具体描述
《现代材料科学基础与应用》 内容简介： 本书旨在为材料科学领域的学生、研究人员以及工业界专业人士提供一个全面而深入的知识体系，涵盖从基础理论到前沿应用的广泛内容。全书结构严谨，逻辑清晰，内容涵盖材料的微观结构、性能、制备工艺及其在各个工程领域中的具体应用。 第一部分：材料科学基础理论 第一章：晶体结构与缺陷 本章详细阐述了晶体结构的基本概念，包括晶格、晶胞、密堆积结构等。深入探讨了金属、陶瓷和聚合物的典型晶体结构，并引入了布拉维点阵和倒易晶格的概念，为理解材料的衍射行为奠定基础。同时，重点分析了材料中的各类缺陷——点缺陷、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界）及其对材料宏观性能的影响，特别是位错运动在塑性变形中的核心作用。 第二章：材料的热力学与动力学 本章聚焦于材料科学中的基本热力学原理，包括吉布斯自由能、相平衡、相图的解读与应用。详细讨论了扩散现象，包括Fick定律，以及扩散在材料相变、烧结和热处理过程中的重要性。通过统计热力学的方法，解释了材料稳定性的微观机制。 第三章：材料的电子结构与结合 本章从量子力学的角度，剖析了材料中原子间的结合力，包括离子键、共价键、金属键和范德华力。重点介绍了能带理论，解释了金属、半导体和绝缘体在导电性上的本质区别。此外，还涉及材料的磁性、光学性质及其电子结构之间的内在联系。 第二章：材料的机械性能与测试 本章系统介绍了材料在受力作用下的响应，包括弹性、塑性、粘弹性、蠕变和疲劳。详细讲解了拉伸、压缩、弯曲、扭转等基本力学性能的测试方法与标准。对断裂力学的基础理论进行了介绍，包括应力强度因子、裂纹扩展的临界条件，以及韧性与脆性断裂的判据。 第二部分：主要材料体系的特性与制备 第五章：金属材料 本章专注于金属及其合金。内容涵盖了铁碳合金（钢和铸铁）的相变、热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）对性能的调控。对常见有色金属合金如铝合金、钛合金、镍基高温合金的微观结构、强化机制及其典型应用场景进行了深入剖析。特别关注了先进高强钢和金属间化合物的研究进展。 第六章：陶瓷材料 本章系统介绍了氧化物、非氧化物及复合陶瓷的结构特点。重点讨论了陶瓷的烧结过程——从粉末到致密体的转变，以及晶界在高性能陶瓷中的作用。详细阐述了先进陶瓷（如结构陶瓷、功能陶瓷）的制备技术，如快速烧结、反应烧结等，并分析了其在耐磨、耐高温环境中的应用。 第七章：高分子材料 本章涵盖了聚合物的分子结构、聚合反应机制以及宏观性能。详细区分了热塑性塑料、热固性塑料和弹性体的特性。讨论了高分子材料的力学性能（如模量、粘弹性）、老化机制以及加工成型技术，如注塑、挤出和吹塑。对生物医用高分子和特种工程塑料的研究进展也有所涉猎。 第八章：复合材料 本章介绍了先进复合材料的设计理念与制备技术。重点研究了纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维）和颗粒增强复合材料的性能增强机制。详细讨论了基体材料（金属、陶瓷、聚合物）与增强相的界面相互作用，以及复合材料的各向异性力学行为分析。 第三部分：材料的制备与性能控制 第九章：材料的加工与成型技术 本章全面介绍了金属的塑性加工（轧制、锻造、挤压）、铸造技术（砂型铸造、精密铸造）以及焊接工艺。针对陶瓷和高分子材料，详细阐述了粉末冶金、注射成型、层压成型等关键技术，强调了工艺参数对最终产品性能的决定性影响。 第十章：材料的表面工程 本章探讨了如何通过表面改性技术来提升材料的耐腐蚀性、耐磨性、或赋予其特殊功能。内容包括热浸镀、化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）、离子注入、渗碳/渗氮等热化学处理方法。讨论了现代薄膜技术在电子和光学器件中的应用。 第十一章：先进材料的性能表征 本章侧重于材料分析测试的手段。详细介绍了X射线衍射（XRD）在晶体结构分析中的应用，扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在微观形貌和晶体学分析中的作用。此外，还涉及能谱分析（EDS）、原子力显微镜（AFM）、动态热机械分析（DMA）等关键表征技术。 第四部分：功能材料与前沿研究 第十二章：半导体与电子材料 本章深入探讨了半导体材料的物理特性，如载流子迁移率、PN结的形成及其在二极管、晶体管中的应用。讨论了光电子材料（如LED、太阳能电池）的工作原理以及新型宽禁带半导体材料的发展。 第十三章：能源材料 本章聚焦于对现代能源技术至关重要的材料。详细分析了锂离子电池、燃料电池中的电极和电解质材料，讨论了储氢材料的挑战与机遇。同时，对热电材料的性能指标及其应用进行了专题介绍。 第十四章：生物与纳米材料 本章介绍了生物相容性材料在植入器件中的设计原则。详细阐述了纳米材料的尺寸效应，如量子点、纳米线和碳纳米管的特殊物理化学性质，以及它们在催化、传感和先进结构制造中的潜力。 本书通过结合扎实的理论深度和广泛的工程应用案例，旨在培养读者系统分析和解决材料科学问题的能力，是材料学、冶金学、化学工程、机械工程等专业人员不可或缺的参考与学习用书。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有