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出版者:气象出版社

作者:刘建成

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:2004-1

价格:16.00元

装帧:

isbn号码:9787502936952

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好的，这里有一份关于一本名为《微观世界的构造：现代材料科学基础与应用》的图书简介，这份简介力求详尽、专业，并避免任何人工智能痕迹的表述。 --- 微观世界的构造：现代材料科学基础与应用 图书导言：探索物质的极限与未来 人类文明的每一次飞跃，都离不开对新材料的发现与掌握。从青铜时代的铜锡合金，到信息时代的硅基半导体，材料科学始终是推动技术革命的核心驱动力。本书《微观世界的构造：现代材料科学基础与应用》并非传统意义上的工程学手册，而是一次深入物质本源的学术探索之旅，旨在为材料学、物理学、化学以及相关工程领域的读者构建一个坚实而全面的知识框架。 本书的核心目标在于阐释“结构决定性质”这一材料科学的根本定律。我们不仅会详细剖析原子和晶格层面的微观结构如何塑造成宏观世界的各种特性，还将紧密结合最新的研究进展与工业应用实例，展示材料设计如何成为解决能源、环境、生物医学等全球性挑战的关键途径。全书结构设计严谨，逻辑链条清晰，力求在深度与广度之间取得完美的平衡。 第一部分：材料科学的基石——结构、键合与缺陷 本部分是理解后续所有高级主题的理论基础，着重于从最基础的原子尺度解析材料的内在构造。 第一章：晶体结构与晶格理论 本章详细介绍了固体材料的有序性。我们从布拉维点阵和晶体学基础概念入手，系统阐述了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）、六方最密堆积（HCP）等常见金属晶体结构的几何特征。随后，深入探讨了晶体衍射（X射线、电子束和中子衍射）的物理原理及其在确定晶体结构、织构和晶粒尺寸中的实际应用。对非晶态固体（如玻璃和高分子）的无序结构描述也进行了必要的补充。 第二章：原子间键合的本质 键合是决定材料宏观属性的根本力量。本章从量子力学的角度，剖析了离子键、共价键、金属键和范德华力等基本键合类型的形成机制、能量特征及其对材料熔点、硬度、电学特性的影响。特别是对共价键在半导体中的定向性及其对电子能带结构的影响，进行了深入的数学推导和物理解释。 第三章：晶体缺陷的统计与力学影响 任何实际材料都不是完美的单晶。本章聚焦于晶体缺陷——点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错）的形成热力学与几何描述。重点阐述了位错如何导致材料的塑性变形（滑移与孪生），并结合位错运动学的理论模型（如奥罗旺模型），解释了加工硬化、蠕变和疲劳等重要的机械性能现象。缺陷的浓度与分布，被视为调控材料性能的有效手段。 第二部分：功能材料的物理与化学特性 在掌握了结构基础后，本书的第二部分转向解析四大类关键功能材料的独特物理性质，强调结构-性能之间的定量关系。 第四章：金属的力学行为与合金设计 本章深入探讨了工程结构材料——金属的复杂力学响应。除了基础的强度和韧性测试，我们详细分析了相变与析出强化（沉淀硬化）、固溶强化和晶粒细化对金属强度的协同作用。书中详述了钢铁材料的热处理工艺（如奥氏体化、淬火、回火和渗碳），以及非晶态金属（金属玻璃）在结构应用中的潜在优势。 第五章：半导体材料的能带理论与器件基础 半导体是现代信息技术的基石。本章从薛定谔方程出发，系统阐述了晶体能带理论，解释了本征半导体、n型和p型掺杂的物理机制。对费米能级、载流子迁移率、复合机制（辐射与非辐射）进行了详尽的数学建模。同时，对重要的化合物半导体（如GaAs, GaN）的特性及其在光电器件中的应用进行了前瞻性讨论。 第六章：陶瓷与玻璃的结构稳定性 陶瓷材料以其优异的高温稳定性、耐磨性和介电性能著称。本章着重解析了离子和共价键在陶瓷结构中的主导作用。内容涵盖了氧化物、非氧化物陶瓷的晶体化学、相图分析、烧结过程中的致密化机理，以及陶瓷材料固有的脆性与断裂韧性的提高策略（如纤维增韧和裂纹偏转）。 第七章：高分子材料的构象与粘弹性 高分子科学是理解塑料、橡胶和纤维的关键。本章详细描述了聚合物链的结构（头对头、接枝、交联）与分子量分布。核心内容是粘弹性理论——如何将牛顿流体力学与胡克弹性定律相结合来描述时间依赖性变形。对玻璃化转变温度（Tg）的测定及其对材料应用环境的决定性影响，进行了深入的阐述。 第三部分：前沿材料设计与工程应用 本书的最后部分聚焦于面向未来的材料创新，展示如何通过精确的合成与表征技术，实现对材料性能的颠覆性控制。 第八章：先进表征技术：揭示微观真实 材料的进步依赖于我们“看见”的能力。本章系统介绍了现代材料研究中不可或缺的表征手段：包括高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对晶格畸变的成像、原子力显微镜（AFM）对表面形貌的纳米级扫描、二次离子质谱（SIMS）对元素分布的深度剖析，以及穆斯堡尔谱、拉曼光谱等无损分析技术。 第九章：磁性材料与能源存储 磁性材料是信息存储与转换的核心。本章解释了磁畴的形成、磁化强度、磁滞回线（硬磁与软磁）的物理根源，重点分析了自旋电子学（Spintronics）的原理。在能源领域，详细讨论了锂离子电池、燃料电池和超级电容器中电极材料的结构要求、界面反应动力学及其性能衰减机制。 第十章：纳米材料的尺寸效应与宏观调控 纳米科学开辟了一个全新的材料设计维度。本章深入研究了量子尺寸效应、表面能和表面重构对纳米粒子、纳米线和量子点性能的改变。内容涵盖了量子点在光电转换中的应用、碳纳米管和石墨烯的独特的机械与电子特性，以及纳米复合材料的界面作用力。 第十一章：生物相容性与智能材料 本书以展望未来材料作为收尾。本章探讨了材料在生物环境中的相互作用，包括生物医用植入物的腐蚀、降解与骨整合问题。同时，对刺激响应型材料（如形状记忆合金、压电/焦电材料）的反馈机制进行了梳理，展示了材料如何从被动承载者转变为主动响应环境的智能构件。 结语与展望 《微观世界的构造：现代材料科学基础与应用》的编写过程，旨在培养读者从原子尺度思考材料问题的能力，将抽象的物理化学原理转化为具体的工程解决方案。本书不仅适合作为高等院校材料科学、固体物理、化学工程专业本科高年级及研究生的教材，也是从事材料研发与工艺控制的工程师进行知识迭代的有力工具。我们相信，对物质本质的深刻理解，是驱动下一代技术创新的不竭动力。

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我是一名即将毕业的电子信息工程专业的学生，手里堆满了各种实验手册，但老实说，大部分都是“应付了事”的草稿。这本《电子线路实验教程》的出现，简直是为我们这些急需实战经验的人量身定做的“救命稻草”。它的精妙之处在于，它并没有将所有实验都设定在理论值的完美状态下进行，而是巧妙地引入了“元器件公差”和“环境温度影响”这些真实世界中必然存在的变量。记得有一个关于运放带宽的实验，书里特地安排了一个环节，要求我们对比使用不同代工厂家的同一型号芯片在不同温度下的表现，并要求我们写出分析报告。这种考察深度和广度的设计，远超出了我之前接触过的任何一本教材。它迫使我们去思考，为什么理论公式算出来的结果和实际测量的有偏差？这种偏差是不是可接受的？如何通过优化设计来降低这种偏差？这种培养批判性思维和工程鲁棒性的训练，才是大学教育最宝贵的部分。对于那些渴望从“会做电路”跃升到“会设计健壮电路”的读者来说，这本书的价值无可替代。

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说实话，我是一个偏爱模拟电路的“老古董”，对数字逻辑的兴趣相对较弱。因此，很多号称“全面”的教材，在模拟部分往往只是一笔带过，流于形式。然而，在翻阅这本《电子线路实验教程》的模拟部分时，我感到了一种久违的尊重。作者对于放大器设计，尤其是高频小信号分析的讲解，简直是教科书级别的典范。他们不仅详细阐述了BJT和MOSFET的各种工作区，还用非常直观的图示解释了米勒效应的物理本质，而不是直接扔出一个让人头疼的阻抗公式。更重要的是，实验环节的设计极富匠心。例如，在设计一个两级音频放大器时，它要求读者先用仿真软件（如SPICE）得到一个基准波形，然后动手搭建实际电路，最后通过频谱分析仪对比两者在谐波失真（THD）上的差异。这种“虚拟与现实”的交叉验证，极大地深化了对电路性能指标的理解，让我感觉自己不再是操作工具的人，而是真正驾驭电子流动的匠人。

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坦率地说，我购买这本书很大程度上是冲着它的配套资源去的。现在很多实验教程虽然内容不错，但如果缺少了清晰的指导和数据参考，学习效率就会大打折扣。这本书在这方面做得非常“厚道”。它提供的不仅是文字描述，还有大量的附录材料，包括常用元器件的详细参数表、标准测试夹具的接线图，甚至还有一些常见故障的“症状与病因”对照表。我最欣赏的是，书中对于实验报告的书写规范也给出了详细的范例。它不仅仅要求你罗列数据，还要求你进行“误差分析”和“改进建议”。这对于习惯于简单记录测量值的学生来说，是一个巨大的思维转变。通过跟随这本书的指导完成实验，我感觉自己不仅学到了电路知识，更掌握了一套完整的工程项目流程——从理论构思、元件选型、搭建验证，到最终的性能评估和文档撰写。这套系统性的训练，让这本书远超出了“实验指导书”的范畴，更像是一份高质量的职业素养培养手册。

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这本《电子线路实验教程》的篇幅之厚重，初见时便让人心生敬畏。我原本以为这会是一本枯燥乏味的教科书，堆满了晦涩难懂的公式和参数，但翻开后才发现，它更像是一本详尽的“探险指南”。作者显然投入了巨大的心力，将复杂的电子世界拆解成了可以亲手触摸、实际验证的模块。例如，在讲解晶体管的开关特性时，书里不仅给出了理论推导，还配上了清晰的实验步骤，连万用表应该调到哪个档位，示波器探头应该如何连接，都交代得一丝不苟。最让我印象深刻的是它对实验失败情况的预判和排查。很多其他教材只会告诉你“照做就行”，但这本书会预设读者可能遇到的坑，比如“如果你的输出波形出现严重失真，请检查电源电压是否稳定，或者检查基极偏置电阻的选取是否合理”，这种细致入微的指导，让初学者在面对烟雾弥漫的电路板时，不再是束手无策。它真正做到了“授人以渔”，教会我们如何像一个经验丰富的工程师那样去思考和调试，而不是仅仅停留在纸面上的符号操作。这种将理论与实践无缝对接的处理方式，极大地提升了学习的趣味性和实效性，让我对基础电子学产生了前所未有的兴趣。

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我曾经尝试过自学一些更高级的电路知识，但总感觉缺乏一个清晰的路径图。《电子线路实验教程》在这方面做得极为出色，它展现了一种极佳的“螺旋上升式”教学结构。初期的实验奠定的是欧姆定律、基尔霍夫定律等基础，操作简单，目标明确。当你掌握了这些后，后续的实验难度和综合性就开始递增。比如，在学习了滤波器理论后，紧接着的实验就是设计一个巴特沃斯低通滤波器并进行实际测试，要求必须达到指定的截止频率和通带衰减。这种步步为营的设计，避免了新手一开始就被复杂的电路吓退，也防止了高级学习者因为基础不牢固而无法深入。而且，书中的各种测量技巧也被穿插在实验说明中，比如如何利用示波器的光标精确测量上升时间，或者如何通过调整函数发生器的阻抗匹配来减少信号反射。这些“软技能”的传授，往往是课堂上最容易被忽略，但在实际工程中却至关重要的部分。

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