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出版者:清华大学

作者:朱张校

出品人:

页数:393

译者:

出版时间:2001-1

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787302041153

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• 材料
• 教材
• 工程材料
• 材料科学
• 工程技术
• 建筑材料
• 金属材料
• 非金属材料
• 材料性能
• 材料应用
• 高分子材料
• 复合材料

《工程材料》这本著作，旨在为读者构建一个全面而深入的材料科学与工程基础认知框架。本书并非简单罗列各类材料的性质，而是着力于剖析材料的微观结构、性能与其应用之间的内在联系，以及材料在设计、制造和使用过程中的发展趋势。 全书内容围绕以下几个核心板块展开： 第一部分：材料的微观世界与基本性能 本部分将引领读者进入材料的微观维度。首先，我们将从原子尺度出发，探讨晶体结构、晶格缺陷（如点缺陷、线缺陷、面缺陷）如何影响材料的宏观力学性能，例如强度、硬度、韧性和延性。接着，深入分析合金化、固溶体、相变等概念，解释它们如何改变金属材料的性能。对于陶瓷材料，我们将重点关注其离子键和共价键的特性，以及晶界、孔隙对脆性、耐磨性的影响。聚合物材料则会从分子链结构、交联、结晶度等角度，阐述其弹性、韧性、耐化学性等特点。 材料的宏观性能，如力学性能（屈服强度、抗拉强度、断裂韧性、疲劳强度、蠕变）、热学性能（热导率、比热容、热膨胀系数）、电学性能（导电性、绝缘性、介电常数）、磁学性能（磁导率、矫顽力）和光学性能（透光性、反射性、折射率）等，都将得到系统而详尽的阐述。本书强调，理解这些性能的根本原因在于材料的微观结构，并提供相关的测试方法和评价标准。 第二部分：金属材料及其工程应用 金属及其合金作为现代工程的基础，占据本书的重要篇幅。我们将系统介绍钢铁材料，包括碳钢、合金钢的成分、组织与性能关系，以及热处理（退火、正火、淬火、回火）对钢材性能的调控。不锈钢、工具钢、轴承钢等特种钢的应用场景也将一一呈现。 非铁金属方面，铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等将作为重点。本书将详细分析这些合金的强化机制（固溶强化、沉淀强化、位错强化）、典型牌号的特性及其在航空航天、汽车、电子电器、生物医药等领域的应用案例，深入剖析为何某种特定合金能满足特定工况的需求。 第三部分：陶瓷与无机非金属材料 陶瓷材料以其优异的耐高温、耐腐蚀、高硬度等特性，在众多高科技领域扮演着关键角色。本书将涵盖氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）、氮化物陶瓷（如氮化硅）、碳化物陶瓷（如碳化硅），以及玻璃、水泥、耐火材料等。我们将探讨其制备工艺、显微结构特点，以及它们在能源、环境、电子封装、刃具等方面的广泛应用。 第四部分：高分子材料与复合材料 高分子材料因其轻质、易加工、性能可调等优点，已渗透到我们生活的方方面面。本书将区分热塑性塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯）和热固性塑料（如环氧树脂、酚醛树脂），分析它们的分子结构、链运动以及由此产生的力学和物理性能。工程塑料如尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛等，也将被深入探讨。 复合材料作为一种将两种或多种材料的优势结合起来的先进材料，是未来材料发展的重要方向。本书将重点介绍纤维增强复合材料（如碳纤维增强聚合物、玻璃纤维增强聚合物），以及颗粒增强复合材料。我们将分析增强体与基体之间的界面作用，以及如何通过优化设计实现优异的比强度、比刚度。 第五部分：功能材料与先进材料 随着科技的发展，具备特殊功能的材料越来越受到重视。本部分将介绍半导体材料（如硅、砷化镓）及其在电子器件中的应用；压电材料、铁电材料在传感器和执行器中的应用；磁性材料在存储和能源领域的应用；以及形状记忆合金、智能材料等前沿领域。 第六部分：材料的失效与防护 理解材料为何会失效，是保证工程安全和延长产品寿命的关键。本书将深入分析材料的失效模式，包括塑性变形、断裂（脆性断裂、韧性断裂）、疲劳、蠕变、腐蚀（电化学腐蚀、高温氧化）等。同时，也将介绍相应的材料防护技术，如表面处理、防腐涂层、热喷涂、离子注入等，以提高材料在复杂环境中的耐久性。 第七部分：材料的制备、加工与表征 高效、经济的材料制备与加工技术是实现材料价值的关键。本书将概述金属的冶炼与铸造、金属的塑性加工（轧制、锻造、挤压）、陶瓷的粉末冶金、高分子的成型工艺（注塑、挤出、吹塑）等。在材料表征方面，将介绍常用的分析手段，如金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、能谱仪（EDS）等，这些工具对于理解材料的结构与性能至关重要。 第八部分：新材料发展趋势与可持续性 最后，本书将展望新材料的发展方向，包括纳米材料、生物材料、绿色材料等。同时，也将关注材料的可持续性问题，包括材料的回收利用、环境影响评估，以及如何设计更环保的材料和工艺。 本书在内容的组织上，力求由浅入深，由基本原理到具体应用，循序渐进。理论阐述严谨，同时辅以大量生动的工程实例，帮助读者将抽象的知识转化为具体的工程实践能力。通过阅读本书，读者将能够掌握材料科学的基本理论，理解不同种类材料的性能特点、适用范围，并能够初步分析和解决工程中遇到的材料相关问题，为从事工程设计、研发、生产等工作奠定坚实的材料科学基础。

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**第四篇：** 我必须承认，我曾试图用我已有的半导体物理知识来套用这本书的某些章节，结果发现这条路走不通。这本书在基础理论的建构上，采用了一种非常独特且非传统的路线。它似乎刻意避开了主流教材中那种先宏观再微观的线性推导，而是反其道而行之，从微观尺度的基本相互作用力入手，构建起对宏观材料性能的解释。例如，在讲解弹性模量时，它没有直接给出胡克定律，而是先深入探讨了原子间势能曲线的形状，以及电子云的分布如何决定了材料抵抗形变的内在潜力。这种自底向上的思维方式，虽然在阅读初期需要读者付出更多的专注力来适应，但一旦建立起这种底层逻辑，后续对各种奇异材料现象的理解就变得水到渠成了。书中对非晶态材料的结构描述尤其精妙，它没有固守晶格的范式，而是用了一种更接近统计力学的视角来解释其宏观粘滞性。这种深挖根源的论述方式，让这本书的知识体系非常稳固，几乎没有留下那种“知其然不知其所以然”的认知盲区。

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**第二篇：** 我一直是个实践导向的学习者，对纯理论的东西总感到头疼。所以当我翻开这本号称是专业参考的书籍时，我主要的关注点集中在它对实际工程案例的引用深度上。坦白讲，这本书在这方面做得远超我的预期。它不像有些教材那样，只是简单地罗列“这个材料用于A结构，那个材料用于B结构”，而是深入剖析了选择特定材料背后的决策逻辑。比如，书中对高强度钢在桥梁建设中的应用分析，不仅仅停留于屈服强度和抗拉强度的数值比较，而是详细对比了不同生产工艺对材料微观缺陷的影响，以及这些缺陷在实际服役环境（如极端温差、持续的疲劳载荷）下如何演变。我尤其欣赏作者在描述材料失效模式时所采用的细致入微的语言，那种描述仿佛能让你亲眼看到金属内部的裂纹是如何萌生、如何扩展，直至最终断裂的全过程。这种“可视化”的讲解方式，极大地降低了理解复杂材料行为的门槛。对于我们这些需要对接设计和制造环节的工程师来说，这种贴近实战的分析视角，比单纯背诵标准数据要有价值得多。它真正教会我的是如何“思考”材料，而不是仅仅“记住”材料。

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**第三篇：** 这本书的排版和图表设计，真的是让人眼前一亮。在如今这个充斥着大量电子文档的时代，一本实体书的质感变得尤为重要。这本书的纸张选择非常考究，那种略带哑光的质感，使得即便是那些高分辨率的显微组织照片或应力分布图，看起来也格外清晰，没有普通铜版纸那种刺目的反光。最让我印象深刻的是，作者在处理数据可视化方面展现出的极高专业素养。许多材料学的书籍，图表密密麻麻，标注不清，让人看了就想放弃。但这本书不同，它似乎深谙“少即是多”的原则。每一个图表都围绕一个核心概念展开，色彩运用克制而精准，关键的特征点都会用不同的符号或颜色突出显示，即便是初次接触这些概念的读者，也能迅速抓住重点。此外，书中穿插的那些精美的流程示意图，把复杂的制备工艺，比如粉末冶金的烧结过程，或者薄膜沉积的原子层级堆叠，画得如同艺术品一般简洁明了，极大地辅助了抽象概念的理解。阅读体验上，这无疑是一种享受，让人愿意长时间沉浸其中，细细品味每一个图文的编排。

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**第一篇：** 这本书，说实话，拿到手的时候我就抱着一种“试试看”的心态。毕竟市面上关于材料学的书实在太多了，大部分都是那种硬邦邦的教科书，充满了公式和晦涩难懂的理论，读起来就像啃石头。可这本书的打开方式很特别，它没有一开始就堆砌那些复杂的晶体结构或者热力学定律，而是从一个更宏观的角度切入，仿佛在搭建一个知识的框架。我记得最清楚的是开篇对“材料文明演进”的论述，那种娓娓道来的叙事感，让我感觉自己不是在读一本技术手册，而是在翻阅一部人类进步的历史画卷。它没有直接深入到具体的合金配比，而是花了大量的篇幅去探讨为什么人类需要新的材料，以及不同时代背景下，材料如何反过来塑造了社会结构。举个例子，书中对于古代冶金术的描述，简直像侦探小说一样引人入胜，作者巧妙地将化学变化融入到历史场景中，让我对那些古老的工匠产生了深深的敬意。这种将科学与人文深度融合的笔触，是市面上很多专业书籍所缺乏的，它让你在学习知识的同时，也获得了对技术本身的敬畏感。整个阅读过程非常流畅，没有那种被概念反复拉扯的疲惫感，更像是一场精心策划的知识漫游。

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**第五篇：** 这本书的价值，我认为很大程度上体现在它对前沿技术和未来趋势的洞察上，它绝不仅仅是一本记录现有技术的工具书，更像是一份面向未来的路线图。我关注了其中关于智能材料和自修复材料的那几章，作者的观点非常具有前瞻性，但又并非天马行空的臆想。他非常严谨地分析了当前纳米技术在驱动这些“未来材料”发展中遇到的核心瓶颈，比如稳定性和成本控制。比如，书中详细对比了当前几种主要的形状记忆聚合物的应力响应机制，并预测了未来十年内哪种机制更可能实现大规模工业应用，这种基于现有数据和物理学原理的理性预测，极大地提升了这本书的参考价值。它提供给读者的，不是一个已经建成的知识体系，而是一系列等待被填补的空白和亟待解决的问题。读完后，我立刻感到自己对所在领域的研究热点有了更清晰的把握，那些原本模糊的前沿概念，因为有了坚实的理论支撑和案例分析，变得具体而可操作。这本书成功地激发了我作为研究者去思考“下一个材料是什么”的强烈愿望。

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