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出版者:西安交通大学出版社

作者:威克特

出品人:

页数:313

译者:

出版时间:2003-10

价格:29.80元

装帧:简裝本

isbn号码:9787560517537

丛书系列:

图书标签:

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《材料科学基础：从微观到宏观的结构与性能探究》 图书简介 本书旨在为工程技术领域，特别是对材料的本质特性、结构演变及其宏观性能关联有深刻求知欲的读者，提供一套全面、深入且高度实用的知识体系。我们深知，现代工程的进步无不依赖于对物质基础的精确理解与创新利用。因此，《材料科学基础：从微观到宏观的结构与性能探究》并非仅仅罗列材料的种类和用途，而是致力于构建一个从原子排列到复杂工程应用之间的完整知识链条。 第一部分：材料的微观世界——原子与晶体结构 本卷的基石是材料的微观构成。我们将从最基础的原子结构和化学键合开始，详细阐述离子键、共价键、金属键和范德华力如何在不同材料体系中决定其基本特性。接着，深入探讨晶体结构——这是理解宏观性能的关键。 晶体几何学与晶格缺陷： 我们将详尽介绍密堆积、体心立方（BCC）、面心立方（FCC）等基本晶格类型，并运用群论基础辅助理解晶体对称性。重点在于晶体缺陷理论，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）。对位错的运动学和动力学分析，将直接导向对材料塑性变形机制的理解。 电子结构与能带理论： 阐述如何通过薛定谔方程的近似解来构建材料的电子能带结构。区分导体、半导体和绝缘体的能带图特征，并引入费米能级和功函数等概念。这部分内容为理解材料的电学、光学和磁学特性奠定理论基础。 第二部分：材料的热力学与动力学 材料的稳定性和其在特定环境下的演变过程，完全由热力学和动力学规律支配。本部分将工程热力学与材料科学深度融合。 相平衡与相图： 详细解析吉布斯相律及其在多组分、多相系统中的应用。通过对二元、三元相图的细致解读（如固溶体、共晶、共熔体系），读者将掌握预测材料在不同温度和压力下稳定相的工具。特别强调亚稳态与热力学稳定性之间的关系。 扩散现象： 固体材料中的原子迁移是实现热处理、界面反应和腐蚀的基础。我们将深入探讨菲克定律，分析扩散的激活能，并区别讨论晶内扩散与晶界扩散的机制差异，为理解烧结、渗碳等过程提供定量模型。 反应动力学： 介绍化学反应速率理论在材料学中的应用，包括成核与长大理论，用于解释沉淀、析出相等过程的动力学控制。 第三部分：工程材料的结构-性能关系 本部分是连接基础理论与工程应用的桥梁，聚焦于四大类主要工程材料的特性。 金属材料及其合金化： 聚焦于钢和铝合金体系。深入分析铁碳相图，阐述奥氏体、铁素体、渗碳体、马氏体等相的形成过程。详细介绍热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）对晶粒尺寸、相变组织和力学性能的精确调控作用。探讨强化机制，如固溶强化、晶界强化和沉淀强化。 陶瓷材料： 探讨陶瓷的离子性和共价性键合所导致的脆性特点。分析烧结过程中的致密化机理，以及陶瓷的耐高温、耐磨损特性。重点介绍氧化物、非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）的结构特点和应用挑战。 高分子材料： 区别描述热塑性塑料、热固性塑料和弹性体的分子结构特征（线型、支化、交联）。解析聚合物的粘弹性行为、玻璃化转变温度（Tg）和熔点，以及拉伸、蠕变等动态力学响应。 复合材料： 讲解界面科学在复合材料性能中的核心地位。分析纤维增强、颗粒增强和层状复合材料的各向异性力学行为，并提供基本的混合律模型。 第四部分：材料的性能表征与工程应用 理论的验证和工程的实现，离不开先进的表征手段和可靠的性能评估。 力学性能测试与断裂力学： 详细介绍拉伸、压缩、冲击、硬度测试的标准流程与数据解读。引入塑性与韧性的概念，并对疲劳和蠕变进行定量分析。着重阐述线性弹性断裂力学（Griffith 理论，应力强度因子 $K$）和弹塑性断裂力学（J 积分）在评估结构可靠性中的作用。 材料的退化与失效： 深入探讨腐蚀（电化学腐蚀机制、缓蚀剂）、磨损（三摩擦学机制）和材料在极端环境下的老化现象。这部分内容旨在帮助工程师预见并预防材料在实际服役条件下的性能衰减。 先进表征技术简介： 简要介绍X射线衍射（XRD）用于晶体结构分析、扫描电子显微镜（SEM）用于微观形貌观察、透射电子显微镜（TEM）用于晶格缺陷成像等关键技术，强调如何将实验数据与理论模型进行印证。 本书特色 本书的撰写风格严谨而富有启发性，强调物理图像的建立而非单纯的公式堆砌。每章节均配有大量的工程实例和案例分析，旨在训练读者运用材料科学原理解决实际工程问题的能力。通过对结构-性能-加工-应用这条完整链条的剖析，本书期望成为材料学领域初学者、相关工科专业学生以及寻求系统化知识更新的工程师的必备参考书。它不提供具体机械设计参数，而是致力于打磨读者对“为什么这种材料在这种情况下表现如此”这一核心问题的深刻洞察力。

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这本书的立意之高远，超出了我对同类题材作品的预期。它探讨的绝不仅仅是某个行业的发展史或技术细节的堆砌，而是深入挖掘了人类在面对未知和自我局限时所展现出的那种原始的、近乎本能的探索欲望。书中对“创造”的定义被拓宽了，它不仅仅是设计图纸上的完美曲线，更是无数次失败尝试后留下的沮丧与坚持的混合物。作者的笔触在描绘那些技术上的突破时，总能巧妙地将其与哲学层面的反思联系起来：当我们掌握了更强大的工具时，我们是否也同时承担了更大的伦理责任？这种对技术与人性关系的长远关怀，使得整部作品的格调瞬间拔高。它不再是一本简单的记录，而是一部关于人类文明进阶的寓言。读罢，我感受到的不只是知识的增长，更是一种对未来可能性的敬畏感，以及对自身在历史长河中位置的重新审视。

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这本书的叙事节奏掌控得相当到位，开篇便将读者迅速拉入一个充满未知与挑战的宏大世界。作者没有急于抛出复杂的理论，而是巧妙地通过几个引人入胜的人物命运交织，展现了那个时代背景下工程技术人员所面临的困境与抉择。我尤其欣赏他对细节的打磨，比如那些关于早期机械装置运转原理的细致描摹，虽然不是纯粹的学术探讨，却让人对“机械”二字有了更具象、更有温度的理解。故事情节的推进如同精密齿轮的啮合，环环相扣，张力十足。每一次转折都显得那么自然而然，却又在不经意间揭示了更深层次的社会结构或人性挣扎。读到中期时，那种被情节牵着鼻子走的满足感达到了顶峰，仿佛自己也参与了那场波澜壮阔的技术革新浪潮。即便是对历史背景不甚了解的读者，也能凭借着流畅的叙事和鲜明的人物刻画，获得极佳的阅读体验。总而言之，它成功地用文学的手法，为我们呈现了一幅充满历史厚重感与人文关怀的工业画卷，让人读罢仍觉意犹未尽，值得细细回味。

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这本书的语言风格，简直可以称得上是一种冷峻的美学体现。它摒弃了所有华而不实的辞藻堆砌，每一个句子都像经过严格力学计算的结构件，精准、有力，直击主题。作者似乎对文字的精确性有着近乎偏执的追求，这使得阅读过程本身变成了一种对逻辑和思维清晰度的考验。不同于那些试图用大量心理描写来拖慢速度的作品，这里的文字流动性极强，更像是流水线上的高效操作，不拖泥带水，但信息密度极高。我常常需要放慢速度，反复咀嚼某些段落，以确保没有遗漏任何一个暗示或铺垫。这种风格带来的阅读体验是独特的：它要求读者保持高度的专注，同时也给予了专注者丰厚的回报。那些看似平淡的叙述背后，往往蕴含着对社会现象深刻的洞察力，如同高精度仪器的读数，每一位数字都有其确凿的意义。对于那些追求思想深度和文字凝练度的读者来说，这本书无疑是一场盛宴。

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从结构布局来看，这本书的构建体系非常具有原创性。它采用了一种非线性叙事的手法，但这种“非线性”并非是为了炫技，而是服务于主题表达的需要。作者在不同的时间线之间自由穿梭，时而聚焦于某个关键发明背后的天才构思，时而拉远镜头审视其对后世产生的连锁反应。这种跳跃感初期可能需要读者适应，但一旦掌握了其内在的逻辑脉络，便会惊叹于其布局之宏大与精妙。它就像一张三维的知识网络图谱，每个节点都与其他节点紧密相连，看似松散，实则由一条无形的、强大的主题线索贯穿始终。我特别欣赏作者在关键转折点设置的“停顿”——这些停顿并非情节中断，而是引入了大量的旁白或文献摘录，这种处理手法有效地平衡了故事性和信息量，使得读者在情感投入之余，也能获得扎实的知识背景支撑。这本书的章节划分也颇具匠心，仿佛是按不同的技术发展阶段来划分的，读起来层层递进，逻辑严密得令人信服。

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我对这本书的细节呈现方式感到非常震撼，它仿佛是一部精心制作的纪录片，每一个场景都充满了动感和生命力。作者在描写那些复杂的协作过程时，展现了极强的现场感。你可以清晰地“听见”车间里机器的轰鸣，感受到空气中弥漫的汗水与金属的气味，甚至能体会到团队成员之间因为一个小小计算失误而产生的紧张对峙。这些极度具象化的描述，极大地增强了阅读的沉浸体验。与许多侧重宏观叙事的书籍不同，这本书的视角非常“贴地”，它聚焦于普通工程师、技工和设计师们在日常工作中的点滴挣扎与成就。通过他们的眼睛，我们看到了一个行业从蹒跚学步到羽翼丰满的全过程。这种微观视角的运用，使得原本可能显得枯燥的技术演变过程，充满了戏剧性的张力。它成功地将冰冷的技术名词，转化为了一个个有血有肉、充满激情的个体故事的载体。

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（未完成）教材

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看了两年还没看完。。。真心看不动啊。。。

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