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出版者:东南大学出版社

作者:薛澄岐

出品人:

页数:278

译者:

出版时间:2004-10

价格:30.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810897266

丛书系列:

图书标签:

• 工业设计
• Aesthetics
• 工业设计
• 设计基础
• 设计入门
• 产品设计
• 设计思维
• 草图绘制
• 模型制作
• 材料工艺
• 人机工程学
• 设计史

现代材料科学与工程：面向二十一世纪的挑战与机遇 本书深入探讨了当代材料科学与工程领域的前沿进展、核心理论及其在各个工业部门中的实际应用。它不仅为材料学、化学工程、机械工程及相关领域的学生和研究人员提供了坚实的理论基础，更着眼于解决当前技术瓶颈和展望未来材料创新的方向。 --- 第一部分：材料科学的基石与先进表征技术 本部分旨在为读者构建一个全面的材料科学认知框架，从微观结构到宏观性能，并重点介绍分析和理解这些复杂关系的尖端技术。 第一章：晶体结构、缺陷与微观形貌的量化分析 详细阐述了晶体学的基本原理，包括布拉维点阵、密堆积结构以及各类晶体缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）的形成机制及其对材料力学、电学和热学性能的决定性影响。本章特别引入了张量分析在描述晶体各向异性特性中的应用，并探讨了高熵合金中无序结构对性能的调控作用。 第二章：先进材料的电子结构与能带理论 深入解析固态物理中的能带理论、费米能级以及不同材料类别（导体、半导体、绝缘体）的电子态密度。重点讨论了拓扑绝缘体和二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）的独特电子结构，以及如何通过掺杂和应力工程来精确调控其电子特性，实现特定功能。 第三章：实验表征的突破：多尺度成像与光谱学 本章聚焦于现代材料分析的“眼睛”和“探针”。详细介绍了透射电子显微镜（TEM/STEM）在原子尺度成像中的最新发展，包括球差矫正技术对分辨率的提升。同时，系统阐述了同步辐射光源在X射线吸收近边结构（XANES）和扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）中的应用，用于解析局域结构和价态信息。此外，对拉曼光谱、光电子能谱（XPS）的原理及其在表面化学分析中的应用进行了详尽的论述。 --- 第二部分：功能材料的设计与合成策略 本部分将视角转向如何根据特定需求，设计、合成和优化具有特定功能的先进材料体系。 第四章：能源存储材料的分子设计与界面工程 聚焦于下一代电池技术（锂离子、钠离子、固态电池）的关键材料。详细分析了正负极材料的相稳定性、离子扩散动力学和体积变化控制。特别强调了固态电解质的设计，包括聚合物基、硫化物基和氧化物基材料的合成挑战和关键界面阻抗问题。同时，探讨了燃料电池催化剂载体的设计原则，以及如何利用原子层沉积（ALD）技术构建保护层以提升电极稳定性。 第五章：智能与响应性材料：刺激响应与自适应系统 本章探讨了能够感知环境变化并作出可逆响应的材料系统。内容涵盖形状记忆合金（SMA）的热弹性马氏体相变机制，压电/热释电材料的性能优化及其在传感器和驱动器中的应用。此外，深入剖析了响应性聚合物水凝胶的体积变化机理，以及在软体机器人和药物缓释系统中的潜在应用。本章还讨论了磁性形状记忆聚合物的耦合效应。 第六章：先进陶瓷与复合材料的制备控制 本部分重点在于提高材料的极端环境下的服役性能。详细介绍了高性能结构陶瓷（如SiC、Zr O2）的烧结动力学和晶界工程，以抑制脆性断裂。在复合材料方面，不仅涵盖了纤维增强复合材料的界面粘接理论，还着重讨论了纳米颗粒增强复合材料中的分散均匀性问题，以及如何利用增材制造（3D打印）技术，实现梯度材料和异质结构的设计制造。 --- 第三部分：材料的结构-性能-寿命的跨学科关联 本部分将材料科学与其他工程学科深度融合，关注材料在实际服役条件下的可靠性、失效分析及可持续性发展。 第七章：材料的力学行为与断裂韧性的提升 超越经典的弹性理论，本章深入探讨了材料在复杂应力状态下的本构关系，包括粘塑性、蠕变和疲劳行为。详细分析了增材制造金属中的残余应力和微观孔隙对疲劳寿命的综合影响。引入了数字图像相关（DIC）技术在实时监测材料变形场中的应用，以及断裂源区（R-curve）模型在预测裂纹扩展中的作用。 第八章：材料在极端环境下的腐蚀、氧化与防护 探讨了材料在化学侵蚀和高温氧化环境中的失效机理。详细分析了电化学腐蚀的控制参数（如电偶效应、应力腐蚀开裂SCC）。重点介绍了先进的热障涂层（TBCs）的结构设计，如双层结构的热应力管理，以及新型自修复涂层的化学机制，以延长关键部件的使用寿命。 第九章：可持续材料与循环经济中的材料创新 面对全球资源约束和环境挑战，本章探讨了材料科学在可持续发展中的角色。详细阐述了生物基/可降解聚合物的性能设计，及其在替代传统石化基材料中的技术瓶颈。同时，系统分析了关键稀有金属的回收技术，包括湿法冶金、火法冶金的最新效率提升方法，以及如何利用材料基因组计划（MGI）加速发现环境友好型替代材料的进程。 --- 《现代材料科学与工程：面向二十一世纪的挑战与机遇》 旨在成为一本前瞻性、深度融合理论与实践的参考书，引导读者跨越学科壁垒，迎接材料创新带来的巨大工程机遇。本书的叙述风格严谨，侧重于对复杂物理化学过程的深入剖析和对前沿实验结果的批判性解读。

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从排版和图例质量来看，这本书的制作水平实在不敢恭维。很多示意图的线条模糊不清，分辨率极低，特别是那些需要精确观察结构细节的爆炸图，看得人十分费劲，我不得不频繁地在网上搜索高清版本来辅助理解。更令人沮丧的是，一些关键的设计草图和透视图，作者似乎只是简单地将它们扫描进书里，完全没有经过数字化优化处理，导致灰度层次丢失，很多重要的结构关系和空间体量感都无法被有效传达。对于设计学习者而言，清晰直观的视觉信息是建立空间想象力的关键。如果连最基本的图例清晰度都无法保证，那么这本书在辅助教学方面的作用就会大打折扣。我本以为购买一本实体书可以获得更好的阅读体验，但现在看来，这更像是一份早期的印刷稿件，而不是一本经过精心打磨的、面向当代读者的设计专著。希望出版社在后续的印刷中能彻底解决这些低质量图像的问题，这是对读者体验最基本的不尊重。

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这本书在讲述设计流程时，似乎完全跳过了“设计管理”和“跨学科协作”这两个至关重要的环节。它详细描述了从概念发想到最终模型制作的过程，但忽略了设计决策是如何在商业目标、工程限制和市场反馈的多重压力下达成的。例如，设计师如何与供应链管理人员进行有效沟通以控制成本？在原型测试阶段收集到的用户反馈，是如何被系统地转化为下一轮设计迭代的具体需求的？这些“幕后”的工作，恰恰是决定一个设计项目成败的关键所在。这本书的叙事太过理想化，仿佛设计师是在一个真空环境中独立完成所有工作。对于想成为项目领导者或者在大型团队中工作的未来设计师来说，书中提供的指导显得过于孤立和脱离实际的商业环境。缺乏对设计项目全生命周期管理的关注，使得这本书的实用价值停留在工具层面，而未能触及到设计作为一种复杂管理活动的本质。

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这本书的装帧设计实在是太吸引人了，封面那种简洁的线条和柔和的色彩搭配，一下子就抓住了我的眼球。拿到手里的时候，那种纸张的质感也相当不错，厚实又有韧性，翻阅起来手感极佳。不过，我本来是希望能在这本书里找到一些关于如何将传统手工艺与现代科技完美结合的深入探讨，毕竟现在很多设计趋势都在强调可持续性和本土化。这本书的内容虽然涵盖了设计史的脉络梳理，也介绍了一些经典案例，但对于那种跨界融合的具体实践案例和操作流程的讲解，似乎显得有些意犹未尽。比如，它提到了材料的创新应用，但更多的是停留在概念层面，缺乏具体的技术参数或者可供参考的实验数据。我更期待看到的是，设计师如何在实际项目中，面对材料的局限性时，找到既符合美学要求又满足功能需求的巧妙解决方案。期望未来的再版或者姊妹篇能在这方面多下功夫，毕竟，对于一个初入行的设计师来说，那些“怎么做”的实操细节，往往比“是什么”的理论陈述来得更重要、更解渴。总而言之，这本书在视觉呈现上无疑是上乘之作，但内核的深度探索上，仍有提升空间，尤其是在那些新兴设计领域的前沿探索方面。

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这本书在案例分析的选取上，明显偏向于欧美发达国家在二十世纪中后期的经典产品，比如那些教科书上反复出现的家具设计和汽车造型。这当然有其重要性，因为它们确实奠定了现代设计的基石。然而，作为一本“基础”教材，它似乎忽略了当代设计语境的多元化和全球化趋势。我非常想知道，在当前这个注重地域文化和新兴市场需求的时代背景下，不同文化区域的设计师是如何处理本土材料、适应当地生活习惯的？比如，亚洲地区的建筑材料特性与欧洲有何显著不同？如何在快节奏的电子产品迭代周期中，实现设计伦理和环境责任的平衡？书中对于这些现实问题的探讨力度明显不足，更像是一本凝固在黄金时代的速览手册。如果能增加一些来自非西方国家、特别是那些在可持续设计和社区参与式设计方面取得突破性进展的案例，这本书的现实指导意义和前瞻性将会大大增强。目前的案例库显得有些单薄和单一，无法完全代表“基础”所应有的广阔视野。

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我对这本书的结构安排感到有些困惑，感觉章节之间的逻辑跳跃性比较大，像是在不同讲义之间随意地拼凑而成。比如，前几章还在细致地剖析用户体验（UX）设计的几个核心原则，图文并茂地展示了线框图的绘制过程，这部分内容组织得非常清晰，对于理解基础流程大有裨益。但紧接着，下一章就突然转向了工业设计的历史哲学思潮，大量引用了晦涩难懂的德文设计理论家的语句，却没有提供足够的背景解释或案例佐证，读起来就像是硬生生地被拉进了学术研讨会现场，完全没有了之前的流畅感。我原本期望能看到一个更平滑的过渡，例如，如何从早期的功能主义演变到今天的以人为本的设计理念，中间的设计方法论的演进过程如果能用一个连贯的叙事线串起来就好了。这本书似乎更倾向于罗列知识点，而不是构建一个完整的知识体系。对于希望系统学习设计思维的读者来说，这种碎片化的信息呈现方式，可能会增加消化的难度，需要读者自己耗费大量精力去梳理和重构这些看似不相关的知识模块。

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