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出版者:中国纺织出版社

作者:中国纺织工业设计院

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-04-01

价格:80

装帧:简裝本

isbn号码:9787506432962

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• 聚合物
• 输送
• 干燥
• 工艺
• 化工工程
• 材料科学
• 粉体工程
• 颗粒技术
• 工业应用
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好的，这是一本关于《材料科学导论：从微观到宏观的视角》的图书简介。 --- 《材料科学导论：从微观到宏观的视角》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的材料科学基础知识框架，涵盖了从原子结构、晶体缺陷到宏观材料性能演变的全过程。我们力求构建一条清晰的学习路径，引导读者理解不同材料（金属、陶瓷、高分子、复合材料）的内在联系与特性差异，并探讨材料在工程应用中所面临的挑战与机遇。 第一部分：材料的本征结构与热力学基础 本部分首先从原子尺度出发，详细阐述了材料的微观结构。内容涵盖了晶体结构基础，包括晶格常数、密堆积原理以及常见晶系的衍射分析方法，如X射线衍射（XRD）在晶体结构鉴定中的应用。我们着重讨论了晶体缺陷的类型——点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）——及其对材料力学性能的决定性影响。理解缺陷的形成与迁移，是深入探究材料变形和断裂机制的关键。 紧接着，我们引入了材料科学中的热力学与相图原理。材料的稳定性和转变过程受热力学驱动，因此，平衡态相图（如二元合金相图）的解读是材料设计与加工的基石。书中详细分析了相平衡、相变动力学，以及非平衡态组织形成的影响，例如快速凝固和扩散退火等过程如何塑造最终的材料性能。 第二部分：材料的机械性能与变形机制 材料工程的核心目标之一是预测和控制材料在受力下的响应。本章聚焦于机械性能，从最基本的应力-应变关系开始，阐述了弹性变形、塑性变形的微观机理，特别是位错滑移和孪生现象。我们详细讨论了金属材料的强度、硬度、韧性和疲劳特性，并引入了断裂力学基本概念，如应力集中、裂纹扩展速率（$da/dN$）以及断裂韧度（$K_{Ic}$）。理解这些机制，能帮助工程师设计出更安全、更耐用的结构件。 此外，本节还探讨了材料在不同温度和加载速率下的粘弹性行为，特别是对高分子材料至关重要的蠕变和应力松弛现象。我们通过引入时间-温度等效原理，解释了如何通过加速老化实验来预测材料的长期可靠性。 第三部分：功能材料的电、磁与光学特性 材料的宏观应用往往与其电子结构息息相关。本部分深入探讨了材料的功能性方面。在电学性能方面，书中系统梳理了导电体、半导体和绝缘体的能带理论模型，并解释了掺杂对半导体载流子浓度和导电率的影响。对于电子器件材料，如氧化物和钙钛矿，我们分析了介电常数与损耗因子，以及它们在电容器和存储器中的应用。 磁性材料部分，详细介绍了抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观来源，并着重分析了磁畴结构、磁滞回线以及软磁和硬磁材料的应用边界。 光学特性方面，我们讨论了光与物质的相互作用，包括吸收、散射和透射现象，并介绍了透明陶瓷、光纤以及现代显示技术中所需的光电转换材料。 第四部分：先进材料的合成与加工工艺 理解材料的性能，最终要落实到如何制备出具有特定微观结构的材料。本部分侧重于材料加工工艺及其对最终性能的调控。 在金属加工领域，本书涵盖了铸造、固态成形（锻造、轧制）以及粉末冶金技术。我们强调了热处理工艺（如退火、正火、淬火和回火）如何通过调控相变和析出物来优化材料的综合性能。 对于陶瓷和无机非金属材料，我们重点介绍了粉体制备、烧结理论（液相烧结、固相烧结）以及先进的快速烧结技术（如放电等离子烧结，SPS）。 高分子材料的加工涉及聚合反应的控制、混合、挤出、注塑成型以及拉伸定向等过程，这些过程直接决定了纤维和薄膜的取向度和力学性能。 第五部分：面向未来的材料设计与挑战 最后，本书展望了材料科学的前沿领域。我们将探讨纳米材料的独特性能（如量子尺寸效应），以及如何利用原子层沉积（ALD）和分子束外延（MBE）等先进技术来精确控制材料界面。此外，我们还讨论了生物材料的相容性、可降解性及其在组织工程中的潜力，以及材料在极端环境（高温、辐射、腐蚀）下的行为与防护策略。 本书内容结构严谨，图例丰富，旨在为本科生、研究生以及从事材料研发和应用的工程师提供一本既有理论深度又具工程实践指导意义的参考书。通过对材料结构、性能、加工与应用的系统性研究，读者将能够掌握从原子尺度到宏观尺度的跨尺度思维，有效应对未来工程设计中的材料选择与创新挑战。

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坦率地说，作为一名资深设备维护工程师，我关注的重点往往更偏向于实际运行中的可靠性和维护便捷性，而这本书在这些“接地气”的内容上也给了我很多启发。例如，在关于浆料输送管线维护的部分，它详细列举了不同聚合物溶液在不同材质管道内壁上可能发生的挂壁现象，并提供了清洗程序和预防性维护的周期建议，这在标准操作规程（SOP）的制定上极具参考价值。特别是关于干燥炉内部气流分布的模拟分析，书中展示了利用CFD（计算流体力学）软件对复杂几何结构干燥腔室进行优化布局的案例研究，这种前瞻性的视角让我意识到，我们过去仅凭经验调整风口的做法是多么的粗放。虽然某些高阶的数学模型对我日常的维修工作来说可能过于繁复，但它提供的结论性图表和参数范围，已经足够指导我进行现场的紧急调整。这本书的实用价值，在于它把晦涩的理论转化成了可执行的工程判断，让一线人员也能理解背后的科学原理，从而更有效地管理和维护昂贵的干燥设备。

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从一个专注于材料性能验证的角度来看，这本书在关联工艺参数对最终产品物理化学性质影响方面做得尤为出色。我主要关注的是聚合物的分子量分布和结晶度如何受干燥过程中的热历史控制。这本书的精彩之处在于，它没有将输送和干燥视为孤立的步骤，而是将其视为一个连续的、相互影响的系统。它讨论了高剪切力输送可能导致的局部过热和链断裂，这种微观损伤在后续的干燥过程中如何被“固化”下来，影响材料的熔融粘度和力学强度。我曾对某批次聚合物进行过详细的差示扫描量热分析（DSC），发现热流曲线的峰形出现了异常展宽，这在当时让我百思不得其解。后来翻阅此书，书中关于快速降温速率对非晶区结构影响的描述，让我将注意力重新放回到了干燥后快速冷却阶段的工艺控制上。这本书的深度在于它始终保持着对“聚合物”这个主体材料的关注，而不是仅仅将其视为一个抽象的流体或粉末，这种以材料为核心的工艺解读，是许多纯机械或热力学书籍所缺乏的。

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这本《聚合物输送与干燥工艺》的书籍，从我个人的阅读体验来看，着实是一本在特定领域内相当扎实的专业参考资料。我主要是在研究高分子材料的制备后期处理阶段，尤其关注浆料的均匀分散和后续的热力学处理对最终产品性能的影响。这本书在理论深度上做到了平衡，既没有陷入过于晦涩的纯数学推导，也没有停留在浅尝辄止的现象描述。例如，它对于不同粘度体系下的泵送阻力模型探讨，结合了流变学的基础知识，提供了许多在实际工程设计中可以直接引用的经验数据和计算方法。我特别欣赏其中关于气流干燥和流化床干燥的章节，作者似乎是结合了多年的现场操作经验，详细分析了颗粒形貌与干燥效率之间的复杂关系，这对于我们优化喷雾干燥机的操作参数至关重要。书中图表清晰，公式推导逻辑严谨，即便是初次接触这方面工艺的新手工程师，也能通过对照案例分析，快速建立起对工艺参数敏感性的直观认识。总的来说，对于从事聚合物加工、精细化工干燥单元设计或质量控制的专业人士而言，这本书无疑是一份高质量的工具书，它有效地弥补了当前市场上许多通用教材在细节深度上的不足，将理论与工程实践紧密地结合了起来。

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初拿到这本《聚合物输送与干燥工艺》时，我的第一印象是它的内容组织结构非常具有条理性，仿佛是为系统学习者量身定制的教材。我一直觉得，关于“输送”这一环节，很多资料都只是简单提及管道设计和泵的选型，但这本书却深入剖析了剪切敏感性聚合物在螺杆泵和柱塞泵中经历的分子链损伤机制，这一点令我颇为震撼。它不仅仅是告诉你“如何输送”，更重要的是解释了“为什么会出问题”以及“如何避免”。在干燥部分，作者花了大量篇幅讨论了溶剂残留与产品稳定性的关联性，特别是对于那些热敏性极强的生物聚合物，书中提供的低温真空干燥的优化策略，其严谨性远远超出了我预期的范围。我记得有一次我们批次的产品出现团聚现象，查阅了大量文献无果，最终从书中关于雾化器出口速度对干燥区物料停留时间分布（RTD）影响的章节中找到了关键线索，调整了雾化压力后问题迎刃而解。这本书的价值在于，它构建了一个从宏观操作到微观作用的完整知识体系，而非零散的经验汇编，非常适合需要进行工艺改进和故障排除的研发人员深入研读。

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对于高等教育阶段的学生或者刚进入行业不久的青年学者来说，这本书的结构和内容广度提供了一个极好的学习框架。它不像某些教科书那样刻意去迎合所有领域，而是聚焦于聚合物这一特定介质，使得知识点之间的联系更为紧密。我特别喜欢其中关于“干燥终点判断”的探讨。书中不仅列举了传统的含湿量测定方法，还详细介绍了基于光谱技术（如近红外光谱）对表面残留溶剂的实时监测技术，并对不同技术在处理不同聚合物体系时的优缺点进行了客观比较。这种对比分析的方式，极大地拓宽了读者的视野，避免了陷入单一方法的思维定式。此外，书中对安全环保方面的论述也相当到位，特别是关于易燃易爆溶剂回收和处理的工程规范，为我们进行工艺流程的合规性审查提供了坚实的依据。总而言之，这本书不仅是技术手册，更像是一位经验丰富、知识渊博的导师，引领读者系统而深入地掌握聚合物输送与干燥这一复杂而关键的工程领域。

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