中华文明与和谐社会 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:230

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出版时间:2007-8

价格:18.00元

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isbn号码:9787208072541

丛书系列:

图书标签:

• 中华文明
• 和谐社会
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• 中国特色社会主义

现代工程材料学导论 一本全面而深入的现代工程材料科学与技术教科书 内容提要： 《现代工程材料学导论》旨在为工程、材料科学与技术等相关专业学生以及致力于提升材料认知水平的工程师和科研人员提供一个系统、全面且深入的理论和实践基础。本书紧密围绕现代工程对高性能、多功能材料的迫切需求，构建了一个从原子结构到宏观性能，再到材料设计与应用的完整知识体系。 本书摒弃了传统材料学教材中过于侧重单一材料类别的叙述方式，转而采用基于结构-性能-加工-应用的现代材料科学思维框架，强调材料学原理在解决实际工程问题中的指导作用。 全书共分为五大部分，二十个章节，内容涵盖经典金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料的最新发展，并重点阐述了新型功能材料、纳米材料、智能材料在尖端技术领域的应用前景和设计原理。 --- 第一部分：材料科学基础与原子结构（奠定理论基石） 本部分聚焦于材料科学最基本的原理，为后续深入学习打下坚实的理论基础。 第一章：材料科学的范畴与工程视角 本章首先界定材料科学在现代工程中的核心地位，阐述材料选择、设计、服役环境相互作用的复杂性。探讨材料的宏观性能（力学、热学、电学、光学）与微观结构之间的内在联系，提出“结构决定性能”的基本论断。 第二章：晶体结构与晶体缺陷 详细阐述金属、陶瓷等晶体材料的基本晶格类型（面心立方、体心立方、六方最密堆积等），解释晶体学概念（晶面指数、晶向指数）。重点深入分析点缺陷、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界）对材料力学性能（如塑性、强度）的决定性影响。引入非晶态结构的概念及其在玻璃和高分子材料中的重要性。 第三章：原子键合与能带理论 探讨离子键、共价键、金属键和范德华力等基本化学键的本质，及其如何决定材料的熔点、硬度与电学性质。详细介绍固体材料的能带理论，解释导体、半导体和绝缘体在电子结构上的本质区别，为理解电子材料奠定基础。 第四章：热力学与相平衡基础 基于热力学定律，系统阐述相图的构建原理（如单组元、二元相图）。重点解析吉布斯相律，并应用于解释合金凝固过程、相变温度的控制。引入扩散理论（菲克定律），阐述原子迁移在材料加工和性能演变中的作用。 --- 第二部分：经典工程材料的组织与性能（深化专业知识） 本部分对三大传统工程材料——金属、高分子、陶瓷——进行深入剖析，侧重于微观组织控制如何影响其宏观性能。 第五章：金属材料的强化机制 详细介绍金属的塑性变形机理——位错运动。重点讲解四种主要的强化机制：固溶强化、晶粒细化强化（Hall-Petch关系）、加工硬化（形变强化）以及沉淀/析出强化。探讨高温下的蠕变现象及抗蠕变设计策略。 第六章：铁碳合金与热处理工艺 专门用于阐述钢铁材料。详述奥氏体、铁素体、渗碳体、贝氏体和马氏体等组织形态。系统介绍退火、正火、淬火和回火等关键热处理工艺，及其如何精确调控钢的强度、韧性和硬度。简要介绍铸铁的分类与应用。 第七章：高分子材料的结构与特性 介绍高分子链的结构（线性、支化、交联）与构象（无规卷曲、缠结）。重点解释聚合物的粘弹性行为，以及玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）对材料使用性能的限制。分析结晶度对拉伸强度和模量的影响。 第八章：陶瓷材料的制备与断裂行为 阐述结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅）和功能陶瓷（如铁电、压电陶瓷）的特性。强调陶瓷材料的脆性本质，详细分析其微裂纹的萌生与扩展。讨论陶瓷的增韧技术，如引入第二相颗粒或纤维。 --- 第三部分：先进复合材料与界面科学（面向未来应用） 本部分关注材料性能的集成与协同，是现代工程设计的重要方向。 第九章：复合材料的基本原理 定义复合材料的分类（颗粒增强、纤维增强、层状复合材料）。详细介绍界面（Interphase）在载荷传递中的关键作用，强调界面结合强度对整体性能的决定性影响。 第十章：纤维增强复合材料的设计与分析 重点分析碳纤维增强环氧树脂（CFRP）和玻璃纤维增强聚合物（GFRP）的力学模型。应用混合率和各向异性理论，预测层合板在不同载荷方向上的响应，并探讨层间剪切失效模式。 第十一章：先进制造技术对材料结构的影响 探讨增材制造（3D打印）技术如何改变材料的凝固路径和残余应力分布，进而影响最终零件的微观结构和力学性能。对比传统铸锻造与增材制造在材料微观结构控制上的差异。 --- 第四部分：功能材料与纳米尺度效应（聚焦前沿科技） 本部分聚焦于材料的非传统功能，及其在电子、能源和生物医学领域的应用。 第十二章：半导体材料与器件基础 深入探讨掺杂对本征半导体性能的调控，区分P型和N型半导体的载流子行为。简要介绍晶体生长方法，及其对集成电路性能的影响。 第十三章：磁性材料的分类与应用 区分软磁材料（如铁氧体）和硬磁材料（永磁体）。详细解释铁磁性的起源（磁畴理论）和磁滞回线的意义。介绍磁记录技术和磁屏蔽的应用。 第十四章：压电、铁电与热电材料 阐述晶体结构对称性与压电效应的内在联系。分析铁电材料的自发极化与电畴翻转机制。探讨热电材料（如碲化铅）的热电优值（ZT），及其在温差发电中的潜力。 第十五章：纳米材料的特性与制备 介绍量子尺寸效应，解释纳米尺度下材料性质（光学、催化性）的显著变化。系统介绍自下而上的（如化学气相沉积）和自上而下的（如机械球磨）纳米材料制备方法。 --- 第五部分：材料的服役行为与可靠性（工程实践保障） 本部分强调材料在实际环境下的长期稳定性与失效预防。 第十六章：材料的力学行为：疲劳与断裂 详细解释低周和高周疲劳的概念，介绍S-N曲线的构建与应用。引入断裂力学，重点讲解应力强度因子（K）和断裂韧性（Kc），并探讨疲劳裂纹的萌生、扩展与停滞。 第十七章：材料的腐蚀与防护 阐述电化学腐蚀的机理，区分均匀腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂（SCC）。详细介绍缓蚀剂、表面保护层（涂层）和牺牲阳极等主动与被动防护技术。 第十八章：材料的环境响应与老化 分析高温对金属和聚合物的老化影响，如氧化、热降解。讨论辐射损伤（特别是在核工程中），以及高分子材料的光老化和臭氧老化机理。 第十九章：材料的无损检测技术 介绍常用的无损检测方法，包括超声波检测、射线检测（X射线、伽马射线）、液体渗透检测和涡流检测。强调这些技术在确保关键部件服役安全中的核心作用。 第二十章：材料的生命周期评估与可持续性 探讨材料从资源获取到最终处置的整个过程中的环境足迹。介绍循环经济理念在材料选择中的应用，如可回收设计（Design for Recycling）和生物基材料的发展趋势。 --- 本书特色： 1. 强调原理与应用并重： 每一章节均包含多个“工程案例分析”，将理论知识直接映射到航空航天、能源、电子设备等实际应用中。 2. 结构清晰，逻辑递进： 从最基本的原子结构层层深入到复杂的系统集成与服役安全，确保读者能够构建完整的知识链条。 3. 配备丰富图表与习题： 书中包含大量高质量的显微组织照片、相图、示意图，每章末尾均附带具有挑战性的定量分析题，以检验学习效果。 4. 关注材料前沿： 引入了智能材料、增材制造材料等最新研究热点，保持教材内容的时代前沿性。 《现代工程材料学导论》不仅是一本合格的教材，更是一本能引导读者思考材料科学未来发展方向的专业参考书。

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