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作者:《工程材料实用手册》编辑委员会编

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页数:481

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出版时间:2002-1

价格:96.00元

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isbn号码:9787506625173

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• 工程材料
• 材料科学
• 工程技术
• 实用手册
• 材料选择
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• 工程设计
• 建筑材料
• 金属材料
• 高分子材料

《材料科学与工程进展》 本书深入探讨了材料科学与工程领域的最新理论、技术和应用，为科研人员、工程师以及对先进材料感兴趣的读者提供了一份全面而前沿的参考。全书围绕着材料的结构、性能、加工与应用展开，层层递进，系统性地呈现了材料科学的广度和深度。 第一部分：基础理论与结构表征 本部分首先回顾了材料科学的核心基础，从原子结构、晶体学到化学键合，为理解宏观材料性能的微观根源奠定坚实基础。接着，详细介绍了各种先进的材料结构表征技术，包括但不限于： 显微分析技术： 扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）的原理、操作技巧及其在纳米结构、晶界、位错等缺陷分析中的应用。 光谱分析技术： X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱等在确定材料成分、晶体结构、电子态和化学键方面的作用。 热分析技术： 差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）等在研究材料相变、热稳定性、分解行为等方面的应用。 表面科学技术： 原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）在纳米尺度表面形貌、摩擦、导电性等性质的探测。 通过对这些技术的深入讲解，读者能够掌握如何精确地分析材料的微观结构，从而为后续的性能优化提供科学依据。 第二部分：先进材料设计与合成 本部分聚焦于如何根据特定需求设计和合成具有优异性能的新型材料。内容涵盖了： 金属材料： 高强度钢、铝合金、钛合金、形状记忆合金等的设计原则、相图分析、热处理工艺及其在航空航天、汽车、生物医学等领域的应用。重点讨论了如何通过合金化、微观结构调控来提升材料的强度、韧性、耐腐蚀性和疲劳寿命。 陶瓷材料： 结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅）、功能陶瓷（如压电陶瓷、铁电陶瓷）的制备工艺、烧结行为、晶界工程及其在高温、耐磨、电子器件等领域的应用。深入探讨了陶瓷粉体制备、成型技术（如注浆、压制、挤出）、低温烧结技术和气氛保护烧结的重要性。 聚合物材料： 高分子合成方法（如自由基聚合、缩聚）、高分子链结构设计、共聚物与嵌段共聚物、高分子复合材料（如纤维增强聚合物）的制备与性能。重点关注了生物可降解聚合物、导电聚合物、智能聚合物在医疗、包装、新能源领域的最新进展。 复合材料： 纤维增强复合材料（如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料）、颗粒增强复合材料、层状复合材料的设计理念、界面强化技术、制备工艺（如手糊、真空辅助树脂灌注、预浸料成型）及其在轻量化结构中的应用。 纳米材料： 纳米颗粒、纳米线、纳米管、量子点的制备方法（如化学湿法合成、物理气相沉积）、尺寸效应、表面效应及其在催化、传感器、储能、生物医药领域的潜力。 功能材料： 磁性材料（如永磁体、软磁材料）、光学材料（如光纤、激光晶体）、电学材料（如半导体、超导体）、热电材料等的设计原理、性能优化与器件集成。 第三部分：材料性能评估与预测 本部分关注如何全面评估材料的各项性能，并引入先进的预测方法。内容包括： 力学性能： 抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度、断裂韧性、疲劳性能、蠕变性能的测试方法与影响因素。 物理性能： 热导率、热容、膨胀系数、密度、导电性、介电常数、磁导率等的测量与调控。 化学性能： 耐腐蚀性、氧化性、催化活性、生物相容性等的评估方法。 可靠性工程： 材料的失效模式分析、寿命预测、无损检测技术（如超声波检测、X射线成像）的应用。 计算材料科学： 第一性原理计算（如密度泛函理论）、分子动力学模拟、有限元分析在材料性能预测、新材料设计中的应用，以及与实验结果的关联。 第四部分：材料加工与成型技术 本部分探讨了各种先进的材料加工和成型技术，以及它们如何影响材料的微观结构和宏观性能。内容涉及： 传统加工工艺： 锻造、轧制、铸造、焊接等在材料成型中的应用及其对组织和性能的影响。 增材制造（3D打印）： 金属、陶瓷、聚合物的3D打印技术（如选择性激光熔化SLM、熔融沉积成型FDM）、工艺参数优化、后处理技术及其在复杂结构制造中的优势。 表面工程： 表面改性技术（如渗碳、渗氮、PVD、CVD）、涂层技术（如等离子喷涂、热喷涂）及其在提升材料表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性和功能性方面的作用。 精密加工： 微纳加工技术、激光加工、超声波加工等在制造高精度、复杂形状零件中的应用。 第五部分：材料在关键领域的应用与展望 本部分将前述理论与技术应用于具体行业，展现了材料科学的实际价值与未来发展方向。内容包括： 航空航天： 高温合金、复合材料、轻质结构材料在飞机、航天器中的应用。 汽车工业： 高强度钢、铝合金、镁合金、塑料复合材料在提升燃油效率、安全性能方面的作用。 能源领域： 电池材料（如锂离子电池正负极材料）、光伏材料（如硅基、钙钛矿）、氢能材料（如储氢材料）的研发进展。 生物医学： 生物医用材料（如植入物、人工器官）、药物缓释载体、组织工程支架的材料选择与设计。 电子信息： 半导体材料、绝缘材料、导电材料、磁性材料在集成电路、显示器、通信设备中的应用。 环境保护： 催化剂、吸附材料、分离膜在水处理、空气净化、废弃物资源化中的作用。 本书力求在理论深度与实践指导之间取得平衡，通过丰富的实例和最新的研究动态，帮助读者掌握材料科学与工程领域的核心知识，激发创新思维，为解决现实世界中的挑战提供坚实的材料科学基础。

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这本书的文字风格相当凝练，没有过多花哨的辞藻，直奔主题，这正是我所偏爱的。它更像是一份高度浓缩的工程技术文档，信息密度极大。在介绍材料的加工成型技术时，作者对塑性变形的机理和相应的设备参数调整给出了非常精确的指导。例如，在深冲压过程中，如何控制回弹和保证尺寸精度，书里给出的经验数据和公式推导，比我以往参考的任何资料都要可靠。我对书中关于表面工程的章节印象尤为深刻，无论是镀层技术还是热喷涂工艺，作者都清晰地阐述了涂层与基体材料的结合方式以及如何评估涂层的服役寿命，这对于提高产品耐磨性和抗疲劳性能至关重要。这本书对于那些需要快速掌握某一特定材料体系关键特性的专业人士来说，简直是量身定做。它不是那种需要从头读到尾的书籍，而是可以随时抽取所需信息进行查阅和验证的权威参考源。

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翻开这本手册，我立刻感受到一股扑面而来的专业气息。它不像市面上那些肤浅的科普读物，而是真正深入到了材料工程的核心。我最喜欢它对材料性能测试方法的详细描述，每一种测试，无论是拉伸、冲击还是疲劳测试，作者都给出了详尽的操作步骤和结果解读的标准，这对于实验室技术人员来说简直是福音。书中对热处理工艺的讨论也极其到位，不同冷却速率和保温时间对材料硬度和韧性的影响，都有详尽的曲线图佐证，读起来非常过瘾。对于非金属材料，如陶瓷和复合材料的介绍，也做到了兼顾广度和深度，特别是对界面性能的分析，深入到了纳米尺度，这在很多同类书籍中是很难见到的。我可以毫不夸张地说，这本书的参考价值非常高，它涵盖的知识体系非常全面，从基础理论到前沿应用，几乎没有遗漏。对我而言，它已经成为我案头不可或缺的工具书，每当遇到疑难问题，翻开它总能找到启发。

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这本书简直是材料科学领域的一部宝藏！我刚入手这本书的时候，就被它深入浅出的讲解方式所吸引。比如，书中对各种金属材料的微观结构和力学性能之间的关系阐述得非常透彻，让我这个初学者也能轻松理解那些复杂的理论。作者似乎非常注重实用性，书中提供了大量实际工程中的案例分析，这些案例不仅生动形象，而且直接与我们日常工作中遇到的问题挂钩。我特别欣赏作者在介绍新材料特性时的严谨态度，不仅罗列了各项技术指标，还详尽分析了这些材料在特定环境下的适用性和局限性。尤其是在高分子材料那一章，作者将复杂的化学结构与宏观性能的关联描绘得丝丝入扣，读完后我对不同类型塑料的区分和选择有了全新的认识。这本书的排版和图表设计也值得称赞，很多复杂的晶体结构图都清晰易懂，大大提升了阅读体验。总而言之，这本书不仅是一本知识的汇集，更像是一本实战指南，能让人在理论和实践之间架起一座坚实的桥梁。

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坦白说，一开始我对这种“手册”式的书籍抱有保留态度，总觉得内容会比较零散。然而，这本书完全颠覆了我的看法。它在保持信息详尽的同时，构建了一个非常和谐的知识体系。书中对特种功能材料，如压电材料和磁性材料的介绍，展示了作者深厚的跨学科功底。作者在阐述这些复杂材料的物理机制时，巧妙地运用类比和简化模型，使得这些前沿知识也变得触手可及。我特别欣赏它对环境友好型材料的关注，详细介绍了可降解材料的性能瓶颈和未来发展方向，体现了作者的社会责任感。阅读过程中，我多次被书中对材料设计理念的探讨所启发，它引导读者跳出仅仅“使用”材料的思维定势，转而思考“如何设计”出具有特定性能的材料。这本书不仅教会了我知识，更重要的是，它教会了我如何用材料科学的思维去解决实际工程问题，其价值无法用金钱衡量。

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作为一名经验丰富的工程师，我手头已经有不少材料方面的参考书，但这本书的独特之处在于它对“实用”二字的极致追求。它不是单纯的理论堆砌，而是把理论与实际应用紧密地结合在一起。书中对于不同工业标准（比如ASTM、ISO标准）的引用非常及时和准确，这对于编写技术规范和进行国际贸易至关重要。我特别注意到，作者在描述合金选择时，非常注重成本效益分析，这在实际的工程决策中往往是决定性的因素。例如，在介绍不锈钢的耐腐蚀性时，它不仅列举了各种酸碱环境下的性能数据，还提供了不同等级材料的性价比对比。此外，书中关于材料失效分析的章节简直是教科书级别的典范，各种断口形貌的图片清晰到令人惊叹，配合细致的文字描述，帮助我成功解决了几起棘手的设备故障问题。这本书的结构组织也很有逻辑性，从宏观到微观，从传统材料到新型材料，层层递进，读起来十分顺畅。

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