电工与电子技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:周元兴

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:2002-2-1

价格:28.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111083122

丛书系列:

图书标签:

• 电工技术
• 电子技术
• 基础知识
• 电路分析
• 电子元件
• 电工基础
• 电子基础
• 理论学习
• 专业教材
• 技能提升

《现代材料科学导论》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代材料科学基础框架。作为一门跨越物理学、化学、工程学和应用科学的前沿学科，材料科学不仅关注构成物质的基本结构，更着重于如何通过控制结构来优化材料的性能，并最终服务于工程应用与技术创新。本书内容组织严谨，逻辑清晰，力求在理论深度与工程实践之间取得完美的平衡。 第一部分：材料的微观结构基础 本部分是理解所有材料行为的基石。我们首先从原子结构和化学键的角度入手，详细阐述了晶体结构和非晶体结构的基本概念。 晶体学基础： 深入探讨了晶格、晶胞、布拉维点阵等核心概念。通过米勒指数系统，读者将学会如何精确描述晶体内部的原子排列方向和平面，这是理解材料各向异性（如力学、电学特性）的关键。同时，我们将介绍晶体缺陷理论，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）。位错理论是塑性变形和材料强化的核心机制，本书对此进行了详尽的数学和几何学描述。 化学键与能带理论： 阐释了离子键、共价键、金属键和范德华力等基本键合类型如何决定材料的宏观性质。在半导体和导体材料的讨论中，能带理论是不可或缺的。我们详细讲解了费米能级、价带和导带的形成过程，以及它们如何决定材料的电学特性。 第二部分：材料的性能与制备 材料的性能并非孤立存在，而是其结构、制备工艺和使用环境相互作用的综合体现。本部分将材料的四大类性能（力学、热学、电学、光学）与其制备过程紧密联系起来。 力学性能的深层解析： 远远超越了简单的应力-应变曲线。本书重点分析了材料的弹性、粘弹性、粘塑性行为。对于金属材料，我们详细讨论了加工硬化、拉伸、压缩、弯曲以及疲劳和蠕变现象的微观机制。陶瓷和聚合物的独特力学行为，如断裂韧性、冲击强度和蠕变，也将被系统介绍。断裂力学（如Griffith理论和Paris定律）作为预测材料在缺陷存在下失效的工具，被给予了足够的篇幅。 热力学与相图： 热力学是指导材料设计和加工过程的根本。本书详细解析了吉布斯相律、化学势以及热力学稳定性。相图，特别是二元和三元合金相图，是预测材料在不同温度和成分下组织演化的“地图”。我们将重点讲解铁碳合金相图（钢和铸铁），这是工程领域应用最广泛的材料体系之一。 热处理工艺： 阐述了退火、正火、淬火、回火等热处理过程对微观结构（如晶粒尺寸、析出相）的精确调控作用，以及这些调控如何实现机械性能的最优化。 第三部分：功能材料的原理与应用 随着科技的发展，材料的应用已不再局限于结构支撑，而是越来越多地集中于特定的功能实现。本部分聚焦于当代理论和应用最为活跃的功能材料领域。 半导体材料与器件： 深入探讨了硅基和新型 III-V 族半导体的掺杂、载流子输运机理，以及PN结的形成与特性。这为理解集成电路、太阳能电池和光电器件的工作原理奠定了坚实的理论基础。 磁性材料： 区分了抗磁性、顺磁性和铁磁性。重点讲解了磁畴理论、磁滞回线、居里温度以及硬磁材料与软磁材料的设计思路，这些是制造传感器、存储器和电机高效运行的关键。 电介质与电容器： 介绍了不同材料的介电常数、介电损耗和击穿强度。探讨了铁电材料和压电材料，它们在传感器和能量转换器件中的独特应用。 先进功能材料前沿： 对纳米材料（如量子点、碳纳米管）、智能材料（如形状记忆合金、智能聚合物）和复合材料进行了概述，展示了材料科学如何驱动下一代技术的突破。 第四部分：材料的制备、加工与表征 如何将理论转化为实际产品是材料工程的核心挑战。本部分系统介绍了现代材料的制备方法和先进的表征技术。 材料的合成与加工： 涵盖了金属的熔炼与铸造、粉末冶金、薄膜沉积技术（如PVD, CVD）以及高分子材料的聚合与成型工艺。特别强调了增材制造（3D打印）对材料组织和性能带来的新机遇与挑战。 材料的结构表征技术： 介绍了现代科学研究不可或缺的工具。详细讲解了X射线衍射（XRD）用于晶体结构分析、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于微观形貌和晶体学观察，以及能量色散X射线光谱（EDS）用于元素分析。强调了如何从这些表征数据中反演出材料的内在结构信息。 学习目标与读者定位 本书结构紧凑，内容翔实，不仅适合作为高等院校材料科学、化学工程、机械工程、电子信息工程等相关专业本科生和研究生的核心教材，也为需要快速掌握材料科学基础知识的工程师和科研人员提供了权威的参考资源。通过本课程的学习，读者将能够独立分析材料的微观结构与宏观性能之间的内在联系，掌握材料设计的基本原则和先进的实验表征方法，为未来的工程创新奠定坚实的基础。本书强调从原子尺度的理解出发，最终指导宏观尺度的工程实践。

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