环境样品前处理技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:江桂斌

出品人:

页数:475

译者:

出版时间:2004-6

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502555238

丛书系列:

图书标签:

• 环境
• 前处理技术
• 环境分析
• 样品前处理
• 环境化学
• 分析化学
• 环境监测
• 样品制备
• 萃取技术
• 富集技术
• 净化技术
• 色谱分析

《现代材料科学：从原子到宏观性能的综合解析》 导言：材料的基石与未来的蓝图 在当今科技飞速发展的时代，材料科学无疑是推动人类进步的核心驱动力之一。从微观的原子排列到宏观的力学、电学、热学乃至光学性能的展现，材料的内部结构与外部表现之间存在着深刻而复杂的关联。本书《现代材料科学：从原子到宏观性能的综合解析》旨在构建一个全面而系统的知识框架，深入剖析当代材料科学的前沿理论、实验技术以及其在各个工程领域中的实际应用。我们期望通过严谨的逻辑推导和丰富的实例分析，引导读者跨越基础化学、物理学与工程学的边界，理解材料如何塑造我们的现代世界。 本书不聚焦于特定介质（如环境样品）的处理方法，而是将视野投向材料本身的本征属性、合成路径及其功能化。 --- 第一部分：材料的基础结构与热力学 本部分是理解一切材料现象的基石。我们将从最基本的层面——原子、晶格结构入手，建立起对固体物理和化学的深刻认识。 第一章：晶体结构与缺陷工程 本章详述了晶体学的基本原理，包括布拉格定律、晶胞的概念以及常见晶系的描述（立方、六方、正交等）。重点讨论了材料的微观结构如何决定其宏观行为。更重要的是，我们将深入探讨晶体缺陷的分类与影响：点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错的类型与运动）以及面缺陷（晶界、孪晶界）。缺陷不是“瑕疵”，而是材料塑性变形、扩散过程乃至许多功能特性的关键调控点。我们将分析如何通过热处理或掺杂精确控制这些缺陷的浓度与分布，以优化材料的机械性能。 第二章：材料的热力学与相图解析 材料在不同温度、压力下的稳定性由热力学决定。本章详细阐述了吉布斯自由能、热容、相变动力学等核心概念。相图，作为材料科学的“地图”，是理解合金设计和热处理工艺的必备工具。我们将系统地解读二元和三元相图，分析固溶、共晶、共析等不同类型的相变过程。特别关注非平衡态热力学在快速凝固、薄膜沉积等现代制备技术中的指导作用。 第三章：扩散机制与动力学 扩散是材料内部物质迁移的根本过程，驱动着化学反应、烧结过程、以及合金化。本章全面解析了固态扩散的机理，包括弗洛克-因纳德定律（Fick's Laws）的应用，以及扩散路径（晶格内扩散、晶界扩散、空位机制）。我们将对比不同温度和晶体结构下扩散速率的差异，这对于理解高温蠕变和材料的长期稳定性至关重要。 --- 第二部分：主要材料体系的性能与应用 在掌握了基础理论后，本书将分类探讨当前最受关注的几大材料类别，强调其独特的物理化学特性。 第四章：金属与合金：强度与韧性的平衡 金属材料因其优异的导电性和延展性而占据核心地位。本章聚焦于变形机理：位错滑移如何导致塑性，加工硬化如何提高强度。我们详细研究了各种合金化策略——固溶强化、沉淀强化（如析出相的尺寸与分布）、晶界强化。重点分析了钢、铝合金、钛合金在航空航天、汽车制造中的应用，并引入了先进的纳米晶金属材料的性能提升机制。 第五章：陶瓷材料：高温与耐腐蚀的先锋 陶瓷以其高硬度、高熔点和优异的化学惰性著称。本章涵盖了氧化物（如氧化铝、氧化锆）、非氧化物（如碳化硅、氮化硅）的制备与性能。着重讨论了陶瓷材料的脆性本质——断裂韧性的提升挑战，如采用第二相增韧技术（如转换增韧）。此外，本章还涉及陶瓷在耐火材料、生物医学植入体和先进电子封装中的应用。 第六章：高分子材料：结构-性能的柔性调控 高分子材料的特性在于其巨大的结构可设计性。本章从聚合物的链结构（线性、支化、交联）入手，解释了玻璃化转变温度（Tg）和熔点对材料力学性能和老化过程的影响。我们将探讨加工技术（如注塑、挤出）如何影响分子链的取向，并分析复合材料中纤维增强如何显著提高树脂的刚度和强度。 第七章：半导体与功能材料：信息时代的基石 本章专注于具有特定电学、磁学或光学功能的材料。在半导体部分，深入解析了本征半导体、N型/P型掺杂的概念，以及PN结的形成与运算基础。对于功能材料，我们探讨了铁电性、压电性、磁性材料（硬磁与软磁）的微观机理，并展示了它们在传感器、存储器和能源转换器件中的前沿应用。 --- 第三部分：先进的材料制备与表征技术 材料的性能与其制备过程密不可分。本部分将介绍现代材料科学家用于合成和分析材料的尖端工具。 第八章：材料的合成与微结构控制 本章概述了从块体材料到薄膜、纳米结构材料的主要制备路径。涵盖了熔炼与铸造、粉末冶金、溶胶-凝胶法、化学气相沉积（CVD）以及原子层沉积（ALD）等。特别强调自下而上（Self-assembly）的纳米结构构建方法，以及如何通过精确控制生长速率和环境参数来锁定所需的亚结构。 第九章：材料的力学性能测试与分析 本章详细介绍了表征材料机械行为的标准方法。除了常规的拉伸、压缩试验外，重点讲解了疲劳（S-N曲线、断裂韧性$K_{IC}$）、蠕变和冲击性能的测试规程。同时，介绍了先进的同步辐射技术在原位（in-situ）应力-应变场分析中的应用。 第十章：结构与化学态的谱学与显微分析 要理解性能，必须看清结构。本章是材料表征技术的集成。我们将详细介绍透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）在形貌观察和晶格分析中的应用，重点讨论能量色散X射线谱（EDS）和波谱分析（EELS）在元素定性和定量分析中的精确度。此外，还将讲解X射线衍射（XRD）在晶相鉴定和晶格常数测量中的关键作用，以及俄歇电子能谱（AES）在表面化学分析中的独特优势。 结语 《现代材料科学》是一本面向高年级本科生、研究生及科研工作者的综合性参考书。它致力于搭建理论与实践之间的桥梁，培养读者运用跨学科知识解决复杂材料工程问题的能力，为未来材料创新奠定坚实的基础。本书的知识体系聚焦于材料的固有属性、合成设计及其宏观性能的内在联系，而非针对特定外部环境介质的预处理流程。

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这本书的装帧设计真是没得说，封面色彩沉稳大气，字体排版讲究，光是看着就让人觉得内容扎实。内页的纸张质感也非常好，印刷清晰，字迹锐利，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我尤其欣赏它在细节上的用心，比如目录的编排逻辑性极强，让人一目了然就能抓住全书的脉络。每章的标题都拟得非常精炼，既概括了核心内容，又不失文学性。翻阅过程中，我注意到一些关键概念的解释部分，作者采用了图文并茂的方式，配合精美的插图和流程图，将复杂的理论阐述得清晰透彻。这种对阅读体验的重视，在专业书籍中是难得一见的，让人在学习知识的同时，也能享受到一种视觉上的愉悦。看得出来，编辑和作者在制作这本书时，花费了大量心血，它绝不仅仅是一本工具书，更像是一件精心打磨的工艺品。

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这本书的参考文献部分，简直是一部微型的时间简史。我随意翻阅了几个章节后面的引用列表，发现其覆盖的时间跨度非常广，从上世纪八九十年代奠基性的经典文献，到近两三年刚刚发表在顶级期刊上的创新方法，都得到了充分的收录和引用。这表明作者不仅熟知领域的经典理论，更紧密地关注着最新的技术发展动态。对于我们这些需要撰写研究报告或学位论文的人来说，这一点至关重要，它为我们的背景回顾和理论支撑提供了坚实可靠的“弹药库”。查阅过程中，我发现作者对一些有争议性的前处理方法，并没有简单地选边站队，而是客观地呈现了不同学派的观点和实验结果，并引导读者根据自身需求进行取舍。这种平衡和深度的引用，体现了作者在学术上的高度负责和公正立场，极大地提升了整本书的参考价值和权威性。

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这本书的实用价值简直是教科书级别的，它简直是为我们这些常年与复杂基质打交道的一线工作者量身定做的“救星”。我特别喜欢它在“疑难问题排查”部分的处理方式，很多市面上其他书籍只是一带而过的问题，这本书却能给出详尽的“如果A发生，请检查B和C”的排查清单。比如，当遇到高有机质土壤样品导致萃取效率低下的情况时，它不仅提供了预处理方案，还细致地比较了超声辅助萃取、微波辅助萃取和加速溶剂萃取的效率差异和成本效益。更棒的是，许多方法都附带了具体的参数范围和优化建议，这大大减少了我们自行摸索的时间和试剂消耗。对于那些需要频繁处理不同类型环境介质（水、土壤、空气颗粒物等）的实验室来说，这本书简直是必备的“应急宝典”，它的知识可以直接落地，高效地解决实际操作中的瓶颈。

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这本书的理论深度令人印象深刻，它没有停留在对基本操作的简单罗列上，而是深入剖析了每一步操作背后的科学原理。比如，在讨论样品保存机制时，作者不仅讲解了不同温度和介质对分析物稳定性的影响，还引用了大量的最新研究成果来佐证观点，这使得内容具有极强的说服力和前沿性。我惊喜地发现，书中对各种潜在干扰因素的分析非常到位，几乎涵盖了所有可能影响最终结果的微小变量。例如，在进行前处理的某一个步骤时，它详细分析了不同清洗溶剂的极性差异如何影响目标物的回收率，并提供了详尽的数据支持。这种严谨的学术态度，让这本书超越了一般的“操作手册”的范畴，而更接近于一本可以指导科研人员优化实验方案的“理论指南”。对于希望提升自身研究水平，而非仅仅满足于完成既定实验的读者来说，这本书无疑是极具价值的宝藏。

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从叙事风格上讲，这本书呈现出一种极其清晰且富有节奏感的逻辑流。作者的写作风格非常克制、精准，每一个句子都旨在传达信息，没有冗余的客套话。这种行文风格对于需要快速获取准确信息的专业人士来说，简直是莫大的福音。全书的结构就像是一套精密的机器，从样品采集的初步环节开始，到最后的浓缩和转移，每一步都顺畅地衔接着下一步，过渡自然且毫无阻滞感。我特别欣赏它在介绍不同技术的段落中，总是先给出技术的核心思想，然后是优缺点对比，最后才是具体的操作细节。这种“由宏观到微观”的叙述方式，极大地帮助读者构建起一个完整的知识框架，避免了“只见树木不见森林”的困境。读起来，感觉像是在听一位经验丰富的大师在进行一次耐心而系统的指导，让人完全信服于作者的专业素养。

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