Adaptronics and Smart Structures pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Janocha, Hartmut (EDT)

出品人:

页数:438

译者:

出版时间:

价格:229

装帧:HRD

isbn号码:9783540614845

丛书系列:

图书标签:

• Adaptronics
• Smart Structures
• Structural Health Monitoring
• Vibration Control
• Shape Memory Alloys
• Piezoelectric Materials
• Composite Materials
• Aerospace Engineering
• Mechanical Engineering
• Civil Engineering

好的，这里为您撰写一本名为《先进材料的微观结构与宏观性能》的图书简介，该书重点介绍材料科学前沿，完全不涉及“Adaptronics and Smart Structures”的内容。 --- 图书简介：《先进材料的微观结构与宏观性能》 探索材料科学的边界：从原子尺度到工程应用的全面指南 在当代工程、能源、生物医学和信息技术领域，材料是驱动创新的核心力量。理解材料的内在结构如何决定其外在表现，是实现下一代功能化、高性能产品的关键。《先进材料的微观结构与宏观性能》是一部深度聚焦于现代材料科学核心原理的专著，旨在为研究人员、高级工程师及相关学科的师生提供一个全面、详实的知识框架，用以解析和设计具有特定优点的先进功能材料。 本书摒弃对传统结构材料的侧重，而是将焦点放在结构-性能关系的精妙耦合上，特别是那些在极端环境或特定功能需求下展现出卓越特性的材料体系。全书共分七个核心部分，层层递进，系统阐述了从基本晶体学和缺陷理论到复杂复合材料和纳米结构材料的设计与表征方法。 --- 第一部分：基础结构单元与热力学驱动力 本部分为理解后续复杂材料体系奠定坚实的理论基础。我们首先回顾晶体结构的对称性原理，详细分析体心立方、面心立方以及复杂堆垛序列对机械和电子特性的影响。随后，深入探讨热力学在材料相变中的作用，包括吉布斯自由能、化学势在材料析出、沉淀和界面迁移中的决定性地位。重点分析了非平衡态热力学在快速凝固和薄膜生长过程中的应用，解释了亚稳相的形成机制。本章还对晶界工程进行了深入的探讨，阐明了晶界类型（如高角度、低角度、共格、非共格）如何调控材料的扩散速率、电导率和断裂韧性。 第二部分：功能性无机晶体与电子结构调控 本部分聚焦于对电子性能至关重要的无机材料，特别是半导体和介电材料。我们详细剖析了能带理论，解释了间接带隙与直接带隙的物理意义及其对光学器件的决定性影响。书中运用第一性原理计算的结果，阐释了掺杂、缺陷工程（如空位、间隙原子）如何精确调控材料的载流子浓度和迁移率。在铁电材料方面，本书深入分析了电畴的形成、畴壁运动机制，以及外加电场对宏观极化响应的非线性影响，并讨论了高性能电容器用高介电常数陶瓷的设计策略，包括对晶界层效应的量化分析。 第三部分：先进磁性材料的微观机理 磁性材料是信息存储和先进传感器的基石。本部分深入探讨了磁畴的形成与演化。内容覆盖了从经典的朗之万动力学到现代的斯托克斯方程在磁畴壁运动模拟中的应用。详细分析了磁各向异性的来源——包括晶体场效应和应力耦合（磁致伸缩效应），并讨论了如何利用外场精确控制这些各向异性以优化材料的矫顽力和饱和磁化强度。此外，本书还专门设立章节探讨了巨磁阻效应（GMR）和隧道磁阻效应（TMR）的量子力学起源，并介绍了用于下一代自旋电子学器件的异质结结构设计。 第四部分：高熵合金与复杂结构材料的性能增强 随着传统合金设计方法的瓶颈显现，高熵合金（HEAs）和多主元合金已成为前沿研究热点。本部分系统梳理了HEAs的“高熵效应”、“迟滞效应”和“微观结构复杂性”。我们着重分析了在复杂多组分体系中，如何通过计算热力学模型预测单相固溶体的形成，并讨论了在极端温度下，第二相（如金属间化合物）的析出对强化机制的复杂影响。此外，本书还涵盖了梯度材料的设计，利用梯度晶粒尺寸或成分梯度来耦合塑性和强度，实现性能的协同优化。 第五部分：软物质的微观组装与自组织行为 本部分将视角转向了具有复杂分子间相互作用的软物质领域，包括聚合物、液晶和胶体。重点解析了聚合物链的拓扑结构（如线性、支化、星形）如何影响其粘弹性行为和玻璃化转变温度。在液晶材料中，本书详细阐述了向列相、层列相等各种有序相的热力学稳定性，以及电场或磁场下介晶分子取向的动态响应。对于自组装体系，我们利用尺度理论和界面能最小化原理，解释了块状共聚物、嵌段共聚物形成周期性纳米结构（如层状、柱状、球状）的驱动力，并讨论了如何通过溶剂效应和温度调控结构尺寸。 第六部分：先进表征技术：揭示微观世界的钥匙 对先进材料的深入理解离不开尖端的表征手段。本部分详细介绍了用于解析原子尺度结构和动态行为的关键技术。重点内容包括： 1. 高分辨透射电子显微镜（HRTEM/STEM）：不仅关注成像，更侧重于原子尺度元素分析（EELS/EDS Mapping）在缺陷识别和界面化学态分析中的应用。 2. 同步辐射光源技术：介绍X射线吸收精细结构（XAFS）和高能X射线衍射（XRD）如何提供受限环境（如高压、高温）下的结构信息。 3. 原子力显微镜（AFM）家族：超越形貌成像，重点讲解力谱分析、电学模式（KPFM/PFM）在表面电势和压电响应测量中的应用。 4. 中子散射技术：阐述其在探测轻元素（如氢）和磁性结构方面的独特优势。 第七部分：面向应用的材料设计与多尺度建模 本书最后一部分强调了从微观机理到宏观性能的转化。我们介绍了计算材料学在材料设计中的核心作用，包括密度泛函理论（DFT）用于预测电子特性，以及相场方法（Phase-Field Modeling）用于模拟微观结构演化过程。本章还涵盖了疲劳、蠕变和断裂等关键工程性能的微观机制。通过对晶界脆性、裂纹萌生与扩展的建模，读者将能掌握如何通过控制材料的微观特征来提高其服役寿命和可靠性。 《先进材料的微观结构与宏观性能》不仅是对现有知识的梳理，更是一本激发创新思维的工具书。它要求读者跳出传统的材料分类思维，以结构和性能的相互作用为核心，构建一个跨越尺度的统一认知框架，为解决未来工程挑战做好准备。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆