Imperial College Inaugural Lectures in Materials Science and Materials Engineering pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:World Scientific Publishing Company

作者:Pashley, Don W.

出品人:

页数:233

译者:

出版时间:2001-05

价格:USD 48.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9781860941061

丛书系列:

图书标签:

• 材料科学
• 材料工程
• 帝国理工学院
• 学术讲座
• 材料学
• 工程学
• 高等教育
• 专业书籍
• 科学技术
• 材料

《材料科学与工程前沿：从基础理论到新兴应用》 图书简介 本书汇集了当代材料科学与工程领域最前沿的研究成果、关键技术突破以及未来发展趋势，旨在为科研人员、工程师、研究生以及对该领域感兴趣的专业人士提供一份全面而深入的参考指南。全书结构清晰，内容涵盖了从基础的材料结构与性能关系，到尖端的纳米材料、先进功能材料以及可持续材料的开发与应用等多个维度。 第一部分：基础理论与先进表征技术 本部分深入探讨了材料科学的基石——原子结构、晶体学以及相变动力学。我们详细阐述了金属、陶瓷、聚合物和复合材料等传统材料在微观尺度上的行为机制，特别是缺陷、晶界及其对宏观性能（如力学、热学、电学特性）的影响。 原子与电子结构： 探讨了第一性原理计算在预测材料电子结构和化学键合中的应用。重点分析了半导体、导体和绝缘体材料的能带结构理论，以及如何通过掺杂和合金化来精确调控这些特性。 热力学与动力学： 详述了材料相图的构建原理、扩散机制及其在热处理过程中的重要性。对于涉及固液界面、固固界面演变的过程，我们提供了先进的动力学模型来描述其演化路径和速率。 先进表征手段： 详细介绍了现代材料表征技术，包括高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、扫描隧道显微镜（STM）、X射线光电子能谱（XPS）和同步辐射技术。强调了如何利用这些工具对材料的化学态、晶体结构和微观形貌进行多尺度、多维度的关联分析。 第二部分：结构材料的创新与工程应用 本部分聚焦于对机械、航空航天、土木工程至关重要的结构材料的性能提升与寿命预测。 轻量化高强度合金： 重点介绍了新一代高熵合金（HEAs）和先进高强钢的冶金设计原则。探讨了其在极端温度和应力条件下的蠕变行为、疲劳断裂机理以及如何通过晶粒细化和析出强化来优化其综合力学性能。 先进复合材料： 涵盖了纤维增强复合材料（FRCs）和颗粒增强复合材料的界面科学。分析了碳纤维、纳米管增强基体材料的增韧机制，以及热塑性与热固性树脂基体的选择与固化动力学控制。此外，还讨论了自修复复合材料的设计理念。 增材制造（3D打印）材料： 深入分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）等增材制造工艺对材料微观结构的影响。讨论了打印过程中残余应力的产生与消除、孔隙率控制以及如何通过工艺参数优化来实现复杂构件的性能均一化。 第三部分：功能材料的突破与器件化 本部分着眼于材料在能量、信息、生物医学等高技术领域的应用潜力，重点关注其独特的功能特性。 能源材料： 详细考察了锂离子电池、固态电池和燃料电池的关键电极和电解质材料。分析了电荷传输机理、界面阻抗问题以及如何设计具有高离子/电子导率的新型氧化物和聚合物。在光伏领域，本书探讨了钙钛矿太阳能电池的稳定性挑战与量子点敏化电池的发展方向。 智能与传感材料： 阐述了压电、铁电、磁致伸缩材料的本构关系及其在传感器、驱动器中的应用。重点介绍了形状记忆合金（SMAs）的应力诱导马氏体相变及其在软机器人和智能结构中的应用案例。 光电子材料： 探讨了有机发光二极管（OLEDs）、量子点发光器件（QDs）和新型半导体材料（如二维材料）的发光效率、载流子传输与稳定性问题。分析了如何通过分子设计来调控发射波长和器件寿命。 第四部分：可持续性与环境材料工程 随着全球对可持续发展的日益关注，本部分致力于介绍绿色材料的开发与循环经济中的材料策略。 生物相容性与植入材料： 讨论了医用金属、陶瓷和聚合物在生物环境中的腐蚀、磨损和生物反应。重点关注了生物活性涂层、可降解植入物的设计，以及组织工程支架材料的孔隙结构与细胞相容性。 环境修复材料： 涵盖了吸附剂、催化剂在水处理和空气净化中的应用。详细分析了金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）以及功能化纳米颗粒在污染物选择性吸附和光催化降解中的作用机制。 循环经济与材料回收： 探讨了先进的分离技术，如湿法冶金和选择性溶解，在稀有金属（如稀土元素、锂钴镍）回收中的应用。提出了从报废产品中高效提取和再利用高价值材料的工程方案。 总结与展望 全书的最后部分对材料科学与工程的未来进行了展望，强调了计算材料学（Materials Informatics）与人工智能在加速新材料发现、优化合成工艺和预测材料寿命中的核心驱动力作用。本书力求在理论深度与工程实践之间架起坚实的桥梁，为推动材料科技的下一轮飞跃提供坚实的基础和启发。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆