功能材料概论

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出版者:
作者:殷景华 编
出品人:
页数:271
译者:
出版时间:2002-9
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787560313849
丛书系列:
图书标签:
  • 材料科学
  • 教科书
  • 功能材料
  • 材料科学
  • 材料工程
  • 物理学
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  • 高分子材料
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具体描述

《功能材料概论》由五大部分组成。第一部分是功能材料的科学基础,包括晶体学基础及材料性能、高分子基础;第二部分是金属功能材料,包括超导材料、贮氢合金、形状记忆合金、非晶态合金、磁性材料;第三部分是无机非金属功能材料,包括半导体材料、微电子器件材料、光学材料、精细功能陶瓷、纳米材料、功能转换材料;第四部分是功能高分子材料,包括高分子试剂及固相合成、高分子催化剂、固定化酶及高分子整合剂、感光及导电性高分子材料;第五部分是低维功能材料,包括功能薄膜材料、新型功能材料等。

《功能材料概论》可作为高等学校材料学科各专业本科生教材,亦可作为研究生教学参考书,也可供从事材料研究与应用工作的科技人员参考。

《功能材料概论》是一本引人入胜的科学著作,它深入浅出地探索了现代社会赖以生存的基石——功能材料的迷人世界。本书并非堆砌晦涩难懂的专业术语,而是以清晰的逻辑和生动的案例,带领读者领略材料科学的博大精深及其在各个领域的神奇应用。 全书结构严谨,从材料的基本构成原理出发,逐步深入到各类功能材料的独特性能及其背后的科学机理。作者巧妙地将物理、化学、工程等学科的知识融为一体,为读者构建了一个完整的材料科学知识体系。 首先,本书开篇便为读者揭示了“功能”的本质——材料为何会展现出某些特定的、对人类有益的性质。无论是导体、绝缘体还是半导体,其电学特性的差异源于电子在材料内部的运动规律,这部分内容详细介绍了原子结构、化学键以及晶体结构如何影响材料的宏观电学行为。读者将了解到,正是对这些微观层面的深刻理解,才催生了我们今天所熟知的电子设备。 接着,本书将笔触转向了磁性材料。读者将穿越到原子磁矩的世界,探索铁磁性、顺磁性、抗磁性等不同磁现象的成因。从永磁体在日常生活中的广泛应用,到硬盘、磁共振成像(MRI)等高科技领域对磁性材料的依赖,本书都进行了详尽的阐述。它会让你明白,看似简单的冰箱磁贴背后,也蕴含着复杂的物理原理。 光学材料的部分更是精彩纷呈。从可见光与物质的相互作用,到折射、反射、衍射、干涉等光学现象的原理,本书都做了细致的讲解。读者将了解到,正是光学材料的进步,才推动了光学器件、激光技术、光纤通信以及显示技术的飞速发展。书中的例子会让你惊叹于普通玻璃和特种光学玻璃在性能上的巨大差异,以及它们在望远镜、相机镜头乃至智能手机屏幕上的关键作用。 在热学材料方面,本书探讨了材料的导热、绝热、热膨胀等特性,以及这些特性如何影响我们生活中的方方面面。从房屋的保温材料到高性能发动机的散热系统,再到温度传感器的精密设计,热学材料的应用无处不在。本书会让你理解,为什么宇航器需要特殊的隔热材料,以及高效节能建筑的设计与热学材料的选用息息相关。 此外,本书还对机械性能优异的材料进行了深入的介绍。它会带领读者认识金属的强度、韧性、硬度等概念,以及合金化如何提升材料的机械性能。从桥梁建筑到汽车制造,从航空航天到日常生活用品,坚固耐用的结构材料是我们社会运转的基石。本书将让你对材料工程师在提升结构安全性和可靠性方面所做的努力有更深的认识。 本书的亮点之一在于其对前沿功能材料的介绍。例如,在新能源领域,它会探讨太阳能电池材料如何将光能转化为电能,以及先进电池材料(如锂离子电池、固态电池)的研发进展,这些都直接关系到我们未来能源结构的转型。在环保领域,本书也会涉及催化剂材料在污染物治理中的作用,以及生物可降解材料在减少塑料污染方面的潜力。 读者还将接触到智能材料的概念,如形状记忆合金、压电材料、温敏材料等。这些材料能够响应外部刺激(如温度、电场、磁场)而改变自身的形状或性质,为开发新型传感器、驱动器和自修复系统提供了无限可能。本书会通过生动的实例,展示这些“智慧”材料如何让我们的生活更加便捷和高效。 本书的语言风格力求通俗易懂,避免了过于专业化的描述,而是通过大量的实例和类比,将复杂的科学概念形象化。无论你是一名对材料科学充满好奇的学生,还是一位希望拓宽知识视野的从业者,亦或是任何对现代科技发展感兴趣的普通读者,《功能材料概论》都将是一本不可多得的启蒙读物。它不仅能让你了解我们周围世界的物质构成,更能激发你对科学探索的无限热情,让你深刻理解功能材料在推动人类社会进步中的核心地位。这本书将是一次思想的旅行,一次对物质世界奥秘的探索,让你从全新的视角看待我们所处的世界。

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读后感

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这本《功能材料概论》简直是材料科学领域的“百科全书”,但它又完全不同于那种冰冷、生硬的学术著作。它更像是一位经验丰富的老师,带着你一步步探索材料世界的奇妙之处。我尤其喜欢它在介绍不同功能材料时,都会穿插一些相关的历史故事和前沿研究动态。比如,在讲到形状记忆合金的时候,它不仅解释了镍钛合金神奇的“记性”,还能在加热后恢复原状,更让我印象深刻的是,它讲述了这项技术是如何从实验室走向临床,例如在心脏支架领域的应用,让医生能够更微创地治疗病患。这种将科学原理、应用实例以及人文关怀结合在一起的叙述方式,让我觉得这本书不仅仅是在传授知识,更是在激发我对科学的热情和对未来的憧憬。 而且,作者在处理复杂的概念时,总是能够找到最贴切的比喻和最生动的例子。当我读到关于磁性材料的部分,作者用“磁铁的士兵们排队站好”来比喻铁磁性材料在磁场作用下的有序排列,而顺磁性和抗磁性则被形象地描述为“短暂的合作”和“互相推诿”。这种拟人化的手法,让抽象的物理过程变得鲜活起来。书中对于不同磁性材料在硬盘、电机、磁共振成像等领域的应用,也做了详尽的介绍,让我深刻理解了磁性材料在现代科技中不可或缺的作用。

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我一直认为材料科学是一门很“硬核”的学科,充斥着各种复杂的公式和晦涩的术语,但《功能材料概论》彻底改变了我的看法。作者用一种非常“软性”和人性化的方式来阐述。比如,在介绍陶瓷材料时,它没有仅仅停留在化学成分和物相分析,而是讲述了陶瓷材料如何因为其独特的微观结构,能够抵抗高温和腐蚀,并将其比作“坚固的盾牌”。随后,它又详细介绍了陶瓷材料在航空航天、电子元件、生物医学等领域的应用,例如耐高温的发动机部件、绝缘的电子基板、以及可以植入人体的生物陶瓷。 更让我印象深刻的是,书中还探讨了材料的可持续性和环境友好性。在介绍生物降解塑料时,作者用“自然界的‘垃圾处理员’”来形容这些材料,它们在完成使命后能够被微生物分解,回归自然。这种对环境的考量,让我觉得这本书不仅关注材料的功能性,更关注材料对人类社会和地球的影响。书中对生物可降解材料在包装、医疗器械等方面的应用进行了详细介绍,让我看到了科技发展的更美好的前景。

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这本书绝对颠覆了我之前对材料科学的认知。我一直以为材料就是那些铁皮、塑料、玻璃,顶多再加点陶瓷之类的,但《功能材料概论》彻底打开了我的新世界大门。作者以极其生动形象的比喻,将那些我从未接触过的概念变得如此易懂。比如,在介绍压电材料时,它没有枯燥地罗列公式,而是巧妙地将材料比作一个“受力就会唱歌的小精灵”,一旦受到挤压或拉伸,它就能发出微弱的电信号,反之亦然,施加电场也能让它形变。这种类比让我立刻抓住了核心原理。接着,它又引出了压电效应在哪些领域有应用,比如超声波传感器、打火机里的点火装置,甚至微小的扬声器,这些都让我觉得材料离我们的生活如此之近,但又蕴含着如此奇妙的物理原理。 更让我惊叹的是,它并没有止步于简单的介绍,而是深入到材料的微观结构是如何影响宏观功能的。比如,在谈论半导体材料时,作者细致地讲解了晶体结构的缺陷是如何成为载流子的“游乐场”,而掺杂杂质则是给这个游乐场增加了各种“游乐设施”,从而精确地控制了材料的导电性。我以前一直以为半导体就是“导电”和“不导电”两种状态,现在才知道,原来它是一个如此精妙可调控的系统。书里甚至提到了量子点,并用“会发光的微小粒子”来形容,还解释了它们发光的颜色与大小有关,这简直是把量子力学的概念融进了材料的实际应用,让我感觉自己在阅读科幻小说,但又真实存在。

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这是一本让我大开眼界的书,它让我认识到材料科学远不止于我们日常所见的那些。书中关于超导材料的章节,让我惊叹于在极低温下,电阻竟然会消失,电流可以永不停歇地流动。作者用“失控的电子们找到了‘高速公路’”来生动地解释超导机制,并详细介绍了超导材料在能源传输、磁悬浮列车、强磁场设备等方面的巨大潜力。我之前对超导的印象仅限于科幻电影里的场景,但这本书让我看到了它实现的可能性,以及正在进行的科研努力。 书中还提到了智能材料,这些材料能够对外界刺激做出响应,并改变自身性质。例如,液晶材料在电场作用下会改变透明度,而温度响应性聚合物则可以在温度变化时改变形状。作者将这些材料比作“会思考的乐高积木”,可以根据环境的变化而“变形”或“变色”。这种概念的引入,让我对未来材料的应用有了更广阔的想象空间。书中对这些智能材料在可穿戴设备、传感器、医疗器械等领域的应用前景进行了展望,让我对科技的未来充满期待。

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这是一本让我充满对未来科技想象的书。在介绍新能源材料时,作者将这些材料比作“驱动未来的‘能量引擎’”。它详细介绍了用于太阳能电池、储能电池、燃料电池等的新型材料,以及这些材料如何提高能源的转换效率和存储密度。 书中对锂离子电池、固态电池等储能技术的发展进行了深入的探讨,并展望了这些技术在电动汽车、便携式电子设备和智能电网等领域的广阔应用前景。这种对清洁能源和可持续发展的关注,让我觉得这本书不仅是一本技术手册,更是一本关于如何构建更美好未来的指南。

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《功能材料概论》给我带来的最深刻的感受是,材料科学并非一门孤立的学科,它与物理、化学、工程学,甚至生命科学都有着千丝万缕的联系。书中在介绍光电子材料时,不仅讲解了半导体的能带结构,还深入讨论了光子与电子之间的相互作用,以及如何利用这种相互作用实现发光、感光等功能。作者用“光的信使”来形容光电子材料,并介绍了它们在LED照明、太阳能电池、光纤通信等领域的广泛应用。我以前只知道LED灯很省电,看完这本书才知道,原来这背后是如此精妙的光电转换原理。 而且,书中在讲解某些功能材料的制备工艺时,并没有过于技术化,而是侧重于原理的阐述。例如,在介绍薄膜材料的制备时,作者会用“一层一层地‘搭积木’”来比喻物理气相沉积和化学气相沉积的过程,并解释了不同沉积方法对薄膜性能的影响。这种深入浅出的讲解方式,让我即使没有相关的技术背景,也能理解材料是如何被制造出来的,以及制备过程对材料性能的重要性。

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这是一本让我重新审视“材料”这个概念的书。在介绍复合材料时,作者用“强强联合,优势互补”来比喻不同材料组合在一起所产生的协同效应。它详细讲解了纤维增强复合材料、层状复合材料等不同类型的复合材料,以及它们是如何结合了基体材料的韧性和增强材料的强度,从而获得了优异的综合性能。 书中对复合材料在航空航天、汽车制造、体育器材等领域的广泛应用进行了深入的介绍。例如,碳纤维复合材料在飞机制造中的应用,不仅减轻了飞机的重量,提高了燃油效率,还增强了飞机的结构强度。这种将不同材料的优点集于一身的设计理念,让我对材料的创新和应用有了全新的认识。

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《功能材料概论》是一本让我深刻体会到“万物皆有灵”的书。它在介绍纳米材料时,没有止步于尺寸的微小,而是深入探讨了纳米尺度下材料表现出的独特物理化学性质,例如更大的比表面积和量子效应。作者将纳米材料比作“微观世界的‘瑞士军刀’”,能够实现许多宏观材料无法做到的功能。 书中对纳米材料在催化、传感、药物输送、以及电子器件等领域的应用进行了详细的描述。例如,纳米粒子在催化剂中的应用,可以极大地提高化学反应的效率;纳米纤维在过滤材料中的应用,可以实现高效的空气净化和水处理。这些应用都让我看到了纳米技术在解决现实问题方面的巨大潜力。

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这本书简直就像一本“奇幻材料指南”,每一次翻阅都能带来新的惊喜。在介绍高分子材料时,作者并没有用枯燥的聚合反应机理来描述,而是用“长链分子搭起灵活的‘帐篷’”来比喻聚合物的形成,并解释了不同链结构如何影响材料的弹性、韧性和强度。我以前只知道塑料很常见,但不知道原来它的内部结构是如此的复杂且精妙。 书中对高分子材料在日常生活中的应用进行了极其详尽的介绍,从衣服的纤维、轮胎的橡胶,到各种包装材料和建筑材料,都让我看到了高分子材料的无处不在。更让我兴奋的是,书中还提到了形状记忆聚合物和自修复聚合物,这些材料能够根据外界刺激改变形状,或者在损伤后自行修复,让我感觉科技已经进入了“神奇”的时代。

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《功能材料概论》是一本让我感受到“无所不能”的书。在介绍生物医用材料时,作者将这些材料比作“身体的‘得力助手’”,它们能够与人体组织兼容,并在医疗领域发挥重要作用。书中详细介绍了医用高分子材料、生物陶瓷、金属生物材料等在人工器官、药物载体、组织工程等方面的应用。 我特别被书中关于人工关节和牙科植入物的介绍所吸引。作者解释了这些材料如何模仿人体骨骼的结构和功能,并与人体组织良好地结合,从而恢复患者的运动能力和生活质量。这种将先进材料技术与人类健康紧密结合的理念,让我深切感受到科技发展的意义和价值。

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