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出版者:武汉大学出版社

作者:安志鹏 主审

出品人:

页数:252

译者:

出版时间:2004-6

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787307041813

丛书系列:

图书标签:

• 高等数学
• 数学
• 微积分
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• 理工科
• 函数
• 极限
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• 积分
• 数学分析

《现代材料科学导论：从原子到宏观性能》 图书简介 一、 核心内容概述：一门连接微观与宏观的科学 本书旨在为材料科学领域的初学者和跨学科研究人员提供一个全面、深入且易于理解的入门指南。我们深知，现代科技的进步，从超导器件到生物植入物，无不建立在对材料结构、性能、加工与应用之间内在联系的深刻理解之上。因此，《现代材料科学导论》的核心目标是系统性地揭示材料世界的运行规律，构建一座坚实的桥梁，连接原子尺度的微观世界与我们日常可见的宏观性能。 本书并非对某一特定材料体系（如金属或陶瓷）的深入探讨，而是专注于材料科学的普适性原理和基本概念。我们将材料视为一个由原子、晶体结构、微观组织和宏观性能共同构成的复杂系统，并以此为出发点，展开对基础理论的阐述。全书内容覆盖了从原子键合的本质，到晶体缺陷对力学性能的影响，再到材料在不同环境下的行为模式。 二、 结构与章节重点 全书共分为五个主要部分，共十五章，逻辑清晰，层层递进： 第一部分：材料科学的基石——原子结构与键合 本部分是理解所有材料行为的起点。我们首先回顾了量子力学基础，并将其应用于原子结构和电子组态的解释。重点在于详细剖析化学键的类型（离子键、共价键、金属键、范德华力和氢键），分析不同键合力如何决定材料的熔点、硬度、电导率等基本物理性质。随后，章节深入探讨了晶体结构基础，介绍了晶格、晶胞、布拉维点阵的概念，并通过对简单立方、体心立方和面心立方等常见晶系的几何分析，为后续学习晶体缺陷打下坚实基础。 第二部分：微观组织的形成与表征 材料的宏观性能往往被其微观组织（Microstructure）所支配。本部分专注于讲解晶体缺陷理论，详细阐述了点缺陷（空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的本质、几何描述及其对材料塑性变形、扩散过程的关键作用。我们着重分析了位错运动在金属塑性中的核心地位，并引入了晶粒尺寸效应（如Hall-Petch关系）。 在组织表征方面，本章系统介绍了材料表征的关键技术，包括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）用于形貌和微观结构观察，以及能谱分析（EDS）用于元素成分的定性定量分析。讲解侧重于如何解读这些表征数据，而不是单纯罗列仪器原理。 第三部分：材料的宏观性能——热力学与动力学驱动 性能的演变是受热力学和动力学共同控制的。本部分深入探讨了相图原理，重点讲解了二元相图的构建与解析，特别是共晶、共析反应，以及如何利用相图预测材料在热处理过程中的组织演变。相变热力学基础（如吉布斯自由能）是理解相平衡的关键。 在动力学方面，我们详细阐述了扩散机制，包括菲克定律和阿伦尼乌斯关系，解释了宏观尺度下材料的输运现象。同时，本章引入了动力学控制的微观组织演化，如形核与长大理论，这些理论是理解铸造、烧结和固态反应的基础。 第四部分：关键性能体系的深入剖析 本部分是应用导向的，将前述原理应用于理解和设计四类关键性能： 1. 力学性能：超越简单的拉伸试验，本章深入探讨了韧性与脆性的本质区别，分析了疲劳（低周疲劳与高周疲劳的差异）、蠕变（高温下的时间依赖性变形）的物理机制。并引入了断裂力学的基础概念，如应力强度因子和断裂韧性。 2. 电学性能：从固体的能带理论出发，清晰区分了导体、半导体和绝缘体的微观根源。重点分析了掺杂对半导体性能的调控以及介电材料的极化现象。 3. 热学性能：阐述了热能如何在晶格振动（声子）和自由电子间传递，并分析了热膨胀和热导率的结构依赖性。 4. 化学性能与环境相互作用：本章关注材料在复杂环境下的稳定性。详细介绍了腐蚀的电化学机制，包括原电池和浓差电池的形成，并讨论了氧化物保护膜的形成与失效过程。 第五部分：先进材料与未来展望 最后，本书将理论知识与前沿科技相结合。本部分简要介绍了先进功能材料的特性与应用潜力，包括智能材料（如形状记忆合金）、复合材料（界面问题是核心）和纳米结构材料（尺寸效应的极端体现）。本章旨在激发读者对材料科学未来发展方向的思考，强调材料设计已进入“按需设计”的时代。 三、 本书的特色与优势 1. 强调原理的普适性：本书刻意避免陷入特定材料（如纯铝或硅钢）的细节，而是专注于通用原理，确保读者掌握的知识体系能够迁移应用于任何新型材料的研究中。 2. 图表驱动的教学法：全书配有数百幅精心绘制的结构示意图、相图实例和实验数据图表，帮助读者建立清晰的空间想象力和数据解读能力。 3. 理论与实践的紧密结合：每章末尾均设置了“案例分析”和“设计挑战”环节，要求读者运用所学原理解决实际工程问题，例如“如何通过控制冷却速率优化铸件的晶粒尺寸”或“如何设计一种抗高温氧化的热障涂层”。 4. 严谨而清晰的数学表述：虽然本书是入门教材，但对关键物理量的推导过程保持了严谨性，但会用平实的语言解释公式背后的物理意义，确保非物理专业背景的读者也能有效理解。 《现代材料科学导论》是为有志于进入材料工程、物理、化学及相关应用领域学习和研究的人士量身打造的权威性导论读物。它不仅仅是一本书，更是一套系统性的思维框架，指导读者如何像材料科学家一样思考——从原子尺度到宏观性能的完整链条。

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不得不说，《复变函数与积分变换》这本书的阅读体验是充满挑战却又极度令人振奋的。它代表了数学学习中一个重要的分水岭，标志着我们开始触及更深层次的、更具几何美感的数学结构。初看时，那个复平面上的解析函数、柯西黎曼方程，确实让人有点迷糊，感觉就像是进入了一个全新的、看不见摸不着的数学维度。然而，作者的叙述功力非凡，他巧妙地将复积分的留数定理引入，一下子就把原本复杂的积分计算变得异常优雅和高效。那种“原来可以这么算”的豁然开朗感，是其他数学分支难以给予的。书中的傅里叶变换和拉普拉斯变换的章节，更是打开了我对信号处理和微分方程求解的新世界大门。它不再是简单的代数运算，而是一种对函数性质的深刻洞察。这本书需要你投入大量的时间去咀嚼和思考，但一旦你掌握了它的核心思想，你会发现自己对数学分析的理解达到了一个全新的高度，视野也随之开阔了许多。

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这本《微积分基础》简直是为我这种数学基础薄弱的学渣量身定做的！我记得高中的时候，微积分那部分内容总是让我头大，各种极限、导数、积分的公式和概念总是混淆不清。拿到这本书后，我抱着试一试的心态开始啃，没想到它真的把那些抽象的概念讲得特别形象具体。比如，讲到导数的时候，作者居然用生活中的“速度变化率”来做比喻，一下子就让我明白了那个$Delta x$趋近于零的意义。而且，书里的例题和习题设计得也非常合理，从基础的计算到稍微复杂一点的应用题，层层递进，每攻克一个难关，成就感就爆棚。最赞的是，书后面还附带了详细的解题步骤和思路分析，我卡住的时候翻一下，立马就能找到思路的切入点。这本书让我感觉，原来高等数学也不是那么高不可攀，它更像是一把开启了科学思维大门的钥匙，让我对未来的学习充满了信心。强烈推荐给所有在微积分面前感到迷茫的朋友们，相信我，它会带你走出困境的！

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拿到这本《线性代数导论》的时候，我本来是有点抗拒的，毕竟矩阵、向量这些东西听起来就跟“高冷”沾边。但是，翻开目录才发现，这本书的编排思路完全颠覆了我的想象。它没有一上来就抛出复杂的定理和证明，而是从几何直观入手，用三维空间的旋转、投影这些我们能想象到的场景来解释向量和矩阵的运算。特别是讲解特征值和特征向量那章，作者用“不变的方向”这个概念，让我瞬间明白了为什么这些东西在物理和工程领域如此重要。那些曾经让我望而生畏的行列式计算，在这本书里也变得有迹可循，仿佛突然之间，那些看似毫无关联的数字和符号，都被串联成了一个和谐的整体。读完前几章，我甚至开始主动去思考如何用矩阵来解决一些实际问题，比如图像处理中的变换。这本书的魅力就在于，它把抽象的数学工具，变成了一种可以触摸和理解的语言，对于想深入了解现代科学技术的人来说，这本书绝对是必读的启蒙读物。

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我对《离散数学原理》的评价，必须从它如何重塑我的逻辑思维说起。以前我总认为，只有哲学或法律专业才需要用到严密的逻辑推理，没想到在计算机科学的世界里，离散数学才是真正的基石。这本书对集合论、命题演算的讲解极其到位，它教会了我如何用一种清晰、无歧义的方式来构建论证。我记得刚开始学习证明方法时，什么归纳法、反证法，总是用不顺手。但这本书里的例子非常贴合计算机领域，比如算法的正确性证明，这让抽象的数学概念瞬间找到了落脚点。特别是图论那部分，书里用了很多生动的例子来解释连通性、最短路径问题，我甚至能想象出网络数据包是如何高效传输的。这本书的特点是，它不仅仅传授知识点，更是在训练读者的思维模式——如何精确地定义问题，如何系统地推导结论。对于任何想从事软件开发或算法设计的人来说，这本书的价值不亚于一本编程语言的权威指南。

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《概率论与数理统计（第四版）》这本书，说实话，我以前一直觉得概率论就是抛硬币、掷骰子，最多算算中奖率，没什么大不了的。直到我开始接触数据分析这个领域，才发现自己对随机性的理解是多么肤浅。这本书的内容深度和广度都超出了我的预期。它不仅严谨地介绍了概率的基本公理，更重要的是，它深入浅出地讲解了各种重要的分布，比如正态分布，那种“中心极限定理”的神奇之处，让人不禁感叹数学的精妙。统计部分更是干货满满，假设检验、置信区间这些概念，以前听起来像天书，现在结合书中的实际案例，比如药物疗效评估、产品质量控制，立刻就能理解其背后的逻辑和重要性了。这本书的行文风格非常严谨，但又不失亲和力，作者似乎非常了解读者在学习过程中的疑惑点，总能在关键的地方设置小贴士或者补充说明。如果你想真正理解数据背后的随机性和不确定性，这本书是无可替代的指南。

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