任何基础薄弱的读者，而是坚定地带领已经具备一定基础的读者，直抵材料科学研究的最前沿，它更像是一本“如何思考材料问题”的指南，而非简单的“知识点汇编”。

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这本《材料物理性能》的书，说实话，我本来是冲着能系统学习材料学核心知识去的，结果翻开第一章就被狠狠地震住了。它完全不是那种教科书式的平铺直叙，更像是一位经验老到的教授在跟你探讨前沿课题。书里对晶体结构、电子态密度这些基础概念的讲解，深入浅出，不是那种把公式堆砌起来让你干巴巴地背诵，而是结合了大量的实验现象和微观机制，让你真正理解“为什么”材料会呈现出某种特定的物理性质。我特别欣赏它在处理热力学和动力学部分时的细腻处理，比如相变过程中的能量景观分析，它没有简单地给出吉布斯自由能的图示，而是花了整整一个章节去剖析不同温度和压力下，原子排列随机性与有序性之间的微妙平衡，读起来就像在进行一场高水平的学术辩论。对于我这种想从初级理论进阶到能独立分析新材料体系的研究生来说，这本书的价值简直无可估量，它为我搭建了一个坚实的理论框架，让我有底气去挑战那些尚未解决的材料难题。唯一美中不足的是，某些涉及量子力学背景的章节，如果初学者没有扎实的量子基础，可能需要配合其他参考书才能完全消化其精髓，但瑕不掩瑜，它绝对是这个领域内一本里程碑式的著作。

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一个上课松考试紧的老师教的课 貌似后面还听说了朱老师很多事情 专心教学，大周末还在研究教学 科研一般，甚至被主任看不起

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