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出版者:知识

作者:刘强

出品人:

页数:108

译者:

出版时间:2007-8

价格:15.80元

装帧:

isbn号码:9787501553747

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《深入浅出：现代材料科学与工程基础》 书籍简介 一、 宏观视野下的材料世界 《深入浅出：现代材料科学与工程基础》旨在为读者构建一个全面、系统且富有洞察力的现代材料科学与工程知识框架。本书不仅仅是对传统材料学知识的简单罗列，更侧重于从微观结构到宏观性能的转化规律，以及材料在工程应用中的前沿发展方向。 全书结构设计遵循从基础理论到前沿应用的逻辑主线，共分为四大核心板块： 第一部分：材料科学的基石——结构与性能的耦合 本部分着重奠定坚实的理论基础。我们深入探讨了晶体结构、缺陷理论以及原子尺度上的电子结构如何决定材料的宏观力学、热学、电学和磁学性能。 晶体结构与点阵动力学： 详细解析了晶体学基础，包括密堆积原理、布拉维点阵及其倒易点阵的概念。在此基础上，引入了描述晶体振动特性的晶格振动理论，为理解热容量和热导率奠定基础。 材料中的缺陷工程： 缺陷是材料性能的决定性因素。本书系统梳理了点缺陷（空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的形成机制、运动方式及其对材料塑性、蠕变和扩散过程的影响。特别强调了通过控制缺陷浓度和分布来实现材料性能调控的技术路线。 电子结构与能带理论： 运用量子力学原理，深入剖析了金属、半导体和绝缘体导电性的本质区别——能带结构的形成。详细讨论了有效质量、费米能级以及载流子输运机制，为理解功能材料（如光电子材料）的设计提供了理论支撑。 第二部分：工程材料的演变——金属、陶瓷与聚合物的深度剖析 本部分聚焦于三大传统工程材料体系，结合现代冶金学和高分子科学的前沿进展，阐述其制备、微观结构控制与性能优化。 先进金属合金设计： 超越传统的相图分析，本书详细介绍了高熵合金（HEAs）、形状记忆合金（SMAs）和金属间化合物（IMC）的设计原理。重点阐述了相变动力学，特别是扩散控制和无扩散相变（如马氏体转变）在热处理工艺中的精确控制。我们还探讨了先进的粉末冶金技术（如增材制造中的金属粉末床熔融）对微观组织和性能的影响。 高性能陶瓷与复合材料： 陶瓷部分不再局限于氧化物，而是涵盖了氮化物、碳化物以及先进的非氧化物陶瓷。讨论了陶瓷的脆性本质及其通过引入第二相颗粒（如晶须、纳米颗粒）进行增韧的机制。在复合材料方面，详细分析了纤维增强材料（MMC/CMC）中的载荷传递机制和界面设计，旨在突破传统材料的性能极限。 高分子材料的结构-性能关系： 深入研究了聚合物的链结构、拓扑结构（线型、支化、交联）与宏观粘弹性行为之间的内在联系。重点介绍了热塑性弹性体、液晶聚合物的独特性能，以及生物可降解高分子在可持续工程中的应用前景。 第三部分：功能材料的崛起——电、光、磁与能源转换 本部分是本书最具前瞻性的部分，专注于那些依赖特定物理效应实现特定功能的材料，这是当代工程技术创新的核心驱动力。 半导体器件物理与集成电路材料： 详细分析了p-n结的形成、光伏效应和半导体异质结的特性。内容涵盖了从传统的硅基材料到第三代半导体（如GaN、SiC）的性能优势与应用挑战，并探讨了二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）在下一代电子器件中的潜力。 电介质与铁电材料： 探讨了介电常数的物理本质、极化机制（电子、离子、取向极化）及其在电容器、传感器中的应用。重点分析了先进铁电体和压电陶瓷（如PZT替代品）的畴结构调控，以实现高能量密度存储和高效能量采集。 磁性材料与信息存储： 系统阐述了磁性的起源（朗之万理论、居里点）。深入分析了软磁性（高频应用）和硬磁性（永磁体）材料的设计原则。特别关注了自旋电子学（Spintronics）中的巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR），以及它们在非易失性存储器（MRAM）中的应用。 能源材料： 聚焦于电化学储能和催化转化材料。深入讨论了锂离子电池（正负极材料的结构稳定性与界面反应）、固态电解质的离子电导率机制，以及燃料电池和光催化剂的活性位点设计。 第四部分：材料的加工、表征与可持续性 本部分将理论知识与实际工程操作紧密结合，强调现代材料的制备技术、精确表征手段以及环境责任。 先进制造工艺： 详细介绍了从传统铸造、轧制到现代增材制造（3D打印）的材料成形过程。重点分析了快速凝固、薄膜沉积（PVD/CVD）等技术如何影响材料的微观结构和表面性能。 材料的无损与在役表征技术： 强调了“结构决定性能”必须通过先进表征手段来验证。系统介绍了电子显微学（TEM/SEM/STEM）在原子尺度成像中的应用，X射线衍射（XRD）在物相分析中的作用，以及原子力显微镜（AFM）在表面形貌和力学性能测试中的优势。还介绍了原位（In-situ）表征技术，用于实时监测材料在载荷或热作用下的动态演化。 材料的循环经济与服役行为： 讨论了材料在严酷环境下的失效机理，如腐蚀、疲劳和蠕变。最后，本书将目光投向可持续性，分析了材料的生命周期评估（LCA），并介绍了可回收、生物基材料的设计策略，以应对全球环境挑战。 本书特色 本书的叙事风格力求深入浅出，通过大量的工程实例和最新研究成果来佐证基础理论。每一章都配有详细的定量分析案例，并设有“工程前沿思考”栏目，引导读者跳出书本知识的限制，培养材料创新思维。内容严谨，覆盖面广，适合材料科学、机械工程、电子工程等相关专业的高年级本科生、研究生及从事材料研发的工程师和科研人员参考使用。它提供了一个理解和驾驭未来工程挑战所需的综合性工具箱。

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从一个纯粹的“刷题机器”心态来评价，这本书的题目覆盖面广度令人印象深刻。它没有将范围局限在单一的题型上，而是巧妙地融合了基础题、中档题和少量拔高题，确保了知识体系的全面覆盖。更重要的是，它在不同章节之间的知识点衔接处理得非常自然流畅，避免了那种东一块西一块的碎片化学习体验。我发现自己在使用一段时间后，对于那些原本模糊的交叉学科知识点也开始建立起清晰的联系。这种融会贯通的能力，才是真正拉开分数差距的关键。这本书真正地教会了我如何“思考”而不是仅仅“记忆”，它成功地将枯燥的训练过程转化为了一场持续的、富有成效的思维体操。

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这本书的装帧质量和纸张手感也是值得称赞的细节。在如今这个电子化阅读盛行的时代，一本实体书的“质感”反而能带来更强的学习代入感。这本书的纸张厚实，即使用油性笔书写也不会洇墨，这对于需要大量勾画和演算的科目来说至关重要。而且，它的封面设计也很有活力，那种亮眼的配色让人在书堆中一眼就能注意到它，每次拿起它都有一种积极向上的动力。我喜欢在周末的午后，泡上一杯茶，翻开这本书，那种安静、专注的学习氛围，是任何电子设备都无法替代的。它不仅仅是一本练习册，更像是一位沉默但高效的私人导师，陪伴我度过每一个攻坚克难的时刻。

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我之前购买过不少号称是“夺冠”系列的辅导资料，结果发现内容陈旧，甚至有些知识点都与最新的考试大纲脱节了。但《1+1轻巧夺冠优化训练》在这方面做得非常严谨。我仔细对比了它提供的模拟测试卷和官方真题，发现其出题的风格、难度分布乃至陷阱设置都高度贴合最新的命题趋势。这种与时俱进的专业性，让我对它产生了强烈的信赖感。更让我惊喜的是，书中的解析部分，不仅仅给出了答案，更是一份详尽的“阅卷老师视角”指南。它会告诉你，哪些步骤是得分关键点，哪些容易失分，这种前瞻性的指导对于我们这种希望冲击高分的学生来说，简直是无价之宝。它让我提前预判了考试的“雷区”，做好了万全的准备。

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这部书简直是为我量身定做的！我一直苦于找不到那种既能巩固基础知识，又能提供足够挑战的练习册。市面上很多同类书籍要么过于简单，做完感觉收获甚微，要么就是难度陡增，让人望而却步。但是这本《1+1轻巧夺冠优化训练》完全不同。它的编排逻辑非常清晰，从最基础的概念梳理开始，循序渐进地引入各种题型。我尤其欣赏它在每一个章节末尾设置的“错题反思区”，它不仅仅是让你重做一遍错题，更是引导你去思考错误的原因，这种深层次的学习方式极大地提升了我的解题能力。而且，这本书的排版设计非常人性化，字体大小适中，留白充足，长时间阅读也不会感到视觉疲劳。那种每做完一个小模块都有成就感油然而生的感觉，真是久违了。它真正做到了“轻巧”，让学习变成了一种享受而非负担。

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说实话，我抱着试一试的心态买了这本书，没想到它带来的惊喜远远超出了我的预期。我最大的感受是它的“优化”二字做得非常到位。很多教材在讲解例题时，总是给出最标准、最耗时的解法，但这本书不同，它会巧妙地穿插一些“捷径”或者“技巧性”的解法，这些方法往往能在考试中节省宝贵的时间。比如在处理复杂运算时，它会提供一种更简洁的代换思路，这种思维上的提升远比死记硬背公式要有用得多。我感觉自己不只是在做题，更像是在进行一场智力上的博弈。对于那些追求效率和高分的学生来说，这本书简直是神器。它没有冗余的废话，每一页纸、每一个题目都充满了设计的巧思，真正体现了“少即是多”的学习哲学。

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