Introduction to Microfluidics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Oxford University Press, USA

作者:Patrick Tabeling

出品人:

页数:310

译者:Cheng, Suelin

出版时间:2006-02-02

价格:USD 125.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780198568643

丛书系列:

图书标签:

• Microfluidics
• Lab-on-a-Chip
• BioMEMS
• Fluid Dynamics
• Microscale
• Biotechnology
• Chemical Engineering
• Analytical Chemistry
• Medical Diagnostics
• Engineering

好的，这是一本关于先进材料科学与工程的专业书籍的详细介绍，旨在满足您对一本不涉及微流控（Microfluidics）领域的详细图书简介的需求。 --- 突破边界：先进材料科学与工程前沿进展 作者： 丁立明 教授，张慧敏 博士 出版社： 环球科技出版社 出版年份： 2024年 ISBN： 978-1-56789-012-3 页数： 988页（精装） --- 图书概述 《突破边界：先进材料科学与工程前沿进展》是一部集理论深度、实验广度与工程应用价值于一体的权威性著作。本书全面梳理了21世纪以来，材料科学与工程领域涌现出的颠覆性创新，重点关注结构与功能一体化材料、极端环境材料、能源存储与转化材料、以及智能响应材料四大核心板块。 本书超越了传统材料学的范畴，深入探讨了原子尺度设计、多尺度模拟、高通量实验筛选与先进制造技术如何协同作用，推动新一代功能性与结构性材料的快速迭代。它不仅是材料学、化学、物理学、机械工程、电子工程等相关专业高年级本科生和研究生的核心教材，更是致力于新材料研发与产业化的科研人员和工程师的必备参考手册。 全书结构严谨，逻辑清晰，以材料的本征特性为基础，层层递进至宏观应用，强调材料的性能与结构之间的内在联系，以及在实际工程挑战中的优化策略。 --- 第一部分：结构-性能关系的深度剖析与计算模型（共三章） 本部分奠定了理解先进材料设计的基础，侧重于材料的微观结构表征和计算预测方法。 第一章：多尺度建模与材料基因组计划（MGI）的应用 本章详细介绍了材料设计中的计算方法论。从第一性原理（DFT）计算在预测晶格结构和电子特性中的精确性开始，延伸至介观尺度下的相场法（Phase Field Modeling）在描述晶界迁移、微裂纹萌生与演化中的应用。重点讨论了如何利用有限元分析（FEA）将微观信息映射到宏观力学性能。此外，本章深入阐述了材料基因组计划（MGI）的核心理念，包括高通量计算、自动化实验以及数据挖掘在加速新材料发现过程中的实践案例，例如在高温超导材料库中的应用。 第二章：晶体缺陷工程与本征性能调控 本章聚焦于材料中的“不完美”——晶体缺陷。详细解析了位错、空位、间隙原子以及晶界在塑性、蠕变和电学性质中的关键作用。深入探讨了辐照损伤对核级材料的影响机制，并介绍了通过合金化、应力诱导相变等手段，实现对材料本征缺陷的精确控制，以优化其力学耐久性和抗辐照性能。 第三章：先进表征技术：聚焦非晶态与界面分析 本章涵盖了支撑前沿材料研究的尖端表征手段。重点介绍同步辐射X射线衍射（XRD）与透射电子显微镜（TEM）的联用，尤其是在高空间分辨率下对纳米结构和界面化学梯度的解析能力。对于非晶态材料（如特种玻璃和金属玻璃），本章详细说明了拉曼光谱（Raman Spectroscopy）和固态核磁共振（Solid-State NMR）如何揭示短程有序结构。最后，讨论了原子探针层析成像（APT）在三维重建合金中原子偏析和析出物分布的独特优势。 --- 第二部分：功能性与智能响应材料（共四章） 本部分是本书的核心应用领域之一，聚焦于材料如何响应外部刺激并执行特定功能。 第四章：压电、热释电与铁电材料的性能提升 本章全面考察了功能陶瓷和薄膜中的电学响应。深入分析了非对称晶体结构如何产生宏观极化。重点讨论了铅基与无铅（如Bismuth Titanate）压电陶瓷的合成优化，以及如何通过电场极化调控畴结构以实现更高的机电耦合系数（$d_{33}$）。此外，探讨了微机电系统（MEMS）中对高频率响应和高稳定性铁电薄膜的需求与挑战。 第五章：形状记忆合金与自修复高分子 本部分探讨了材料的“记忆”与“自愈”能力。对于镍钛合金（NiTi）等形状记忆合金，本章详细阐述了马氏体相变、奥氏体相变及其热力学驱动力，并介绍了应力诱导马氏体相变（SIMT）在阻尼和能量吸收中的应用。在自修复材料方面，研究了基于动态共价键（如Diels-Alder反应）和微胶囊技术的聚合物基体的设计原理与修复效率的量化指标。 第六章：磁性材料与斯格明子（Skyrmions）物理 本章专注于电子自旋的宏观操控。重点分析了稀土-过渡金属合金（如NdFeB）磁体的磁化强度、矫顽力和各向异性设计。特别引入了近年来备受关注的斯格明子拓扑磁结构，阐述了如何利用Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）在磁性层中稳定这些纳米尺度的磁拓扑结构，并讨论了它们在下一代低功耗存储器（MRAM）中的潜力。 第七章：光电转换材料：从钙钛矿到量子点 本章集中于能量收集与光电器件。详细分析了有机-无机杂化钙钛矿材料（Perovskites）的高效光吸收和载流子传输机制，并讨论了其面临的长期稳定性和环境敏感性问题。对于量子点（Quantum Dots），重点阐述了量子尺寸效应如何精确调控发射波长，以及它们在高效LED和生物成像中的应用前景。 --- 第三部分：极端环境与结构可靠性材料（共三章） 本部分侧重于材料在高温、高压、强腐蚀及高负荷条件下的性能保障。 第八章：高温合金与陶瓷基复合材料（CMCs） 本章探讨了航空航天和核能领域对超耐热材料的需求。详细解析了镍基单晶高温合金中$gamma/gamma'$相的析出强化机制，以及如何通过涂层技术（如热障涂层 TBCs）提高涡轮叶片的寿命。对于陶瓷基复合材料（CMCs），深入分析了纤维/基体界面设计（如PyC/SiC层）对于提高材料抗热震性和断裂韧性的关键作用。 第九章：轻质高强金属材料的界面强化 本章聚焦于航空航天结构件对轻质与高强度的双重需求。详细考察了高熵合金（HEAs）的“高熵效应”如何带来优异的固溶强化和抗辐照能力。同时，深入探讨了纳米晶金属和梯度结构材料的制备工艺（如高能球磨、搅拌摩擦加工），以及如何通过晶界工程实现强度和导电性的协同提升。 第十章：腐蚀与疲劳的预测与防护策略 本章涵盖了材料失效的两大主要模式。在腐蚀方面，详细介绍了点蚀敏感性的电化学评估，以及自修复涂层和缓蚀剂在复杂介质中的作用机理。在疲劳方面，重点讨论了疲劳裂纹的萌生与扩展模型（如Paris定律的修正），并介绍了表面残余应力调控技术（如喷丸强化）对疲劳寿命的显著影响。 --- 第四部分：先进制造与材料集成（共一章） 第十一章：增材制造（AM）中的材料行为与过程控制 本章将制造技术视为材料设计和性能实现的桥梁。重点分析了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，快速熔化与凝固导致的非平衡态相变、残余应力累积以及孔隙的形成机制。讨论了如何利用多物理场耦合仿真优化激光扫描策略，以获得具有各向异性但性能可控的金属增材部件，特别是在钛合金和铝合金的制造应用中。 --- 结语 《突破边界：先进材料科学与工程前沿进展》旨在为读者提供一个宏大而精细的视角，理解现代材料科学如何从基础理论走向工程实践。本书强调跨学科合作、计算模拟与实验验证的有机结合，确保读者能够站在当前材料科技的最前沿，为未来的技术创新奠定坚实的基础。 ---

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非常好，特别是理论部分真是掰开揉碎讲给你听。

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当年通过这本书找到了无数问题的答案，可惜格林老贼还是在分数上压制了我。

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