Low Thermal Expansion Glass Ceramics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Inoue, Katsumi (EDT)/ Satoh, Ken (EDT)/ Toni, Francesca (EDT)

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2005-8

价格:USD 349.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783540696186

丛书系列:

图书标签:

• 玻璃陶瓷
• 低热膨胀
• 材料科学
• 陶瓷材料
• 玻璃材料
• 热膨胀
• 物理性质
• 结构材料
• 无机非金属材料
• 高性能材料

《精密光学与材料科学前沿》 本书旨在为读者深入剖析现代材料科学与精密光学领域的前沿进展，重点关注那些能够应对极端环境和实现超高精度性能的关键技术。我们将从微观结构调控入手，探讨如何通过精密的合成与加工技术，塑造出具有独特光学和热学特性的材料。 第一部分：先进光学材料的设计与性能 本部分将首先聚焦于具有特殊光学响应的新型材料。我们将详细介绍如何通过精确控制材料的化学组成、晶体结构和微观形貌，来设计具有特定折射率、高透光率、低散射损耗以及优异的光学稳定性的材料。这包括对周期性纳米结构、光学超材料以及先进复合材料的深入解读。 周期性纳米结构与光学操纵： 探讨如何构建具有亚波长周期结构的材料，例如光子晶体和表面等离激元超材料，这些结构能够对光波进行精密的控制，实现负折射、完美吸收、全息成像等前所未有的光学功能。我们将深入分析其设计原理、制备方法以及在光学传感器、通信和成像领域的潜在应用。 新型透明导电材料： 介绍具有优异导电性和高透光性的新型透明导电材料，如氧化物半导体、碳纳米管薄膜和二维材料。分析其电学和光学传输机制，以及在触摸屏、OLED、太阳能电池等领域的应用前景，并着重讨论如何优化材料结构以实现更高的性能和稳定性。 高强度与高硬度光学元件材料： 关注能够在恶劣环境下工作的光学材料，例如用于航空航天、国防和深海探测的高强度、高硬度光学镜头和窗口材料。我们将深入研究这些材料的微观结构与力学性能之间的关联，以及通过先进的陶瓷化、玻璃-陶瓷复合等技术，如何同时提升材料的强度、硬度和光学透明性。 第二部分：热管理与热应力控制的关键技术 在许多高科技应用中，有效控制热量以及减小热应力对系统性能和寿命至关重要。本部分将深入探讨与热管理相关的材料科学进展。 高性能热界面材料 (TIMs)： 详细阐述各种新型热界面材料的研发进展，包括高导热聚合物、金属基复合材料、石墨烯和碳纳米管增强型复合材料等。我们将分析这些材料的导热机理、界面热阻的形成原因，以及如何通过优化材料配方和界面处理技术，实现卓越的热传递效率，从而有效解决电子设备中的散热问题。 先进隔热与保温材料： 探索在极端温度环境下工作的隔热材料，如纳米多孔材料、气凝胶以及多层绝热结构。分析它们的微观结构特征如何影响热传导、对流和辐射，以及在航天器、低温设备和高温工业炉等领域的应用。 热膨胀匹配与应力消除技术： 探讨在多材料集成系统中，如何通过选择具有相近热膨胀系数的材料，或者通过设计特殊的结构来缓冲和消除热应力，以防止材料开裂、脱层或失效。这将涉及对不同材料热膨胀特性的深入理解，以及先进的粘接、焊接和封装技术的应用。 第三部分：精密加工与表征技术 实现先进光学材料和热管理材料的优异性能，离不开精密、高效的加工技术和准确的表征手段。 超精密加工技术： 介绍用于制造高精度光学元件和微纳结构的关键加工技术，如化学机械抛光 (CMP)、飞秒激光加工、电子束光刻和聚焦离子束 (FIB) 技术。我们将分析这些技术的原理、优势以及在表面粗糙度控制、亚微米精度加工等方面的能力。 先进材料表征方法： 阐述用于深入理解材料结构、性能和失效机理的各种先进表征技术，包括高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM)、扫描电子显微镜 (SEM)、原子探针层析成像 (APT)、X射线衍射 (XRD)、拉曼光谱和红外光谱等。我们将重点介绍这些技术如何帮助研究人员揭示材料的微观组织、化学成分、晶体结构以及光学和热学性能的根源。 无损检测技术在材料质量控制中的应用： 讨论如何在不损坏材料本身的情况下，对其内部缺陷、结构完整性和性能进行评估的无损检测技术，如超声波检测、X射线成像和热成像技术，这些技术对于确保高可靠性光学元件和热管理系统的质量至关重要。 结论与展望 本书的最后一章将对当前先进光学材料和热管理技术的发展现状进行总结，并对未来的研究方向和潜在应用进行展望。我们将强调跨学科合作的重要性，以及材料科学、光学工程、机械工程和物理学等领域之间的协同作用，以期推动新一代高性能材料和器件的不断涌现，满足日益增长的科技需求。 《精密光学与材料科学前沿》适合高等院校的师生、科研机构的研究人员，以及在光学、材料、半导体、电子、航空航天等领域工作的工程师和技术人员阅读。本书力求内容扎实，分析深入，兼具理论深度与实践指导意义，为读者提供一个全面了解该领域最新动态和未来趋势的窗口。

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这本书的装帧和排版透露着一种严谨的学术气息，纸张的质感非常好，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别关注的是作者如何处理理论推导与实际应用之间的平衡。材料科学的著作，最怕的就是陷入无休止的数学推导而脱离实际应用场景，或者反之，只有光鲜亮丽的应用案例却缺乏坚实的物理化学基础支撑。我希望这本书能够在这方面做得出色，用清晰流畅的逻辑链条，将原子级别的设计如何转化为宏观的热稳定性展现出来。例如，书中是否深入探讨了掺杂元素对玻璃网络结构的影响？烧结过程中的致密化机制是如何精确控制以达到理想热膨胀系数的？这些技术细节才是决定材料性能优劣的关键。如果作者能结合最新的计算模拟结果（比如DFT计算），来佐证实验观察到的现象，那这本书的理论深度无疑会大大提升一个档次，使其成为工具书级别的参考资料，而非仅仅是科普读物。这种对基础原理的深挖，才是真正体现作者功力的所在。

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拿到这本书时，我的第一感觉是内容可能非常聚焦，毕竟“低热膨胀玻璃陶瓷”是一个相对细分的领域。因此，我更期待作者能够梳理出该领域几十年来关键技术突破的时间线。比如，最早期的CVD（化学气相沉积）技术是如何被用来制备此类材料的？后来出现的溶胶-凝胶法和熔融淬火法，各自在控制微结构和热膨胀性能上有何优劣？我希望书中能有一章专门对比不同制备工艺对最终材料性能的“指纹式”影响，这对于指导实验工作者选择合适的合成路径至关重要。此外，如果能探讨一下这种材料在极端环境下的长期可靠性问题就更好了，比如耐辐照性、抗疲劳性能等，这些都是实际工程应用中必须直面的挑战。这本书如果能提供一个全面的技术路线图，将极大地帮助领域内的新手快速定位研究热点和潜在的改进方向，避免重复“造轮子”的低效劳动。

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这本书的封面设计和内容预估都散发着一种“工具书”的严肃性，但同时，我对书中是否融入了对未来趋势的展望抱有一丝期待。材料科学的发展日新月异，玻璃陶瓷领域也不例外。我希望作者在梳理完成熟的技术之后，能够展望一下下一代“零膨胀”甚至“负膨胀”材料的可能性。比如，基于超材料结构设计（Metamaterials）的概念，能否在宏观尺度上实现比传统材料更优异的热学控制？或者，在柔性电子和可穿戴设备兴起的大背景下，这种材料是否能被设计成具有优良热稳定性的柔性基板？一本优秀的专业书籍，不应仅仅是对过去的总结，更应是对未来的指引。如果《Low Thermal Expansion Glass Ceramics》能在最后几章提供一些启发性的前瞻性思考，哪怕只是理论上的猜想和初步的实验探索，都将使其价值倍增，成为连接当前技术与未来创新的重要桥梁。

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这本书的封面设计真是引人注目，深邃的蓝色调配上闪烁的银色字体，给人一种既高深又充满科技感的印象。我迫不及待地想翻开它，探索那些关于“低热膨胀玻璃陶瓷”的奥秘。从书名就能感受到它蕴含着材料科学的前沿知识，那种仿佛能触摸到极致精密工程的质感，让人对手中的这份知识宝典充满了期待。我猜想，书中必然会详细阐述这种材料如何克服传统玻璃和陶瓷的热不稳定性，实现近乎零膨胀的惊人特性。我特别期待看到它在光学仪器、高精度测量设备，甚至是在航空航天领域是如何大放异彩的，毕竟，能抵抗剧烈温度变化的材料，才是真正经得起考验的“硬核”材料。如果书中能配上一些精美的显微结构图和应用实例的实拍照片，那就更完美了，毕竟，对于我们这些材料爱好者来说，直观的视觉冲击远比枯燥的公式来得更有说服力。这本书的厚度也暗示了内容的广度和深度，相信它绝非泛泛之谈，而是深入到分子层面、晶界结构层面的专业探讨，希望能从中汲取到足够支撑我下一阶段研究的灵感和理论支撑。

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从市场定位来看，这本书似乎瞄准了高端科研群体，或许不太适合初次接触材料学的读者。我预估其中一定充斥着大量专业术语，需要读者具备扎实的无机化学和固态物理基础才能顺利阅读。我好奇作者是如何处理那些复杂的相变过程和晶格畸变问题的。玻璃陶瓷的特殊性就在于其非晶相和晶相的共存，如何通过精确控制晶相的体积分数和取向，来实现对整体热膨胀系数的“负向调控”，这无疑是本书的核心难点和价值所在。我希望能看到作者提供一些巧妙的“工程技巧”，比如如何通过后处理退火来诱导特定的微结构演化，从而将膨胀系数调控到亚ppb/K级别。如果书中能提供一些具体的实验参数范围和成功案例的“配方”，即使是受到专利保护的商业化技术，只要能提供其基本原理，对学术研究的推动作用也是不可估量的。这本书的价值，应该体现在它能为读者打开一扇通往材料“极致性能”设计的大门。

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