材料物理性能 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:连法增编

出品人:

页数:259

译者:

出版时间:2005-9

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787811021813

丛书系列:

图书标签:

材料物理
材料科学
物理性能
材料特性
固态物理
材料工程
力学性能
热学性能
电学性能
光学性能

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具体描述

《材料物理性能》是根据教育部制定的材料科学与工程专业教学大纲的要求编写的。从材料具有的物理性能的起源、物理模型的角度出发，阐明材料物理性能的基本理论、影响材料物理性能的因素、提高材料物理性能的措施以及物理性能的检测原理和方法等；着重介绍了材料磁学性能、材料电学性能、材料热学性能、材料弹性与内耗和材料光学性能等基本知识内容。

《材料物理性能》可作为高等学校材料科学与工程专业及相关专业本科生及研究生的教材；作为参考书，可供从事材料物理性能领域研发和技术工作的专业人员学习、阅读。

《材料科学漫谈》本书并非一本严谨的教科书，更像是一场轻松愉快的材料科学知识漫游。如果你对身边物品的构成感到好奇，想了解它们为何能承受巨大的压力、闪耀迷人的光泽，或是具备神奇的导电、绝缘特性，那么这本书或许能为你打开一扇全新的视角。我们生活在一个被材料塑造的世界里。从我们手中翻阅的纸张，到居住的房屋，再到出行乘坐的交通工具，每一样都离不开各式各样的材料。但“材料”这个词，远比我们想象的要宽广得多。它不仅仅是钢筋水泥、玻璃塑料，更包含了自然界馈赠的宝藏，比如岩石中的矿物，植物纤维的韧性，甚至是我们身体中的骨骼和血液，它们都以各自独特的方式展现着令人惊叹的“材料属性”。这本书将带领读者从宏观的世界出发，逐步深入到微观的奥秘。我们会从日常生活中的常见事物入手，比如为什么一把铁锅比铝锅更耐用，为什么玻璃杯容易碎裂，为什么有些金属会生锈而有些则不会。这些看似简单的问题，背后都蕴藏着深刻的材料科学原理。我们会借由这些生活化的案例，去探究材料的“组成”——它们是由哪些基本粒子构成的，这些粒子又是如何排列组合的。接着，我们将尝试理解材料的“结构”。材料的性能，很大程度上取决于其内部原子、分子甚至更大尺度结构的排列方式。就像用积木搭建房子，不同的堆叠方式会产生截然不同的坚固程度和稳定性。我们会聊聊晶体与非晶体，金属的晶格，高分子的长链结构，以及这些结构是如何影响材料的强度、延展性、硬度等基本属性的。我们会想象原子间的“握手”——那些连接原子、维持材料整体的“化学键”，它们的力量大小、性质差异，直接决定了材料的“脾气”。然后，我们将进一步探索材料的“行为”。当外界力量施加在材料上时，它们会如何反应？是屈服、断裂，还是变形？这涉及材料的力学性能。我们会简单谈谈应力与应变，弹性与塑性，以及材料在不同载荷下的表现。同时，材料的导电性、导热性、光学特性，例如材料如何与光线互动，如何传递热量，如何允许电流通过，这些也是构成材料鲜活“性格”的重要部分。我们会尝试解释一些令人着迷的现象，比如超导材料如何实现零电阻，半导体材料为何能在电子设备中扮演关键角色，以及某些材料在特定条件下为何会发生神奇的颜色变化。这本书不会止步于对已有材料的介绍，还会涉猎材料的“创造”与“改造”。科学家们如何通过改变材料的成分、结构或制备工艺，来赋予材料全新的性能？我们会聊聊合金的诞生，陶瓷的烧结，高分子材料的合成，以及一些前沿的材料设计理念，比如纳米材料的奇妙世界，智能材料的“感知”与“响应”能力。这些探索，将展现人类智慧如何通过操纵材料，不断突破技术的边界，创造出更加便利、高效、可持续的生活。我们希望通过这些或深或浅的探讨，读者能够对材料有一个更加立体、更加生动的认识。不再将材料视为冰冷的、不可分割的整体，而是看作是一个充满活力、蕴含着无数科学奥秘的动态体系。这本书的目的，是激发你对身边物质世界的探索欲，让你在日常生活中，也能发现材料科学的魅力所在。它是一本邀请你一同思考“为什么”和“如何”的书，期望能点燃你对科学的好奇心，即使不曾深入钻研专业知识，也能感受到材料科学那股强大的、塑造我们世界的生命力。

作者简介

第1章材料磁学性能

1.1 基本磁性参数

1.1.1 基本磁性参数

1.2 物质的磁性

1.2.1 原子磁矩

1.2.2 物质按磁性分类

1.3 自发磁化

1.3.1 铁磁性的物理本质

1.3.2 反铁磁性和亚铁磁性物质磁性的物理本质

1.3.3 RKKY理论

1.4 磁各向异性

1.4.1 磁各向异性

1.4.2 静磁能

1.4.3 磁晶各向异性能

1.4.4 磁弹性能

1.4.5 感生磁各向异性

1.4.6 交换各向异性

1.5 磁畴结构

1.5.1 磁畴成因

1.5.2 畴壁结构及其特征

1.5.3 晶体中畴壁的厚度与畴壁能密度

1.6 磁体中的磁畴结构类型

1.6.1 均匀铁磁体中的磁畴结构

1.6.2 非均匀铁磁体中的磁畴结构

1.7 技术磁化

1.7.1 技术磁化过程

1.7.2 技术磁化过程的磁化机制

1.7.3 畴壁位移磁化的物理机制

1.7.4 畴壁位移引起的起始磁化率

1.7.5 可逆磁畴转动磁化过程

1.7.6 不可逆磁化过程

1.7.7 影响磁化率(磁导率)的因素

1.8 反磁化过程

1.8.1 反磁化过程

1.8.2 反磁化核生成与长大

1.8.3 不可逆磁畴转动决定的矫顽力

1.8.4 控制矫顽力大小的途径

1.9 剩余磁化强度

1.9.1 剩余磁化状态的物理概念

1.9.2 影响剩磁的因

1.9.3 最大磁能积

1.10 交流(动态)磁特性

1.10.1 动态磁性参数

1.10.2 交流磁化过程中的磁损耗

1.10.3 磁化强度的运动方程

1.10.4 微波磁性

1.11 磁与非磁物性的交叉效应

1.11.1 磁电效应

1.11.2 磁光效应

1.11.3 磁热效应

1.12 材料静态磁性能的测量

1.12.1 冲击法

1.12.2 热磁仪法

1.12.3 磁天平法

1.12.4 应变电阻法

1.12.5 振动样品磁强计

1.13 材料交流磁性能测量

1.13.1 伏一安测量法

1.13.2 电桥法

1.13.3 磁性分析的应用

思考题

参考文献

第2章材料电学性能

2.1 材料导电的物理本质

2.1.1 电阻率和电导率

2.1.2 金属及半导体的导电机理

2.1.3 马提森定则

2.2 影响金属导电性的因素

2.2.1 电阻率与温度的关系

2.2.2 电阻率与受力情况的关系

2.2.3 冷加工对电阻率的影响

2.2.4 晶体缺陷对电阻率的影响

2.2.5 热处理对金属电阻的影响

2.2.6 几何尺寸效应对电阻的影响

2.3 合金的导电性

2.3.1 固溶体的导电性

2.3.2 金属化合物、中间相及多相合金的导电性

2.4 导电性的测量

2.4.1 单电桥(惠斯通电桥)法

2.4.2 双电桥(开尔文电桥)法

2.4.3 直流电位差计测量法

2.5 电阻分析的应用

2.5.1 测定固溶体的溶解度曲线

2.5.2 研究合金的有序一无序转变

2.5.3 研究合金的时效

2.5.4 研究材料的疲劳过程

2.5.5 研究非晶态合金的晶化

2.6 材料的热电性

2.6.1 第一热电效应——塞贝克效应

2.6.2 塞贝克效应的物理本质

2.6.3 第二热电效应——珀尔帖效应

2.6.4 第三热电效应——汤姆逊效应

2.6.5 热电势的测量

2.6.6 影响热电势的因素

2.7 材料的超导电性

2.7.1 超导电性的发现与进展

2.7.2 超导体的基本性能

2.7.3 两类超导体

2.7.4 超导隧道效应

2.7.5 超导现象的物理本质

2.7.6 超导材料的应用

2.8 半导体导电性能

2.8.1 半导体的能带

2.8.2 本征半导体和参杂半导体

2.8.3 半导体的电导

2.8.4 半导体的霍尔效应

2.8.5 半导体P—N结的导电性

2.8.6 半导体的光电效应

2.8.7 非晶态半导体的电学特性

2.9 离子类载流子导电

2.9.1 离子类载流子电导机理

2.9.2 离子电导的热力学特性

2.9.3 影响离子导电的因素

2.9.4 快离子导体的传导特性和晶体结构

2.10 材料的介电性能

2.10.1 电介质极化

2.10.2 电介质极化的微观机制

2.10.3 复介电常数和介质损耗

2.10.4 极化弛豫和频率响应

2.10.5 介电强度(介电击穿强度)

2.10.6 铁电性

2.10.7 热释电效应

2.10.8 压电效应

思考题

参考文献

第3章材料热学性能

3.1 热力学基本知识

3.2 材料的热容

3.2.1 热容及其物理意义

3.2.2 晶态固体热容的实验规律

3.2.3 经典热容理论

3.2.4 晶态固体热容的量子理论

3.2.5 金属和合金的热容

3.2.6 热容和热焓的测量

3.2.7 热分析应用实例

3.3 材料的热膨胀

3.3.1 热膨胀系数

3.3.2 热膨胀的物理本质

3.3.3 热膨胀与其他物理性能的关系

3.3.4 影响膨胀性能的因素

3.3.5 热膨胀的测量

3.3.6 膨胀分析的应用

思考题

参考文献

第4章材料弹性和内耗

4.1 弹性及其物理本质

4.1.1 弹性变形及其微观机制

4.1.2 弹性性能的有关参量

4.2 影响弹性模量的因素

4.2.1 弹性模量与某些物理参量关系

4.2.2 温度的影响

4.2.3 相变的影响

4.2.4 固溶体的弹性模量

4.2.5 弹性模量与晶体结构的关系

4.3 金属与合金的弹性反常

4.3.1 铁磁金属与合金的弹性反常

4.3.2 顺磁性金属与合金的弹性反常

4.3.3 反铁磁合金的弹性反常

4.4 弹性模量的测量及其应用

4.4.1 概述

4.4.2 动态法测量弹性模量

4.4.3 悬挂法测量弹性模量

4.4.4 超声波脉冲法测量弹性模量

4.4.5 弹性模量在材料研究中的应用

4.5 滞弹性和内耗

4.5.1 滞弹性内耗

4.5.2 静滞后内耗

4.5.3 阻尼共振型内耗

4.6 内耗产生的机制

4.6.1 间隙原子有序排列引起的内耗

4.6.2 与晶界有关的内耗

4.6.3 与位错有关的内耗

4.6.4 磁弹性内耗

4.7 内耗的表征(量度)

4.7.1 计算振幅对数减缩量

4.7.2 建立共振曲线求内耗值

4.7.3 超声波在固体中的衰减系数

4.7.4 计算阻尼系数或阻尼比

4.8 内耗的测量

4.8.1 扭摆法

4.8.2 共振棒法

4.8.3 超声脉冲回波法

4.9 内耗分析的应用

4.9.1 确定扩散激活能与低温扩散系数

4.9.2 研究过饱和固溶体的沉淀

4.9.3 高阻尼(内耗)性能的研究

思考题

参考文献

第5章材料光学性能

5.1 光的物理本质

5.1.1 光的波粒二象性

5.1.2 光的电磁性

5.1.3 光子的能量和动量

5.2 光与固体的相互作用

5.2.1 光的干涉和衍射

5.2.2 光的反射和折射

5.2.3 光传播过程的能量变化

5.3 材料的发光

5.3.1 激励方式

5.3.2 材料发光的基本性质

5.4 材料的受激辐射和激光

5.4.1 受激辐射

5.4.2 激活介质与光学谐振

5.4.3 激光器件简介

思考题

参考文献

附表A 磁性物理量、单位制及其换算

附表B 元素的物理性质

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容简直是打开了新世界的大门！作为一名对材料科学充满好奇但又略感门外汉的读者，我一直希望能找到一本既权威又易于理解的书籍，来系统地梳理我对各种材料物理性能的认知。《材料物理性能》无疑就是我寻觅已久的宝藏。它不像一些学术著作那样堆砌公式和晦涩的理论，而是用一种非常生动形象的方式，将抽象的概念具象化。我尤其喜欢书中关于不同材料在极端环境下的表现的章节，比如在超高温或超低温条件下，材料的晶格结构是如何变化的，从而影响其强度、延展性乃至导电性。书中穿插的大量图表和实际案例，让这些知识不再是枯燥的文字，而是鲜活的画面。我常常会一边阅读，一边想象着那些材料在现实应用中的场景，比如太空探索中的隔热材料，或是深海探测器上的耐压合金。它教会我不仅仅是“知道”这些性能，更是“理解”这些性能是如何由微观结构决定的，以及如何通过调控微观结构来优化宏观性能。这本书的排版设计也十分考究，字体大小、行距都恰到好处，阅读起来毫不费力，即使是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我真的非常推荐这本书给所有对材料科学感兴趣的朋友，无论你是学生、工程师还是仅仅是出于好奇的普通读者，都能从中获得巨大的启发。

评分☆☆☆☆☆

读完《材料物理性能》后，我最大的感受是，这本书极大地拓宽了我对“材料”这个概念的理解边界。在此之前，我总觉得材料就是钢筋水泥、塑料橡胶，是工业生产中那些实实在在的东西。然而，这本书让我认识到，材料的范畴远不止于此，它涵盖了从最基础的金属、陶瓷、聚合物，到更前沿的纳米材料、生物材料，甚至是复合材料和智能材料。书中对每一种材料的物理性能的阐述都极为详尽，并且有着严谨的逻辑性。它不会孤立地讲解某种性能，而是将其置于材料的微观结构、原子排列、化学键合等层面进行深入分析，从而解释宏观性能的产生机制。让我印象深刻的是关于材料的电学和磁学性能的章节，它不仅仅罗列了导电性、绝缘性、磁导率等参数，更是深入探讨了电子在材料中的运动方式，以及磁畴的形成和变化，这对于理解半导体、磁性材料等在现代科技中的重要作用至关重要。书中还提到了一些我之前从未听过的材料，例如形状记忆合金和压电陶瓷，它们的神奇性能让我大开眼界，也引发了我对未来材料科学发展方向的无限遐想。这本书的深度和广度都令人惊叹，它为我提供了一个系统、完整的材料物理性能知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验，可以说是“润物细无声”般的知识浸润。它不是那种需要死记硬背的教科书，而是通过清晰的条理和恰到好处的图示，引导读者一步步深入理解材料物理性能的内在逻辑。《材料物理性能》在介绍各种性能时，都会先从最基础的概念讲起，然后逐步深入到复杂的机理。比如在讲到材料的光学性能时，它会先解释光的折射、反射、吸收等基本原理，然后结合材料的电子结构和能带理论，来解释为何不同的材料呈现出不同的颜色，以及为何有些材料透明，有些则不透明。书中对光学性能的阐述，让我想起了很多关于光学器件和显示技术的原理，比如LED发光二极管的色彩原理，以及玻璃和塑料的光学特性差异。此外，书中还对材料的声学性能、表面性能等进行了全面的介绍，这些都是我之前很少接触到的领域。通过这本书，我对材料的认知不再局限于其强度或硬度，而是扩展到了它们与光、声、乃至其表面环境的互动关系。这种全方位的知识覆盖，让我感到非常充实。

评分☆☆☆☆☆

读完《材料物理性能》，我不得不说，这本书的作者对于材料科学的理解，已经达到了一个炉火纯青的地步。他们能够将如此复杂和多样的材料物理性能，梳理得如此清晰，并且用一种引人入胜的方式呈现出来。书中的每一个章节都像是精心设计的旅程，带领读者从一个性能领域走向另一个领域，并且总能在每个角落发现惊喜。我特别欣赏书中对材料失效机理的分析，它详细介绍了材料在各种应力、腐蚀、疲劳等作用下是如何发生断裂、变形或性能退化的，这对于理解工程设计中的安全裕度和材料选择至关重要。书中还提供了大量的案例分析，比如桥梁的断裂、飞机的疲劳损坏等，这些生动的例子让我深刻体会到材料性能的重要性，以及对材料科学知识的掌握对于确保工程安全和可靠性的必要性。这本书不仅提供了知识，更传递了一种严谨的科学态度和解决问题的思维方式。它鼓励读者去探索、去质疑，并最终去创新。我真心认为，这本书是任何想要在材料领域有所建树的人的必读之作。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对物理学有着浓厚兴趣的爱好者，我一直在寻找能够将物理学原理与实际应用紧密结合的书籍。《材料物理性能》这本书恰恰满足了我的这一需求。它不仅仅是一本介绍材料性能的工具书，更是一本充满物理思想的读物。书中对材料力学性能的阐述，比如弹性、塑性、断裂韧性等，都建立在应力、应变、晶格缺陷等物理概念的基础上。它详细解释了应力集中如何导致材料在局部区域发生屈服或断裂，以及不同晶体结构的材料为何在韧性上存在显著差异。我尤其欣赏书中关于材料热学性能的讨论，它将热传导、热膨胀、相变等现象与原子振动、能量传递等物理过程联系起来，让我能够从更深层次理解材料在热环境下的行为。例如，书中对热导率的解释，让我明白了为何金属导热性好，而陶瓷则相对较差。这本书让我受益匪浅，它不仅巩固了我对基础物理学的理解，还让我看到了这些物理原理如何在微观层面驱动着宏观材料的性能表现，进而影响到我们日常生活中的各种产品和技术。

评分☆☆☆☆☆