无机及分析化学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:董元彦

出品人:

页数:394

译者:

出版时间:2005-1

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030155313

丛书系列:

图书标签:

• 无机化学
• 分析化学
• 农学适用
• 无机化学
• 分析化学
• 化学
• 高等教育
• 教材
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• 理学
• 化学学科
• 实验
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科技前沿探索：现代材料科学与工程导论 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探索当代材料科学与工程领域的最新发展、核心原理及其在高端技术中的广泛应用。我们聚焦于传统材料的性能优化、新型功能材料的创制与表征，以及材料设计与制造过程中的前沿计算方法。全书结构严谨，内容涵盖材料的微观结构、宏观性能、制备工艺及其环境可持续性等多个维度，力求构建一个联系基础理论与工程实践的知识体系。 第一部分：材料科学的基石与前沿 本部分首先回顾了材料科学的经典理论框架，但重点将迅速转向当前研究热点和未来趋势。 第一章：结构与性能的量子关联 本章深入探讨了材料的微观结构——从原子排列到晶体缺陷——如何决定其宏观物理、化学和机械性能。我们将详细解析电子结构理论在预测材料能带结构、导电性、磁性及光学特性中的应用。重点内容包括： 晶体学与晶格动力学： 扩展到非周期性结构（如准晶体和无序合金）对声子谱和热力学性质的影响。 电子-声子耦合机制： 分析其在热电材料性能优化中的关键作用。 表面与界面效应： 探讨纳米尺度下，表面原子重构、界面能和异质结的形成如何剧烈改变材料的功能性，尤其是在催化和传感器领域。 第二章：先进热力学与相变动力学 本章超越了基础的热力学平衡概念，聚焦于非平衡过程和复杂系统的相变行为。 高熵合金（HEA）的热力学设计： 分析基于构型熵和混合焓的稳定性和微观结构形成路径，并讨论其在极端环境下的应用潜力。 扩散理论的修正： 考虑浓度梯度、应力场和电场耦合作用下的非Fickian扩散行为，这在电池电极材料的快速充放电过程中至关重要。 原位表征技术在相变研究中的应用： 介绍同步辐射、透射电子显微镜（TEM）等技术如何实现对材料在真实服役条件下相变过程的实时监控。 第二部分：功能材料的创新与应用 本部分集中讨论那些因其独特功能而被设计和制造出来的先进材料，这些材料是下一代电子、能源和生物技术的核心驱动力。 第三章：能源转换与存储材料的革命 深入探讨支撑可持续能源系统的关键材料： 固态电解质与界面问题： 详细剖析锂离子、钠离子甚至钾离子电池中固态电解质的离子传导机制，以及电极/电解质界面形成的阻抗层（SEI/CEI）的化学动力学和结构演变。 高效光催化剂的设计： 重点研究基于钙钛矿、碳氮化物和金属有机框架（MOFs）的半导体材料，如何通过能带工程和缺陷调控实现可见光驱动的水分解和二氧化碳还原。 核能材料的抗辐照性能： 分析先进陶瓷和合金在强中子流作用下的辐照损伤机制（如肿胀、脆化）及其缓解策略。 第四章：智能与响应性材料系统 本章关注能够对外部刺激（如光、电、热、力、化学环境）做出可逆响应的材料。 形状记忆聚合物与合金的本构模型： 建立描述超弹性、应力诱导马氏体转变和恢复过程的复杂本构关系，并讨论其在软体机器人和自修复结构中的应用。 光电子与柔性器件材料： 深入研究有机半导体（如OLED材料）的激子动力学、载流子传输效率，以及如何将其集成到可拉伸的基底上。 自修复与自清洁表面技术： 探讨基于微胶囊释放或动态共价键的材料自愈合机制，以及仿生结构（如荷叶效应）在疏水和防污涂层中的应用。 第三部分：先进制造与计算材料学 本部分将视角转向如何高效、精确地制造新材料，并利用计算工具来加速材料的发现过程。 第五章：增材制造（3D打印）中的材料行为 重点分析增材制造带来的材料性能特异性与工艺控制挑战。 激光选区熔化（SLM）的熔池动力学： 探讨快速凝固过程中亚稳相的形成、残余应力的累积机制，以及如何通过优化激光参数控制晶粒生长和孔隙率。 梯度功能材料的制造： 介绍如何通过梯度沉积技术在单一构件中实现材料性能的平滑过渡，以满足复杂载荷下的结构要求。 新型粉末床材料的开发： 讨论对高熵陶瓷、金属间化合物粉末的制备要求和低温烧结技术。 第六章：计算材料学与材料基因组计划 本章是连接理论预测与实验验证的桥梁，介绍高通量计算方法在材料研发中的应用。 密度泛函理论（DFT）的高级应用： 探讨如何利用DFT计算复杂体系（如催化剂活性位点、缺陷形成能）的精确电子结构和反应势垒。 机器学习（ML）与材料数据挖掘： 介绍如何构建和训练ML模型，以预测材料的性能（如硬度、韧性、导热系数），并进行逆向设计，即根据所需性能反推出可能的化学成分和微观结构。 相场模型在微观结构演化中的应用： 阐述相场方法如何模拟晶粒长大、第二相析出、裂纹扩展等复杂的时空演化过程，提供精确的尺度效应预测。 结语：迈向可持续与智能的未来材料体系 全书最后总结了材料科学面临的重大挑战——如何实现高性能与环境友好性的统一。强调了循环经济、低能耗制备技术（如室温合成、水相反应）以及材料全生命周期评估（LCA）在未来材料工程中的核心地位。本书不仅为研究人员提供了深厚的理论基础，更为工程师在应对能源、环境和先进制造等前沿挑战时，提供了创新的材料解决方案与工具。

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我是一个偏爱实践操作的人，这本书在理论深度之外，展现出的对实验方法的细腻关注，着实令我刮目相看。它不仅仅停留在“应该如何做实验”的层面，而是深入探讨了“为什么选择这种方法”以及“操作失误可能导致哪些后果”。书中对滴定终点的判断，对电极电位的校准等细节的描述，细致到近乎苛刻，仿佛作者站在我身后，随时准备纠正我的每一个微小动作。这种严谨的态度，培养的不仅仅是技术，更是一种对科学真理的敬畏之心。我尝试着按照书中的指导，重新审视了我过去做过的几个基础实验，结果发现，通过理解背后的原理，我的实验结果精确度有了质的飞跃。这本书教会我的，是如何成为一个更负责任、更细致的实验者，它把“经验”转化成了可以被清晰传授的“智慧”。

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这本书的排版和插图设计简直是一场视觉盛宴，完全颠覆了我对“化学教材”的刻板印象。色彩的运用非常大胆且有目的性，高纯度的单色块被用来强调关键概念，而那些复杂的分子结构图，则被设计得如同精美的艺术品，线条流畅，逻辑清晰。我记得有一次，为了理解某个晶体结构的堆积方式，我反复查看了书中提供的三维渲染图，那简直是教科书级别的视觉辅助，比我以前看的任何三维模型都要直观。而且，书中的注释和旁白部分，处理得非常巧妙，它们不会打断阅读的主线，而是以一种对话式的口吻，为你提供额外的背景信息或者历史轶事，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在与一位博学的导师进行私密的交谈。这种对细节的极致追求，让阅读过程变成了一种享受，即使面对那些晦涩难懂的部分，我也愿意沉浸其中，去探索作者构建的知识迷宫。

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这本书，拿到手里就感觉分量十足，沉甸甸的，像是装满了某种沉重的知识。我原本以为这会是一本枯燥的教科书，但翻开目录后，那种预期的枯燥感并没有立刻出现，反而被一些奇特的标题吸引住了。比如，书中对某些元素性质的描述，总是带着一种近乎诗意的笔触，让我忍不住联想到那些古老的炼金术士，在昏暗的灯光下，小心翼翼地操作着坩埚。我尤其喜欢它对化学平衡的阐述，作者似乎有一种魔力，能把那些抽象的符号和公式，转化成一幅动态的画面，让你真切地看到粒子们是如何相互拉扯、达成微妙的平衡。阅读过程中，我时常会停下来，盯着一个复杂的反应式发呆，想象着反应物是如何一步步变成产物的，那种“看见”化学过程的感觉，是其他教材无法给予的。它不仅仅是知识的堆砌，更像是一场关于物质世界本质的深入探索，引导你用更广阔的视角去看待身边的万事万物。

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坦白说，初次接触这本书时，我感到了一丝压力，因为它的内容深度远超我的预期，很多章节需要反复阅读才能勉强消化。然而，正是这种挑战性，激发了我最大的学习热情。它不像那些迎合大众口味的读物，而是直接将你置于学术研究的前沿。书中对某些复杂体系的分析，涉及到的数学工具和理论框架，都要求读者具备扎实的预备知识，但一旦攻克难关，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。它塑造了一种积极对抗困难的阅读习惯，让我学会了如何分解复杂问题，如何从宏观到微观进行切换思考。这本书更像是一把钥匙，它开启的不是一个知识库的大门，而是一种更高级的、更具批判性的思维方式。

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这本书的行文风格，带着一种古典的庄重感，却又时常在关键处爆发出现代的洞察力。作者似乎非常注重逻辑的严密性，每一个论证都像是在搭建一座精密的拱桥，层层递进，无可挑剔。我尤其欣赏它处理“例外”和“局限性”的方式，很多教材会简单地略过那些不符合主流模型的特例，但这本书却把它们单独拿出来进行深入分析，这极大地拓宽了我对化学世界的认知边界。它没有给我一个“完美”的化学模型，而是展示了一个充满张力、不断自我修正的科学领域。阅读时，我时常能感受到作者在字里行间流露出的那种对知识的敬畏和对澄清模糊地带的执着，这使得整本书的气质显得既权威又充满生命力，让人无法轻视。

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