传感器及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:何希才

出品人:

页数:220

译者:

出版时间:2001-5-1

价格:19.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787118024838

丛书系列:

图书标签:

• 传感器
• 传感器技术
• 测量技术
• 自动化
• 电子工程
• 仪器仪表
• 物联网
• 智能硬件
• 工业控制
• 信号处理

好的，这里是一份关于一本名为《先进材料科学与工程导论》的图书简介。 --- 图书名称：《先进材料科学与工程导论》 图书简介 在人类文明的每一次飞跃中，材料的革新始终扮演着至关重要的角色。从青铜时代的冶炼到硅基时代的崛起，材料的性能决定了技术进步的边界。本书《先进材料科学与工程导论》旨在为工程、物理、化学以及相关领域的研究人员、工程师和高年级本科生提供一个全面、深入且前沿的视角，探讨当代材料科学的核心原理、前沿发展及其在工程应用中的关键挑战与机遇。 本书结构严谨，内容涵盖了从微观结构到宏观性能的完整链条，聚焦于当前支撑高新技术产业发展的四大类先进材料体系：高性能金属合金、功能性陶瓷、先进聚合物以及复合材料。我们摒弃了传统材料教科书中过于基础的晶体学和相图的冗长描述，而是直接切入现代材料工程所面临的实际问题，如极端环境下的可靠性、轻量化设计、多功能集成以及可持续性。 第一部分：材料的微观世界与性能调控 本部分奠定了理解先进材料的基础，但侧重点在于先进的表征技术和结构-性能关系的现代阐释。我们首先回顾了晶体缺陷、晶界工程在强化和增韧中的核心作用，特别是位错理论在解释高强度钢和镍基高温合金性能时的应用。随后，重点介绍了先进结构分析技术，包括高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、聚焦离子束（FIB）技术在材料微纳尺度分析中的应用，以及同步辐射光源在原位（In-situ）动态过程监测中的不可替代性。 特别关注了热力学与动力学在非平衡态材料设计中的地位。我们深入探讨了快速凝固技术（如快速凝固/烧结，RS/S）如何打破传统相图的限制，设计出具有亚稳态结构的超细晶粒或非晶材料。此外，对“非晶态固体”——尤其是金属玻璃的结构特征、独特的弹性、硬度与塑性转变机制进行了详尽的论述，这对于开发高可靠性电子封装材料至关重要。 第二部分：高性能结构材料的突破 结构材料是承载外部载荷和提供环境防护的主体。本部分聚焦于实现“更轻、更强、更耐用”目标的最新进展。 2.1 先进金属合金设计： 我们详细分析了高熵合金（HEA）的“高熵效应”原理，探讨了其在极端温度（超高温和深低温）下的力学行为。与传统合金相比，HEA如何通过其复杂的晶格结构实现优异的抗辐照损伤和蠕变性能，是航空航天发动机和核聚变反应堆材料研发的热点。此外，对增材制造（AM）金属的残余应力控制、孔隙率管理以及层间结合的微观机制进行了深入剖析，强调了增材制造对材料微观结构异质性的影响及后处理（如热等静压HIP）的重要性。 2.2 陶瓷与复合材料的集成： 传统的陶瓷材料虽然耐高温，但韧性不足。本章重点介绍了结构陶瓷的增韧策略，包括使用纳米颗粒增强、纤维增韧（如SiC纤维增强SiC基复合材料，C/C复合材料）以及开发具有特殊界面设计的热障涂层（TBCs）。我们详细阐述了陶瓷基复合材料（CMCs）在高速涡轮叶片中的应用潜力，着重分析了其断裂模式与失效分析方法。 第三部分：功能材料的跨界融合 功能材料是现代信息、能源和生物技术的核心驱动力。本部分着重于材料的电学、光学、磁学和生物学功能如何被精确设计和集成。 3.1 半导体与光电子材料的能带工程： 本章超越了硅基材料的基础，重点研究了第三代半导体材料（如GaN, SiC）在功率电子和射频器件中的应用优势，以及它们在应对高功率密度挑战中的结构缺陷控制。同时，对钙钛矿太阳能电池的稳定性问题进行了深入探讨，分析了界面钝化、离子迁移等核心科学难题，并展望了其商业化前景。 3.2 智能与响应性材料： 我们详细介绍了形状记忆合金（SMA）和压电/铁电材料的工作原理及其在执行器和传感器中的应用。特别关注了磁性形状记忆合金（MSMA）的快速响应机制。此外，本书对自修复材料的化学机理，无论是微胶囊释放型还是本征型愈合机制，都进行了详细的分类和比较分析。 3.3 能源存储与转化材料： 能源是21世纪的核心议题。本节聚焦于下一代电池技术所需的关键材料，如固态电解质（对离子电导率和界面阻抗的控制），以及锂硫/锂空气电池中的新型正负极材料。对于催化材料，我们探讨了单原子催化剂（SACs）的设计原则，分析其如何实现原子级的利用效率，这在燃料电池和电解水制氢中具有革命性的意义。 第四部分：材料的可持续性与生命周期工程 在强调性能的同时，本书亦将可持续发展置于核心地位。我们讨论了材料的循环经济原则，包括如何通过先进的冶金技术进行稀有金属的高效回收，以及开发环境友好的替代材料（如生物基聚合物和可降解高分子）。最后，本章引入了材料基因组计划（MGI）的思想，探讨如何利用高通量计算模拟（DFT, MD）和人工智能/机器学习（AI/ML）加速新材料的发现、筛选和性能预测，标志着材料科学正迈向数据驱动的全新范式。 总结： 《先进材料科学与工程导论》不仅仅是一本知识的汇编，更是一本引导读者进入材料科学前沿研究领域的路线图。它强调跨学科思维，将基础科学的严谨性与工程实践的创新性紧密结合，旨在培养能够解决未来世界复杂技术挑战的材料工程师和科学家。本书的深度和广度，确保读者能全面掌握当前先进材料领域的核心技术脉络与未来发展方向。

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