来自西方的知识-精密陶瓷及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学普及出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1993-07

价格:18.50

装帧:平装

isbn号码:9787110027851

丛书系列:

图书标签:

• 精密陶瓷
• 陶瓷材料
• 材料科学
• 工程技术
• 西方知识
• 应用技术
• 无机非金属材料
• 先进陶瓷
• 功能陶瓷
• 陶瓷工程

《晶体之舞：现代材料科学与工程的革新之路》 内容提要： 本书深入剖析了当代材料科学领域的前沿进展，重点聚焦于非金属晶体结构材料的合成、结构调控及其在尖端技术中的多元化应用。全书系统地梳理了从原子尺度到宏观性能的跨尺度关联机制，旨在为材料工程师、物理学家及相关领域的科研人员提供一个全面、深入的技术参考和理论指引。 第一章：晶体结构基础与量子调控 本章首先回顾了晶体学的基本原理，包括布拉格衍射、晶格缺陷的分类与表征（如位错、空位与间隙原子）。随后，章节的核心转向现代计算材料学在晶体设计中的应用。详细阐述了密度泛函理论（DFT）在预测材料热力学稳定性、电子结构和弹性常数方面的精确性与局限性。重点讨论了如何通过第一性原理计算来指导新型宽禁带半导体材料的掺杂优化和界面工程。 第二章：先进热力学与相变动力学 理解材料在极端条件下的行为是设计高可靠性系统的关键。本章深入探讨了非平衡态热力学在材料加工过程中的作用，特别关注快速凝固、薄膜沉积等高过冷过程中的成核与生长动力学。详细分析了固-固相变（如马氏体转变、析出相形成）的形核机制、应力诱导转变以及相变潜热的精确测量方法。通过案例研究，阐释了相图的构建如何指导工业生产中的工艺窗口选择。 第三章：功能晶体的电学与磁学特性 功能晶体是信息技术和能源转化的基石。本章详尽考察了电子在周期性势场中的运动规律，包括能带结构理论的深入解析。重点关注了铁电体、压电体和热释电体的微观机理，分析了电畴的形成、运动与耦合效应。在磁学方面，系统介绍了铁磁性、反铁磁性及多铁性的物理本质，探讨了磁各向异性与磁畴壁运动对器件性能的影响，并阐述了斯格明子等新型磁结构在未来存储技术中的潜力。 第四章：光与物质的相互作用：晶体光学 本章聚焦于晶体材料如何与电磁辐射进行高效和选择性的相互作用。从经典的洛伦兹振子模型出发，逐步深入到非线性光学现象。详细阐述了双折射、圆偏振光、光致发光（PL）的机理。特别对半导体量子点和钙钛矿材料的发光效率、载流子寿命和缺陷容忍度进行了详尽的对比分析，为设计高效LED和太阳能电池提供了理论基础。 第五章：机械性能的尺度效应与强化机制 晶体材料的机械可靠性直接决定了其工程应用寿命。本章突破了传统弹性理论的框架，深入研究了塑性变形的微观机制。重点阐述了如何通过位错源的激活、缠结与攀移来控制材料的硬化曲线。详细分析了Hall-Petch效应的适用范围和失效机制，并引入了材料尺寸效应（如纳米晶体和单晶的性能差异），探讨了梯度结构和多相界面对提高材料韧性和抗疲劳性能的协同作用。 第六章：极端环境下的材料科学与防护 本章关注材料在苛刻工作条件下的行为，包括高温、高辐射和腐蚀环境。系统分析了晶体结构在热应力下的蠕变机理和高温氧化动力学。针对核能与航天应用，深入讨论了离子辐照对晶格的损伤累积与恢复过程，包括辐照诱发的相分离和肿胀效应。最后，提出了先进的表面改性技术，如离子注入和反应性溅射，用于提高材料的耐磨损和抗化学侵蚀能力。 第七章：面向未来的集成与器件工程 本章将理论与应用紧密结合，探讨了如何将高性能晶体材料集成到实际的微纳系统中。内容涵盖了薄膜外延生长的精确控制（如MOCVD、MBE技术），晶圆键合技术在异质结构集成中的应用。重点讨论了微机电系统（MEMS）和射频器件中关键功能层的设计，以及如何通过先进的无损表征手段（如同步辐射X射线成像）来验证器件内部的应力分布和材料均匀性。 本书特色： 本书的理论深度与工程实践紧密结合，不仅提供了丰富的材料性能数据和计算模型，更注重揭示材料的内在物理机制。配有大量的晶体结构示意图、能带图谱和实验数据拟合曲线，旨在帮助读者建立清晰的物理图像，掌握从基础科学到尖端工程转化的核心能力。

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这本书的深度和广度确实令人印象深刻，但在某些应用领域的阐述上，我个人觉得略显保守。例如，在探讨生物医用陶瓷与下一代电子封装材料的结合时，篇幅似乎没有达到我期望的饱和度。我正在阅读的另一本关于生物相容性高分子材料的书籍，对新型羟基磷灰石涂层的未来趋势描述得更为激进和前瞻。这本书更偏向于对已成熟技术的系统梳理和原理夯实，对于那些尚未完全商业化、但已在顶尖期刊上崭露头角的“颠覆性”技术，披露的信息相对谨慎。这或许是基于“来自西方的知识”这种定位所决定的，即强调已建立的、可验证的理论框架。尽管如此，它提供的扎实基础知识，无疑是深入研究那些前沿课题的必要垫脚石，它让你在谈论未来时，能够站得更稳，说话更有分量，不会沦为空谈。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，封面那种深邃的藏蓝色调，配上烫金的书名“来自西方的知识”，立刻给人一种厚重而专业的历史感。内页的纸张选择也很考究，触感温润，油墨的印刷清晰度极高，即便是那些复杂的化学结构图和晶体衍射照片，也展现出令人赞叹的细节。我尤其欣赏作者在引言部分展现的学术态度——那种对前沿科技的敬畏与探索的渴望。阅读过程中，我能感受到作者试图建立起一个知识的桥梁，将那些晦涩难懂的西方尖端材料科学概念，用一种近乎诗意的语言娓娓道来。虽然我目前对某些高频烧结过程的理解还停留在初步阶段，但那种由文字构建起来的知识殿堂的宏伟轮廓已经清晰可见。这不仅仅是一本技术手册，更像是一部讲述人类智慧如何雕琢物质世界的史诗，让人在捧读之间，仿佛穿越了时间与空间的限制，直抵材料科学的心脏地带。

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这本书的内容组织逻辑严密得像一个精密的机械装置，每一个章节的过渡都自然得让人几乎察觉不到界限的切换。作者显然花费了巨大的心力来梳理不同陶瓷材料体系之间的内在联系，从氧化物到非氧化物，再到复合陶瓷，信息流动的路径清晰且富有节奏感。我特别留意了其中关于纳米颗粒控制的那一章，作者并没有陷入纯粹的数学推导泥潭，而是巧妙地结合了工业界实际遇到的挑战，比如如何在大批量生产中维持晶粒尺寸的高度均一性。这种理论与实践紧密结合的叙事方式，极大地降低了初学者的理解门槛。在我翻阅的另一本关于先进制造工艺的书籍中，往往只是一笔带过这些基础的材料特性，而这里却进行了深度的剖析，仿佛作者是一位经验丰富的老匠人，手把手地教你如何理解“火候”的奥妙。读完这一部分，我立刻感到自己对于“材料的微观结构决定宏观性能”这一核心命题的认识，上升到了一个新的高度，不再是空泛的口号，而是具象化的科学原理。

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不得不提的是，作者在叙事中融入了许多历史性的侧面描写，这让原本可能枯燥的材料科学变得生动起来。书中穿插讲述了几位早期欧洲科学家在简陋条件下如何探索陶瓷的烧结行为，以及他们是如何一步步推翻旧有理论建立新模型的。这种“人物志”的叙事手法，为冰冷的科学数据注入了人文关怀。这让我联想到我正在学习的另一本关于工业革命时期机械传动原理的书籍，它们都在强调，伟大的技术突破往往伴随着个体的坚韧与不懈的质疑精神。这本书在这方面的处理尤为出色，它没有将这些科学家神化，而是真实地展现了他们在实验失败面前的挣扎与最终的顿悟。这种代入感极强，让人在学习如何制造出高强度陶瓷的同时，也受到了那种探索未知领域的鼓舞，仿佛自己也成为了这场跨越世纪的科学接力赛中的一员。

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这本书在图表的编排上达到了近乎艺术品的级别。无论是相图的色彩区分、电镜图片的锐利度，还是复杂的反应动力学曲线的标注，都体现出极高的专业水准和出版质量。相比我手头那本关于半导体物理的教材，它的图表更具有独立性和可读性，即使脱离正文单独来看，也能辅助理解特定的材料现象。我特别喜欢那些并列展示的“对比图”，比如两种不同热处理工艺下所得陶瓷的显微结构照片，那种微妙的差异通过精妙的排版被放大和凸显出来，使读者能够直观地捕捉到微观世界中的细微差别。这种对视觉信息的尊重和高效利用，极大地提高了阅读效率，也让枯燥的材料性能参数变得更加鲜活和易于记忆。总的来说，这是一部在知识传递的媒介和内容本身同等重视的典范之作。

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