材料科学基础

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出版者:清华大学
作者:潘金生
出品人:
页数:673
译者:
出版时间:1998-6
价格:39.00元
装帧:
isbn号码:9787302027621
丛书系列:
图书标签:
  • 材料科学
  • 金属学
  • 材料
  • 考研必备
  • 材料科学与工程
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  • 高分子材料
  • 无机材料
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  • 材料结构
  • 材料应用
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具体描述

《材料科学基础》结合金属和合金、陶瓷、硅酸盐等各类材料,着重阐述材料科学的基础理论及其应用,包括晶体学、晶体缺陷、固体材料的结构和键合理论、固体热力学和相图、固体动力学(扩散)和相变等内容。《材料科学基础》可用作高等院校材料系各专业本科生及研究生的材料科学课程教材,也可作为其它系材料类专业学生及广大材料工作者的参考书。

《探寻物质的脉络:材料科学前沿与应用》 本书并非一本基础性的教科书,而是深入探索材料科学前沿领域的奥秘,揭示最新研究成果及其在现实世界中的广泛应用。它旨在为对材料科学抱有浓厚兴趣、渴望了解最新动态的读者提供一个全面而深入的视角。 第一部分:微观世界的精妙编织 本部分将带领读者穿越原子和分子的尺度,探索材料结构与其宏观性能之间深刻的联系。我们将从晶体学和缺陷理论的最新进展入手,解析原子排列的微小差异如何对材料的力学强度、导电性、光学特性等产生决定性影响。 晶体结构的演化与调控: 聚焦于非传统晶体结构(如准晶、拓扑材料)的发现与设计,探讨如何通过精确控制原子排列来赋予材料前所未有的功能。例如,对具有奇异电子行为的拓扑绝缘体和拓扑超导体的最新研究进展进行详细阐述,以及它们在量子计算和下一代电子器件中的潜力。 缺陷工程的艺术: 深入研究点缺陷、位错、晶界等材料缺陷在调控材料性能中的关键作用。我们将探讨如何通过精确引入和控制缺陷来增强材料的韧性、催化活性或光电转换效率。例如,对于金属材料中位错密度的调控如何影响其塑性变形行为,以及半导体材料中杂质缺陷对载流子浓度的影响。 纳米结构的构建与功能: 重点关注纳米材料的设计、合成与表征技术。从量子点、纳米线、二维材料(如石墨烯、MXenes)的独特电子和光学性质,到它们在催化、传感、储能和生物医学领域的突破性应用,本书将一一呈现。我们将详细介绍诸如化学气相沉积(CVD)、溶胶-凝胶法等先进的纳米材料制备技术,并分析不同形貌的纳米结构如何影响其表面积和反应活性。 第二部分:功能材料的智能涌现 本部分将聚焦于那些因其特殊功能而备受瞩目的材料,它们正以前所未有的方式改变着我们的生活和科技发展。 智能响应材料的崛起: 深入探讨形状记忆合金、液晶、压电材料、热敏材料等智能响应材料的工作原理及其在传感器、执行器、自修复系统中的应用。我们将详细介绍形状记忆聚合物如何通过温度变化实现形状的可逆恢复,以及智能织物在医疗监测和可穿戴设备中的应用前景。 先进能源材料的革新: 关注当前能源领域的热点材料,包括高性能锂离子电池正负极材料、固态电解质、燃料电池催化剂、太阳能电池材料(如钙钛矿、有机光伏材料)以及储氢材料。本书将剖析这些材料的结构-性能关系,并展望未来能源存储与转换技术的可能性。例如,对全固态电池中陶瓷和聚合物电解质的最新研究进展进行介绍,以及其在提高电池安全性和能量密度方面的优势。 生物医用材料的未来图景: 探索在生物医学领域具有巨大潜力的材料,如生物可降解聚合物、生物陶瓷、药物缓释载体、组织工程支架、仿生材料等。本书将讨论这些材料与生物体的相互作用,以及它们在疾病诊断、治疗和再生医学中的应用。例如,对于用于骨组织工程的羟基磷灰石基复合材料的微结构设计和力学性能优化进行深入探讨。 电子信息材料的飞跃: 涵盖用于信息存储、处理和传输的先进电子材料,包括新型半导体材料、介电材料、磁性材料、光电子材料等。我们将探讨它们在高性能集成电路、光通信、量子信息技术中的关键作用。例如,对第三代化合物半导体(如GaN, GaAs)在射频电子和功率电子器件中的应用进行详细分析。 第三部分:材料创新的前沿驱动力 本部分将超越具体的材料类别,从更宏观的视角审视推动材料科学发展的关键因素和未来方向。 计算材料科学与人工智能: 深入介绍计算模拟、高通量计算、机器学习和人工智能在材料设计、性能预测和新材料发现中的强大作用。本书将展示如何利用这些工具加速材料的研发进程,解决传统实验方法难以攻克的难题。例如,介绍机器学习算法如何预测新材料的稳定性和电子结构,从而指导实验合成。 可持续材料与绿色制造: 强调材料科学在应对全球环境挑战中的责任,关注生物基材料、可回收材料、低能耗制造工艺以及材料的全生命周期评估。本书将探讨如何通过材料创新实现循环经济和可持续发展。例如,对基于植物纤维的复合材料在汽车和建筑领域的应用前景进行分析。 跨学科融合的创新浪潮: 阐述材料科学与其他学科(如物理学、化学、生物学、工程学、计算机科学)的交叉融合如何催生新的研究领域和颠覆性技术。我们将探讨材料科学在能源、环境、健康、信息等国家战略性需求中的核心支撑作用。 《探寻物质的脉络:材料科学前沿与应用》 是一本为那些渴望在材料科学领域获得更深层次理解的读者量身打造的读物。它既有对微观世界精妙机制的深入剖析,也有对宏观应用前景的宏伟描绘,更不乏对未来发展趋势的前瞻性洞察。通过阅读本书,读者将能够更清晰地认识材料科学的无限可能,并激发其在这一激动人心的领域进行进一步探索的决心。

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读后感

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用户评价

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坦率地说,这本书的实用性和时代气息方面,存在着明显的滞后。它似乎沉浸在对传统材料,如钢铁、铝合金和硅基半导体的详尽描述中,对近十年内材料科学领域取得的突破性进展,几乎没有涉猎。例如,在谈到先进能源材料时,书中对固态电解质和锂硫电池的讨论停留在十年前的技术路线图上,完全没有提及当前热门的钙钛矿太阳能电池的稳定性挑战,也没有深入探讨二维材料(如石墨烯和过渡金属硫化物)在电子学中的最新应用进展。当我翻到关于高分子材料的部分时,大部分内容还是围绕着传统的聚合反应和力学性能测试展开,对智能高分子、自修复材料或者生物可降解聚合物的介绍,要么是缺失,要么是寥寥数语,且信息源头明显陈旧。对于一个希望跟上材料科学前沿脉搏的读者来说,捧读此书,感觉就像是打开了一部已经尘封多年的参考手册。它或许能为理解基础理论提供一个坚实的地基,但对于指引未来的研究方向和应用探索,这本书提供的导航信号显得过于微弱和模糊了。

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我最近翻阅了这本《XXXXX》,说实话,它的写作风格简直可以用“洒脱”来形容,完全不像一本严谨的教材,倒像是一位经验丰富的老工程师在跟徒弟拉家常。全书的结构非常松散,章节之间的逻辑跳跃性很大,今天还在讲聚合物的分子量分布对拉伸强度的影响,明天可能就跳到了半导体材料的掺杂工艺。最让我感到困惑的是,很多关键概念的引入显得非常突兀,没有经过充分的预备知识铺垫。比如,书中突然抛出了“弛豫时间”这个概念,然后直接开始计算,对于不熟悉统计力学的读者来说,简直是天书。书中的图表绘制也很有个性,很多示意图看起来像是随手画的草图,虽然能勉强看懂意图,但其精度和规范性远低于行业标准。阅读这本书的过程,更像是一场考古挖掘,你需要自己去拼凑出作者试图构建的知识体系的碎片。我花了大量时间去查阅其他参考资料,来填补这本书留下的巨大知识鸿沟。尽管作者在某些特定应用领域的描述上展现了独到的见解和丰富的实战经验,但这种“经验主义”的表达方式,对于想要系统性构建知识框架的学习者来说,无疑是一种折磨。它更适合作为一本闲暇时的“拓展阅读”材料,而不是核心学习资料。

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这本《XXXXX》在理论深度上的处理,给我留下了“高开低走”的印象。开篇几章,作者雄心勃勃地引入了量子力学基础以及第一性原理计算的概述,看起来是要冲击现代计算材料学的制高点。我满怀期待地认为,这将是一本能将理论前沿带入课堂的力作。然而,一旦进入到具体的材料性质讨论部分,比如导电性、磁性或者光学响应,理论推导戛然而止,取而代之的是大量的实验数据拟合和经验公式的堆砌。例如,在讲解半导体能带结构时,作者详细介绍了布洛赫定理的数学形式,但随后直接给出了一个经验性的德鲁德模型参数表,完全没有解释这些参数是如何从更基础的物理原理中推导出来的,或者它们是如何在不同材料体系中变化的。这种处理方式,使得本书的理论部分显得非常“悬浮”,缺乏内在的逻辑支撑。它更像是一本“知识点罗列大全”,而非一个连贯的理论体系构建过程。对于希望通过这本书建立起从微观原理到宏观现象的完整理解链条的读者来说,这本书提供的桥梁太脆弱了,很多关键的环节被跳过了,留给读者的只有一堆需要死记硬背的结论,而非深刻的理解。

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这本《XXXXX》的书,哎呀,真是让我有点摸不着头脑。我本来是想找点关于材料微观结构和性能之间关系的深入探讨,结果这本书的笔墨似乎更多地花在了宏观的材料应用和历史沿革上。比如,它花了很大篇幅去介绍不同类型金属合金在航空航天领域的应用,从二战时期的早期探索到如今先进的镍基高温合金,讲得绘声绘色,仿佛在看一本工业发展史。但是,对于这些合金内部晶界扩散、位错运动这些核心的微观机制,却只是蜻蜓点水般地提了一句。我记得有一章专门讲陶瓷材料,内容大多集中在它们在耐火砖、刀具和生物骨科中的使用案例,详细描述了不同烧结温度如何影响最终产品的强度和韧性。然而,当我试图理解那些导致这些宏观性能差异的原子尺度的相互作用时,书中给出的解释就显得力不从心了。总的来说,如果你是一个对材料的“是什么”和“用在哪里”更感兴趣的初学者或者工程应用人员,这本书或许能给你一份不错的背景知识;但如果你像我一样,渴望挖掘材料科学那层深刻的、解释“为什么”的物理本质,那么这本书的深度可能远不能满足你的胃口。我期待的那些基于热力学和动力学的严谨推导,在这里几乎找不到踪影,更多的是描述性的叙述,缺乏那种抽丝剥茧的科学魅力。

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这本书的排版和装帧设计,说实话,真的挺让人出戏的。我拿到手时,首先注意到的是那种略显陈旧的纸张质感,仿佛是上世纪八十年代出版的印刷品。内页的字体大小和行间距设置得非常不均衡,有的段落拥挤不堪,有的地方又留白过多,阅读起来非常费神。更让人难以忍受的是它的插图质量。那些描述晶体结构的图例,线条粗糙,立体感极差,很多原本复杂的空间关系,在书中呈现出来后,变得模糊不清,我甚至需要借助放大镜才能辨认出标注的原子符号。例如,在介绍相图的部分,那些用来表示三相点和共晶点的曲线,印刷得模糊不清,颜色区分度也很低,导致我在尝试理解不同温度下的平衡相组成时,频频出错。除了视觉上的不适,这本书的术语一致性也存在问题。同一个材料,在不同的章节中,作者使用了好几种不同的简称或俗称,这对于追求精确性的材料科学学习者来说,是致命的缺陷。我不得不频繁地翻回前言或附录,去核对某个缩写到底代表哪种高熵合金,极大地降低了阅读效率和体验。

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题目和内容不符合,其实应该是金属材料科学基础。内容逻辑性强,利用晶体结构可以得出很多关于力学的性质,(这是过去没有见过的特点)

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大部头

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CH3微观断裂和宏观断裂。晶界

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曾经的教材

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我都不想给这本书打分,因为清华的教材逼格实在太高,理论性太强了,不是我这种学渣能看懂的。

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