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出版者:化学工业

作者:[美]J.M.史密斯[J

出品人:

页数:466

译者:

出版时间:2008-1

价格:59.00元

装帧:

isbn号码:9787122013934

丛书系列:

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• 化工
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《材料科学基础》 内容简介 本书旨在为初学者和有一定基础的工程技术人员提供一个全面而深入的材料科学概论。全书内容涵盖了材料科学的核心概念、基本原理及其在现代工程中的广泛应用。我们力求在理论深度与工程实践之间找到一个完美的平衡点，使读者不仅理解材料的微观结构如何决定宏观性能，还能掌握材料设计与选择的基本方法。 全书共分为十二章，结构清晰，逻辑严谨。 第一章：材料科学导论 本章首先界定了材料科学的范畴及其在现代工业中的战略地位。我们将探讨材料的分类体系，包括金属、陶瓷、高分子和复合材料，并简要回顾材料科学的发展历程。重点强调了“结构-性能-加工-应用”这一材料科学的核心思维框架。此外，本章还将介绍几种基本的材料性能描述指标，如强度、韧性、硬度、电导率等，为后续章节的学习打下基础。 第二章：晶体结构与缺陷 晶体结构是理解固体材料性质的基石。本章详细阐述了晶格、晶胞、布拉维点阵等基本概念。重点分析了面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方最密堆积（HCP）等常见金属晶体结构的几何特性和密堆积程度。随后，本章深入探讨了材料中的晶体缺陷，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）。通过分析位错的运动和交互作用，解释了金属塑性变形的微观机制。 第三章：粘性与扩散 原子在固态材料中的迁移是许多重要过程（如热处理、腐蚀、烧结）的基础。本章系统介绍了固态扩散的基本定律，包括菲克第一定律和第二定律。重点讲解了扩散机制，如置换式扩散和间隙式扩散，并讨论了温度、晶体缺陷浓度对扩散系数的影响。此外，本章还引入了扩散在材料科学中的实际应用，例如渗碳和渗氮过程的动力学分析。 第四章：金属的热力学与相变 相图是指导材料设计和加工的关键工具。本章从热力学的基本原理出发，引入吉布斯相律，并详细解析了二元相图（如共晶、共熔、固溶体系统）。重点讨论了不同类型相变（一级相变与二级相变）的特征。通过分析冷却曲线和热分析技术（如DSC、DTA），读者将学会如何预测和控制合金的微观结构演化。 第五章：铁碳合金与钢材 钢铁材料因其优异的力学性能和经济性，在工程中占据核心地位。本章专注于铁碳相图的解读，详细分析了奥氏体、铁素体、渗碳体和珠光体的结构与性能。随后，本章深入探讨了钢的热处理工艺，包括退火、正火、淬火和回火。特别关注淬火过程中的马氏体转变，解释了马氏体组织形成的原因及其高硬度的来源。最后，简要介绍了合金钢和不锈钢的分类与特性。 第六章：陶瓷材料 陶瓷材料以其耐高温、耐磨损、高硬度和优良的电学/光学性能而著称。本章首先介绍陶瓷的化学键合特性和晶体结构，强调其离子性和共价性的特点。详细讨论了陶瓷的制备工艺，包括原料选择、成型技术（干压、注浆、流延）和烧结过程。特别关注陶瓷的断裂韧性问题，介绍引入第二相（如氧化铝增韧氧化锆）以提高其抗断裂能力的方法。 第七章：高分子材料 高分子材料（聚合物）因其轻质、易加工和可设计性强的特点，在日常和高科技领域应用广泛。本章从分子链结构入手，解释了聚合物的分子量分布、拓扑结构（线性、支化、交联）和构象。深入探讨了聚合物的粘弹性行为，包括玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）的概念及测量方法。此外，本章还涵盖了常见的热塑性塑料和热固性树脂的结构与应用。 第八章：复合材料 复合材料是通过将两种或两种以上性能迥异的材料结合在一起，以获得单一材料无法实现的综合性能。本章系统分类了复合材料的类型，如纤维增强复合材料（FRC）、颗粒增强复合材料和层状复合材料。重点分析了连续纤维增强复合材料的力学性能预测模型，包括各向异性特性和界面（介面）对整体性能的决定性影响。 第九章：材料的力学性能与断裂 本章是关于材料宏观力学响应的核心章节。首先介绍弹性、塑性变形的本构关系（胡克定律、应力-应变曲线）。随后，深入研究材料的强度、硬度、韧性指标。重点阐述断裂力学的基础理论，包括应力强度因子、断裂韧度($K_{IC}$)，以及疲劳断裂（S-N曲线、疲劳极限）的机制和寿命预测方法。 第十章：材料的电学与磁学性能 理解材料的电学和磁学行为对于电子和信息技术至关重要。本章解释了固体中载流子的产生与迁移机制，区分了导体、半导体和绝缘体的能带结构。对于半导体部分，详细讨论了本征半导体和掺杂半导体的工作原理。磁学方面，系统介绍了磁畴、磁化过程、居里温度等概念，并区分了铁磁性、顺磁性和抗磁性的物理本质。 第十一章：材料的腐蚀与防护 腐蚀是工程材料面临的重大挑战。本章从电化学理论角度解释了金属腐蚀的基本机理，包括阳极反应和阴极反应。详细分析了不同腐蚀形式，如均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂（SCC）。最后，介绍了几种主要的防护方法，包括缓蚀剂、电化学保护（牺牲阳极法和外加电流法）以及表面涂层技术。 第十二章：材料的加工与制造 材料的最终性能与其加工历史密不可分。本章概述了材料加工的主要过程，包括成型（铸造、塑性加工）、连接（焊接、粘接）和表面改性技术。重点讨论了加工硬化现象及其对材料性能的影响，以及热处理在优化最终产品性能中的关键作用。 本书配有丰富的图表、实例分析和课后习题，旨在培养读者运用材料科学原理解决实际工程问题的能力。它既可作为高等工科院校相关专业的教材，也是工程技术人员进行材料选择、故障分析和新材料研发的理想参考书。

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如果说之前我对“分离过程”的理解还停留在高中化学的粗浅层面，那么《化工单元操作》这本书，彻底颠覆了我的认知。它不是那种干巴巴地罗列原理的教科书，更像是一本资深工程师的实践手记。书中对蒸馏、吸收、萃取等核心单元操作的介绍，不仅详细讲解了热力学基础和相平衡数据的重要性，更把重点放在了设备的设计与放大（Scale-up）上。我特别喜欢它对精馏塔内部结构，比如塔盘的种类、填料的性能对比分析，这种细致入微的描述，让我仿佛真的站在一个大型化工装置旁边，观察着物料的进出与分离。更难能可贵的是，书中穿插了大量的“故障排除”场景，比如精馏塔泛水、吸收塔效率下降该如何分析和解决，这些经验之谈，是任何纯理论书籍都无法给予的宝贵财富。这本书极大地拓宽了我的工程视野。

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我对《化学反应工程》的印象是：严谨而富有挑战性。这本书的难度显然是提升了一个台阶，它要求读者不仅要有扎实的化学功底，更需要高超的数学建模能力。书中对反应速率的描述，从最简单的级数反应，逐步过渡到复杂的催化反应机理，每一种新模型的引入都伴随着对实验数据的拟合和验证。我花了相当长的时间去消化那些关于反应器类型（CSTR、PFR、批式反应器）的比较分析，特别是如何根据反应特性选择最优反应器构型，那种在不同约束条件下权衡利弊的过程，让人感到无比烧脑，但也极其过瘾。它教会我，设计一个反应过程，就是在速度、选择性和经济性之间寻找那个最佳的平衡点，这才是真正的工程艺术所在。

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这本《流体力学基础》简直是为我们这些初入化工领域的小白量身定做的教材。书里对流体运动的基本原理讲解得非常透彻，从最基础的连续性方程到动量守恒，每一步的推导都清晰明了，简直是手把手地教你如何理解流体在管道、设备中运行的奥秘。我尤其欣赏它在例子上的选取，那些贴近实际生产的案例，比如泵的选型、管道的布置，让我对书本上的理论有了更直观的认识。很多以前觉得晦涩难懂的概念，比如雷诺数和湍流，通过书中的图解和计算实例，一下子就变得生动起来。作者似乎非常理解读者的困惑点，总能在关键的地方加入“小贴士”或“深入思考”的部分，引导我们去探索更深层次的问题。读完这部分，感觉自己像是刚学会走路的孩子，终于迈出了理解复杂流场的第一步，对后续学习充满了信心。

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《过程控制系统设计》这本书，简直就是工程思维的一次大洗礼。它没有一开始就用复杂的数学模型压人，而是从一个非常生活化的场景——比如控制家里的空调温度——开始引入反馈控制的基本概念。这种循序渐进的方式，让“闭环控制”这个原本高冷的术语变得亲切起来。它对PID控制器的讲解，简直是教科书级别的：比例项如何影响响应速度，积分项如何消除稳态误差，微分项如何抑制超调，这些都配有详尽的动态响应曲线和参数调整实例。我最欣赏的是，书中强调了非线性、时滞等实际工况对控制效果的影响，这让读者明白，理论模型和真实世界之间总是存在差距的。它教给我的，不仅仅是公式，更是一种面对不确定性时，如何系统性地设计稳定、高效操作的工程哲学。

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《工业安全与环境工程导论》这本书给我的感觉，是沉甸甸的责任感。它不像其他技术书籍那样专注于“如何做好生产”，而是着重强调“如何不犯错”。书中对工艺危害分析（PHA）、安全仪表系统（SIS）的介绍，措辞严肃而准确，丝毫没有敷衍的意思。我从中了解到了像HAZOP分析流程的具体步骤，以及如何通过定性和定量的手段来评估风险等级。更让我触动的是，书中不仅讨论了爆炸、火灾等突发事件的预防，还详细阐述了“三废”处理的工程技术和法规要求。它让我意识到，一个优秀的工程师，必须将安全和环保内化为设计和操作的底层逻辑，这不仅仅是合规问题，更是对生命和环境的终极承诺。这本书的价值，远超出了技术范畴，它是一种职业道德的塑造。

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液体混合组分、偏摩尔性质、活度逸度好经典

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这书翻译一言难尽

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