X线摄影化学及暗室技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:人民卫生出版社

作者:袁聿德

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:2000-4

价格:8.60元

装帧:

isbn号码:9787117024020

丛书系列:

图书标签:

• X线摄影
• 医学影像
• 放射技术
• 暗室技术
• 化学原理
• 影像诊断
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• 实践技术
• 摄影技术

现代材料科学导论 摘要 本书旨在为初学者提供一个全面而深入的现代材料科学基础知识框架。材料是人类文明进步的基石，从古代的青铜器到现代的纳米器件，材料的创新始终驱动着科技的飞跃。本书系统地涵盖了金属、陶瓷、聚合物和复合材料四大类核心材料的结构、性能、制备工艺以及应用领域。重点关注材料的微观结构如何决定其宏观性能，并探讨了当前材料科学领域的前沿研究方向，如功能材料、智能材料以及可持续材料的开发。 --- 第一章：材料科学概述与原子结构基础 1.1 材料科学的定义、范畴与发展历程 材料科学是一门跨学科领域，融合了化学、物理学、工程学和应用数学，致力于理解和设计具有特定性能的物质。本章首先界定材料科学的核心范畴，从原子尺度到宏观部件的层次结构。随后，我们将回顾材料科学的简史，从炼金术向现代科学的转变，重点提及晶体学、热力学和量子力学对材料理解的奠基性贡献。 1.2 物质的化学键与晶体结构基础 理解材料性能的起点在于其原子和分子层面的排列。本节详细阐述离子键、共价键、金属键和范德华力等基本化学键的性质及其对材料宏观特性的影响。随后，我们将深入探讨晶体结构——这是理解固体材料性质的关键。内容包括晶格、晶面、晶向的概念，布拉维点阵，以及体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方紧密堆积（HCP）等常见金属晶格的几何特征、密堆积程度以及密排方向和密排面的确定方法。非晶态材料（如玻璃）的短程有序结构也将被提及。 1.3 晶体缺陷与材料性能的关系 完美的晶体在理论上是不存在的，材料的实际性能在很大程度上受其内部缺陷的控制。本章对缺陷进行分类和详细分析：点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错，包括刃型位错和螺型位错）、面缺陷（晶界、孪晶界、堆垛层错）和体缺陷。重点阐述位错的运动和反应如何决定金属的塑性变形机制，以及杂质原子对电学和机械性能的调控作用。 --- 第二章：材料的热力学与动力学 2.1 材料的热力学基础 热力学是预测材料平衡状态和相变的理论基础。本节将回顾吉布斯自由能、焓变和熵变的概念，并将其应用于材料体系。着重讨论相图的构建和解读，特别是二元合金相图，如共晶反应、固溶线和相区平衡的分析。理解相变过程中的驱动力和阻力，是指导材料设计的第一步。 2.2 扩散现象与固态反应动力学 扩散是材料中原子或离子迁移的过程，是许多制备工艺（如热处理、渗碳、烧结）和性能退化（如腐蚀）的核心机制。本章将详述菲克第一定律和第二定律，扩散系数的温度依赖性（阿伦尼乌斯关系）。区分晶格扩散、晶界扩散和表面扩散的速率差异，并探讨扩散在固态反应动力学中的作用。 2.3 材料的退火、沉淀与晶粒长大 热处理是工程材料加工中最重要的手段之一。本节将详细探讨退火（消除内应力、软化）、固溶处理和时效（沉淀强化）过程的动力学控制。分析晶粒在高温下的回复、再结晶和晶粒长大的微观机制，以及这些过程对材料机械性能（如强度和韧性）的复杂影响。 --- 第三章：结构材料的机械性能、电学性能与热学性能 3.1 机械性能的表征 本章聚焦于材料如何响应外力。详细介绍拉伸试验（屈服强度、抗拉强度、弹性模量、延展性、韧性），并解释应力-应变曲线的物理意义。深入探讨材料的硬度测试（布氏、洛氏、维氏）及其与强度的关联。此外，还将讨论疲劳（S-N曲线）、蠕变和断裂韧性（KIC）等对结构可靠性至关重要的性能指标。 3.2 结构材料的分类与性能：金属与合金 金属以其优异的强度、韧性和导电性成为主要的结构材料。本节系统介绍纯金属（如铁、铝、铜）的晶体结构特点，并聚焦于合金设计原理。重点分析铁碳合金体系，包括奥氏体、铁素体、渗碳体和珠光体等相的形成，以及淬火、回火等热处理对钢材性能的巨大影响。镍基、钛基高温合金和铝合金的强化机制也将被介绍。 3.3 电学与热学性能基础 材料的电学性能取决于载流子的类型和浓度。本节解释导体、半导体和绝缘体的能带理论模型，包括价带、导带和禁带宽度。详细分析本征半导体和掺杂半导体（N型和P型）的导电机制。热学性能方面，将讨论热容量（比热）、热膨胀系数和热导率的微观根源，以及这些特性在电子封装和热管理中的重要性。 --- 第四章：功能材料与前沿材料科学 4.1 陶瓷材料的结构与特性 陶瓷材料（氧化物、非氧化物、复合陶瓷）以其高硬度、耐高温、耐腐蚀的特性而著称。本章分析陶瓷的离子性和共价键特性如何导致其高脆性。讨论陶瓷的制备方法（如粉末冶金、烧结），并探讨先进陶瓷（如氮化硅、氧化锆增韧氧化铝）在结构和功能领域的应用。 4.2 聚合物的结构、性能与加工 聚合物（塑料、橡胶、纤维）因其轻质、易加工和可设计性强而被广泛使用。本节介绍聚合物的分子结构（线性、支化、交联），链的构象与缠绕。详细解释聚合物的粘弹性行为，并对比热塑性材料和热固性材料的性能差异。讨论玻璃化转变温度（Tg）的概念及其对材料使用温度范围的决定性影响。 4.3 复合材料设计与应用 复合材料通过结合两种或多种不同材料的优点来获得单一材料无法比拟的综合性能。本章重点介绍纤维增强复合材料（如碳纤维增强树脂基复合材料，CFRTP）和颗粒增强复合材料的力学性能模型。讨论界面作用对整体性能传输的关键作用，以及层合板的各向异性力学行为。 4.4 功能材料：磁性、光学与纳米材料 本章展望材料科学的前沿领域。探讨铁磁性、顺磁性和抗磁性的微观机制，介绍软磁材料和硬磁材料的应用。在光学材料方面，讨论透明陶瓷和光纤的基本原理。最后，引入纳米材料的概念，解释尺寸效应（Size Effect）如何改变材料在纳米尺度下的电子、光学和催化性能，并简要概述量子点和石墨烯等新材料的研究进展。 --- 第五章：材料的制备、加工与服役性能控制 5.1 材料的制备方法概览 介绍从原材料到最终产品的关键制备技术。重点对比铸造（凝固过程控制）、塑性成形（锻造、轧制、挤压）和粉末冶金（烧结）在组织控制上的差异。讨论半导体材料如硅晶片的Czochralski（CZ）法生长过程。 5.2 材料的连接、表面处理与加工 讨论工程中常见的材料连接技术，如焊接（熔焊、压焊）的冶金原理及其对热影响区（HAZ）性能的影响。介绍表面改性技术，如渗碳、氮化、PVD/CVD涂层，以提高材料的耐磨损和耐腐蚀性能。 5.3 材料的腐蚀与老化机理 材料在服役环境中会发生性能下降。本章详细分析电化学腐蚀的机制（阳极反应、阴极反应），介绍点蚀、应力腐蚀开裂（SCC）等常见腐蚀形式。同时，探讨聚合物的老化（光氧化、热降解）和陶瓷的热震损伤，为材料的可靠性评估提供理论依据。 --- 结论 本书构建了一个从原子结构到宏观性能、从基础原理到前沿应用的完整材料科学知识体系。通过对四大类核心材料的深入剖析，读者将能掌握分析和解决实际工程问题所需的材料学思维框架，为未来在材料研发、工艺优化及失效分析等领域的工作打下坚实基础。

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这部著作在影像处理领域展现出令人瞩目的深度与广度。初翻阅时，我被其中对基础物理原理的细致阐述所吸引。它并未止步于简单的操作指南，而是深入剖析了射线与物质相互作用的微观机制，使得读者能够建立起坚实的理论框架。书中对成像介质的化学反应过程描述得尤为精到，无论是传统胶片的显影、定影，还是现代数字化工作流程中的信号转换，作者都以一种近乎诗意的精确性，揭示了隐藏在影像背后的科学逻辑。特别是关于感光乳剂结构及其对曝光敏感度的讨论，简直是一部微观世界的构造图谱，让人不禁惊叹于化学在视觉艺术中所扮演的关键角色。对于希望从“操作员”跃升为“影像科学家”的从业者而言，这种对底层原理的透彻解析，无疑提供了极具价值的知识基石。那种通过理解物质变化来掌控最终影像质量的自信，是单纯的“配方照搬”无法给予的。

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坦率地说，这本书的深度对初学者可能构成一定的挑战，但对于有一定经验的同行来说，它提供的洞察力是无可替代的。书中对“常见问题排除”的部分尤其令人印象深刻，它没有提供千篇一律的解决方案，而是引导读者进行“溯因推理”。当遇到影调不均、污点或底片出现异常时，作者提供的诊断路径是基于对化学反应路径的逆向工程。这种分析问题的思维模式，远比记住一堆“如果A就做B”的死规矩要高级得多。这种带着批判性思维去审视每一种既定规范的能力，是这本书给予读者的最大馈赠。它塑造了一种专业素养：永远保持怀疑，永远探究“为什么”。这使得我们不再是被动的技术执行者，而是主动的问题解决者和技术改进者。

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从装帧设计和排版的角度来看，这本书的设计也体现了对主题的尊重。纸张的选择保证了即便是高密度印刷的图表和光谱曲线也能保持清晰锐利，这对于研究细节的读者至关重要。布局上，关键术语和公式都被清晰地框选和标注，确保了阅读时的视觉焦点不会涣散。尤其值得称赞的是，插图的质量极高，那些描绘晶体结构演变和化学溶液混合过程的示意图，不仅精确，而且极具美感，将原本枯燥的化学过程视觉化了。整体而言，这本著作不仅仅是一本知识载体，更像是一件精心制作的工艺品，它将技术学习的严肃性与对视觉艺术的敬畏感完美地结合在了一起，是一部值得长期置于案头、反复研读的典藏之作。

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这本书对于工作流程的系统性梳理，达到了近乎“流程再造”的层面。它不是简单地罗列步骤，而是像一位资深工程师在优化生产线一样，对每一个环节的潜在瓶颈和优化空间进行了深入的剖析。从前期的曝光剂量计算到后期的影像密度校正，每一个环节都被置于一个宏大的质量控制体系之下进行审视。我特别关注了其中关于不同显影剂对影像反差和颗粒度的影响对比分析。作者通过一系列严谨的实验数据，清晰地展示了“选择”背后的“后果”，这对于追求个性化视觉风格的专业人士来说，简直是如获至宝。这种对“变量控制”的执着，使得这本书超越了一般技能手册的范畴，上升到一种艺术哲学的高度——即，精确的科学控制是实现自由艺术表达的终极保障。它强迫读者去思考每一个决策的深层影响。

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阅读体验上，这本书的叙事节奏感把握得相当出色，它巧妙地在严谨的科学论述和实际操作的实用性之间找到了完美的平衡点。我特别欣赏作者在处理复杂技术细节时所采用的类比和图解方式。例如，在讲解暗室曝光控制时，书中用生活化的场景来比喻光线与化学物质的相互作用速率，使得那些原本晦涩难懂的动力学概念变得豁然开朗。更难能可贵的是，它并未回避历史的演进。书中穿插了一些关于早期摄影技术发展历程的片段，这些历史的注脚不仅丰富了阅读的趣味性，也让读者更深刻地理解了当前主流技术的来之不易和潜在的局限性。读完关于冲洗液配方调整那一章节后，我立刻跃跃欲试，感觉自己手中握着的不再是冰冷的化学品，而是能塑造光影的魔法原料。这种由内而外的启发性，是许多纯粹的参考手册所缺乏的。

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