电子元器件可靠性设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:孙再吉

出品人:

页数:514

译者:

出版时间:2007-9

价格:49.90元

装帧:

isbn号码:9787030196385

丛书系列:

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• 科学
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• 寿命预测

好的，这是一本关于先进材料的微观结构与宏观性能关联性研究的图书简介，旨在深入探讨材料在原子和分子层面的排列、缺陷、界面等微观特征如何决定其在不同环境下的宏观力学、电学、热学和化学性能。 --- 图书名称：先进材料的微观结构与宏观性能关联性研究 内容概述： 本书是一部面向材料科学、工程技术及相关交叉学科领域的研究人员、高级工程师及高年级本科生/研究生的专业著作。它系统地梳理和深入剖析了当代先进功能材料和结构材料中，微观尺度上的结构特征如何作为决定宏观性能的根本因素。全书内容紧密围绕“结构-性能”这一核心科学问题展开，侧重于前沿实验技术和计算模拟方法在揭示这种关联性中所起的作用。 本书不涉及任何关于电子元器件设计、集成电路、半导体物理或传统电子元件可靠性分析的具体内容，而是专注于材料本身的本征属性、制备工艺诱导的结构变化，及其对材料整体性能的深远影响。 第一部分：微观结构表征的前沿技术 本部分重点介绍了当前用于解析材料微观结构的尖端技术，强调如何从实验数据中提取出与宏观性能直接相关的结构信息。 第一章：高空间分辨成像技术 详细阐述了透射电子显微镜（TEM/STEM）在原子尺度成像方面的最新进展，特别是球差校正技术的应用如何实现对晶格缺陷、晶界、析出相等关键结构的精确可视化。讨论了谱学分析（如EELS和EDS）如何结合成像技术，对特定原子种类的化学态和分布进行定量分析，并解释这些微观化学信息如何影响材料的介电常数或催化活性。 第二章：先进光谱学与衍射技术 涵盖了同步辐射光源支持下的X射线衍射（XRD）和中子衍射（ND）技术。重点介绍了如何利用这些技术获取材料在原位、原压、原温条件下的晶体结构变化信息，如应力弛豫、相变动力学等。此外，还深入探讨了拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱（FTIR）在识别分子结构、化学键振动模式与材料力学响应之间的关系。 第三章：计算材料学与第一性原理模拟 本章侧重于理论计算方法，特别是密度泛函理论（DFT）和分子动力学（MD）模拟。详细介绍了如何通过计算模拟预测材料的本征缺陷能量、电子结构、界面结合能，以及这些计算结果如何直接映射到材料的硬度、韧性或导电性上。讨论了如何构建多尺度模型，从量子层面桥接到介观层面。 第二部分：结构对功能材料性能的影响机制 本部分聚焦于特定功能材料，阐释微观结构特征如何直接调控其关键功能。 第四章：功能氧化物与铁电/压电材料 深入分析了晶界、孪晶界在多铁性材料中的角色。探讨了纳米尺度下的极化翻转动力学，以及晶格畸变和氧空位浓度如何影响材料的压电系数和介电损耗。重点对比了薄膜材料与块体材料在相同化学成分下因微结构差异导致的性能巨大差异。 第五章：先进储能材料的界面化学 本书对电池和超级电容器材料的探讨，完全集中在电极材料的微观结构层面。分析了电极颗粒的尺寸、形貌、孔隙率、以及固态电解质界面的形成过程（SEI层）对离子扩散动力学和循环稳定性的影响。讨论了如何通过表面改性或引入导电碳网络来优化电子和离子的快速传输路径。 第六章：纳米复合材料的界面强化理论 探讨了在结构材料中引入纳米填料（如碳纳米管、石墨烯、纳米陶瓷颗粒）时，基体与增强相之间的界面结合强度如何决定复合材料的整体力学性能。内容包括界面能、应力传递机制的有限元模拟分析，以及界面处晶格失配对材料疲劳寿命的影响。 第三部分：制备工艺与结构演化控制 本部分将材料的制备过程与最终的微观结构联系起来，指导材料工程师如何通过工艺控制来“设计”所需的宏观性能。 第七章：快速热处理与显微组织调控 阐述了快速退火、激光辐照等非平衡热处理过程如何诱导材料中出现非平衡相或细小化晶粒。重点分析了这些快速过程对第二相析出动力学的影响，以及如何利用这些手段来优化材料的超塑性或高强度特性。 第八章：增材制造过程中的凝固与残余应力 针对金属和陶瓷的增材制造技术（如SLM/EBM），本书详细分析了高扫描速度下的快速凝固过程如何导致特殊的微柱状晶结构、枝晶细化，以及微观偏析现象。深入探讨了这些特殊的微观结构如何引发显著的残余应力分布，并最终影响制件的宏观力学行为和尺寸稳定性。 第九章：化学气相沉积（CVD）薄膜的应力与缺陷控制 关注于通过化学反应生长薄膜的微观结构控制。分析了反应气体分压、衬底温度等参数如何影响薄膜的生长模式（岛屿生长、层状生长）以及由此产生的薄膜内应力、位错密度和晶界密度，并解释这些因素如何直接影响薄膜的摩擦学性能和光学透过率。 总结与展望 本书旨在提供一个坚实的理论基础和丰富的案例研究，使读者能够建立从原子尺度到工程尺度的完整认知链条。它强调材料的“基因”在于其微观结构，而所有宏观性能，无论是强度、导电性还是催化活性，都是这种基因编码的必然体现。本书通过严谨的科学论述和最新的实验佐证，为下一代高性能材料的理性设计奠定了方法论基础。

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我一直觉得，现代电子产品设计越来越依赖于仿真和预测，但往往忽略了材料本身的“性格”。我热切盼望这本书能在这方面多着墨笔墨。例如，不同介电常数的基板材料在受到机械应力（比如弯折或振动）时，其电性能衰减的速度和模式是怎样的？这本书是否会涉及一些关于材料疲劳的微观机制，而不是仅仅停留在宏观的寿命曲线描述上？我非常好奇作者是如何处理“黑箱”问题的，那些我们无法直接观测的内部变化，比如焊点的晶界迁移或者介质的微裂纹扩展，这本书是否提供了可以映射到可测量参数上的关联方法。如果它能建立起材料科学的深度与工程实践之间的坚实桥梁，那它就超越了一般的工程手册范畴，上升到了科学研究的高度。

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作为一名关注产品生命周期管理的工程师，我更看重的是全生命周期的视角。很多可靠性书籍只关注设计和测试阶段，但一旦产品进入部署和维护阶段，新的挑战就会出现，比如长期储存环境的影响，或者在偏远地区运行时的维护规范。我希望这本书能有一个专门的章节来讨论如何基于可靠性数据反哺供应链管理和售后服务策略。比如，是否可以根据预测的MTBF数据，动态调整备件库存的水平和类型？再者，这本书在讨论环境应力筛选（ESS）时，是否能提供一些更具前瞻性的方法，比如如何设计出既能有效剔除早期失效，又不会对“好件”造成潜在损伤的加速老化测试方案？一个真正成熟的可靠性设计理念，必须是服务于整个产品生命周期的持续优化，我期待这本书能提供这方面的系统性思考框架。

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我最近正在为一个涉及到高精度传感器集成的项目感到焦头烂额，尤其是在考虑长期工作稳定性和抗干扰能力方面。我手上的参考资料总是泛泛而谈，很少有针对特定应用场景的深入剖析。我非常希望这本书能够提供一些“干货”，比如针对某些特定封装形式在不同温度梯度下的失效模式的案例分析。如果它能拿出几个实际发生的、影响了产品寿命的关键性故障案例，然后层层剥茧地分析设计上的初始缺陷，那就太棒了。我尤其关注那些“边缘情况”下的设计准则，毕竟大多数书都只谈理想状态下的最优解，但真实世界的设计往往需要在各种妥协中求生存。如果这本书能够提供一个实用的、可操作的“风险评估清单”或者一个基于历史数据的可靠性预测模型，那它对我来说的价值就不仅仅是一本理论书，而是一份实战宝典了。

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说实话，我对这种偏向工程实践的书籍，最怕的就是那种“云山雾罩”的理论堆砌，全是复杂的数学公式，但就是看不出如何应用到实际的PCB布局或材料选择上。我更倾向于那种“告诉你为什么”和“告诉你怎么做”并重的书籍。我期待这本书的作者在讲解一个可靠性指标时，会立刻对接上一个具体的制造工艺限制，或者一个成本考量。比如，当谈到电镀层的厚度对信号完整性的影响时，我希望它能清晰地指出，在目前的SMT工艺窗口下，如何选择一个既满足可靠性要求，又不会导致良率下降的镀层标准。这种紧密结合制造现实的论述，才是真正体现作者深厚工程经验的地方。如果它能帮我避免犯下那些低级但代价高昂的错误，那就功德无量了。

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哇，这本书的封面设计简直是视觉盛宴！那种深邃的蓝色调，搭配着精致的电路板纹理，一下子就把我的注意力抓住了。我本来还担心内容会枯燥乏味，但光是这封面给我的感觉，就充满了专业感和对未来科技的探索欲。我猜想，这本书的内页排版肯定也是下足了功夫，也许会采用大量的图表和清晰的示意图来辅助讲解复杂的概念。对于我这种非科班出身，但又对电子世界充满好奇的人来说，一本好的技术书籍，除了内容扎实外，视觉上的引导性也至关重要。我特别期待它在视觉呈现上能带给我怎样的惊喜，比如是否会有一些未来感的插画，来描绘元件在极端环境下的工作状态。如果它能在保持严谨性的同时，还能让人在阅读过程中感受到一种探索未知的乐趣，那它绝对是一本值得收藏的佳作。我希望它能像一本精心制作的博物馆导览图，不仅展示知识，还能引导我深入理解每一个细节背后的设计哲学。

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