具体描述
本书系统地阐述了包装材料方面的知识，包括纸和纸板、塑料、玻璃于陶瓷、金属、纳米包装材料、复合包装材料、木质材料、黏合剂、包装用印刷油墨以及包装废弃物的处理。
本书适用于印刷包装高职院校的专业课程教材，也可供印刷包装企业的技术人员阅读参考。
精密结构与先进应用：现代材料科学前沿探索 图书名称： 精密结构与先进应用：现代材料科学前沿探索 图书简介： 本书系统而深入地剖析了当代材料科学领域最具革命性和影响力的前沿进展，聚焦于材料的微纳结构设计、多尺度表征技术以及在极端环境和高功能化领域中的突破性应用。它并非传统意义上对基础材料分类的罗列，而是以“结构决定性能，功能驱动设计”的现代材料学核心理念为指导，为读者构建了一个理解和驾驭下一代工程材料的知识框架。 全书共分为六个核心部分，层层递进，从原子尺度的精确控制到宏观系统的集成应用，展示了材料科学如何成为推动信息技术、能源转换、生物医学和先进制造等关键产业升级的核心驱动力。 --- 第一部分：多尺度结构控制与表征新范式 本部分着重探讨如何通过对材料结构在纳米级、微米级甚至介观尺度的精确调控，实现宏观性能的质的飞跃。 1. 晶体缺陷工程与本征性能调控： 摒弃对完美晶体的传统崇拜，本章深入研究了位错、晶界、点缺陷（如空位、间隙原子）在提升材料力学性能（如超高强度、韧性协同）和电学性能（如热电转换效率）中的积极作用。重点阐述了如何利用应变梯度工程（GSE）和晶界工程来设计新型功能梯度材料和超细晶粒结构。 2. 软物质与复杂流体的界面行为： 关注高分子、胶体、液晶等软物质体系的构象动力学和界面张力。详细解析了微流控技术在精确控制液滴形态和组装结构中的应用，以及生物膜、高分子刷在生物传感和药物缓释系统中的界面相互作用机理。讨论了如何通过外部刺激（光、电、磁场）实现对复杂流体结构的原位、动态重构。 3. 先进表征技术的新视野： 介绍了突破传统显微镜分辨率限制的前沿表征手段，如球差校正透射电子显微镜（STEM）在原子尺度成像、同步辐射光源（SR）在原位高通量材料反应过程监测中的应用，以及二维核磁共振（2D NMR）在解析非晶态和高分子网络结构中的关键作用。强调数据处理和高维数据可视化的重要性。 --- 第二部分：能源转换与存储的材料革命 本部分聚焦于解决全球能源挑战所需的关键材料体系，特别是关注能量的捕获、转换和高效存储的效率瓶颈。 4. 新一代光电转换材料的物理化学基础： 全面评估了钙钛矿太阳能电池的稳定性、寿命与缺陷钝化机制。深入探讨了量子点（QDs）在光捕获和多激子生成（MEG）方面的潜力，以及有机光伏（OPV）材料中激子分离效率的分子设计策略。 5. 固态电解质与高能密度电池架构： 详细分析了固态电池中界面阻抗的来源和抑制方法。对比了聚合物、硫化物和氧化物固态电解质的离子传导机理。同时，涵盖了锂硫、锂空气等下一代化学体系中活性物质的体积膨胀控制与导电网络构建技术。 6. 催化剂的活性位点设计与过程强化： 探讨了如何通过单原子催化（SACs）和亚纳米团簇来最大化活性位点的利用率。特别关注燃料电池中的铂基催化剂替代研究，以及在电解水制氢过程中高效、低成本非贵金属催化剂的界面结构优化。 --- 第三部分：极端环境下的智能与响应材料 本部分转向那些能够在复杂、多变或极端物理化学环境下展现出独特功能的“活性”材料。 7. 形状记忆与自修复聚合物网络： 阐述了热力学驱动的形状记忆效应在应力释放和可回收应用中的机理。重点剖析了基于动态共价键（如Diels-Alder反应、超分子键）构建的自修复材料，探讨其修复效率与循环寿命之间的权衡。 8. 先进复合材料的界面本征强度： 深入研究了纤维/基体界面的化学键合、物理锚固和应力传递。分析了碳纳米管（CNTs）和石墨烯（GO/rGO）在增强轻质金属基体和聚合物基体复合材料中的三维网络构建技术，以及界面缺陷的疲劳萌生与扩展。 9. 热管理与相变储热材料（PCM）： 讨论了高导热性材料（如氮化硼、金属间化合物）的设计，以解决电子器件的散热问题。细致分析了有机和无机相变材料的潜热存储密度、循环稳定性和形变控制技术，以优化建筑和服装的热舒适性。 --- 第四部分：生物医学与仿生工程材料 本部分关注材料科学如何与生命科学深度交叉，实现精准的诊断、治疗和组织修复。 10. 生物惰性与活性植入体材料： 比较了钛合金、钴铬合金在骨科植入中的疲劳特性。重点介绍了生物可降解高分子（如PLA/PGA）的降解动力学控制，以适应组织再生速率。探讨了表面微纳纹理化对细胞粘附、迁移和分化的引导作用。 11. 靶向药物递送系统的智能响应性： 阐述了如何设计对pH值、温度或酶活性敏感的纳米载体，实现药物的“按需释放”。研究了核酸药物（siRNA, mRNA）封装技术，及其在跨越细胞膜和血脑屏障时的稳定化策略。 12. 组织工程支架的力学生物学： 探讨了水凝胶作为类细胞外基质（ECM）材料的力学性能调控，包括剪切模量、弹性模量的精确匹配。分析了如何通过生物活性分子（生长因子）的梯度负载，指导干细胞向特定细胞系（如心肌、神经元）的分化方向。 --- 第五部分：计算材料学与AI赋能 本部分全面介绍了现代计算工具和数据科学如何加速材料的发现、设计和性能预测。 13. 第一性原理计算在材料设计中的地位： 详细介绍了密度泛函理论（DFT）在预测晶体结构稳定性、电子结构和反应能垒中的应用。展示了如何利用高通量计算筛选具有特定带隙或催化活性的新型化合物库。 14. 机器学习与材料信息学（MI）： 阐述了如何构建高质量的材料数据集（Materials Genome Initiative），并应用监督学习和深度学习模型来预测复杂材料体系的性能（如硬度、玻璃化转变温度）。讨论了逆向设计策略——从目标性能反推所需原子结构或合成路线的可行性。 15. 动力学模拟与微观过程重构： 运用分子动力学（MD）模拟来揭示原子扩散路径、界面扩散机制和高应力下的塑性变形过程。介绍结合蒙特卡洛（MC）方法的优势，用于模拟退火和相变过程。 --- 第六部分：先进制造中的材料集成 最后一部分关注如何将高性能材料集成到实际产品中，特别是增材制造技术带来的变革。 16. 增材制造（3D打印）中的材料行为与缺陷控制： 针对选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等金属增材制造过程，分析了快速凝固导致的微观组织演变（如枝晶尺寸、孔隙形成）。探讨了如何通过优化激光扫描策略来控制残余应力和各向异性。 17. 功能梯度材料的制造挑战与优化： 深入研究了如何通过定向凝固、粉末冶金或激光熔覆技术，在单一构件内部实现材料成分或微观结构的连续变化，以应对多功能集成（如耐磨/耐腐蚀双层结构）的需求。 18. 材料生命周期评估与可持续性设计： 强调材料科学的可持续发展维度，涵盖了从原材料开采、加工能耗到产品回收利用的全过程环境影响评估。提出了如何通过设计易于拆解和回收的闭环材料系统来实现工程应用的可持续性。 结论： 本书旨在为材料科学家、化学工程师、机械设计人员以及研究生提供一个全面、前瞻性的视野，激发跨学科研究，推动下一代高性能、智能化和环境友好型材料的产业化进程。阅读本书将有助于读者掌握从原子级别理解材料，并将其转化为突破性工程解决方案的能力。
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