具体描述
《港口机械电子工程丛书•机械工程专业普通高等教育规划教材•激光制造技术基础》的宗旨是希望读者能更深层次地了解激光加工技术及其发展，对现代激光加工设备和工艺的选择与优化提供帮助。全书系统地介绍了与激光加工技术相关的知识。前四章着重介绍激光加工技术的基础理论，包括激光光束的基本物理特征、激光器工作原理及其特性、激光与材料之间的相互作用等。后五章对现代激光切割技术、激光焊接技术、激光相变硬化技术、激光熔覆技术以及其他一些激光加工技术等进行了全面的介绍。《港口机械电子工程丛书•机械工程专业普通高等教育规划教材•激光制造技术基础》注重讲解激光加工技术的基本原理与工艺特点，同时将前沿的激光加工研究成果展现给读者，希望大家能对激光加工技术有一种全新的认识。
好的，这是一本关于先进材料科学与工程的图书简介： --- 先进材料科学与工程：从微观结构到宏观性能的调控 ISBN： 978-7-XXXX-XXXX-X 页数： 约 680 页 定价： 188.00 元 本书内容概述： 《先进材料科学与工程：从微观结构到宏观性能的调控》是一部面向材料学、化学工程、物理学以及相关交叉学科高年级本科生、研究生和科研人员的深度教材与参考手册。本书系统地阐述了现代材料科学的基石原理，重点聚焦于如何通过调控材料的微观结构——包括晶体结构、缺陷、界面和微观形貌——来精确控制其宏观物理、化学和力学性能。 本书的编写旨在填补传统材料学教材中对非传统功能材料和复杂结构设计的深度覆盖不足。我们不再仅仅关注金属和陶瓷的基础知识，而是将视野扩展到高分子复合材料、智能材料、纳米材料及其在极端环境下的应用潜力。 第一部分：材料的本质与结构基础 (Structure Foundations) 本部分奠定了理解材料行为的基础，但采用了更侧重于对称性、拓扑学与电子结构的现代视角。 第 1 章：晶体结构与缺陷的量子力学描述 本章深入探讨了布拉维点阵理论的高级应用，并结合密度泛函理论（DFT）初步介绍如何从第一性原理预测晶格常数和电子态密度。重点分析了点缺陷（如空位、间隙原子）的形成能计算及其在电学性质中的作用。同时，对位错理论进行了修正，引入了位错场的非线性弹性模型，解释了高熵合金中位错运动的复杂性。 第 2 章：界面、晶界与相变动力学 详细剖析了二维材料界面（如二维异质结）的能带对齐机制。在相变动力学方面，本书摒弃了传统的金兹堡-朗道唯象描述，转而采用基于相场法 (Phase-Field Modeling) 的方法来模拟复杂的多相共存和界面演化，特别是快速冷却过程中的非平衡态组织形成。对马氏体相变中的应力诱导转变给出了更精确的数值模拟框架。 第二部分：功能材料的微观调控 (Functional Material Control) 本部分是本书的核心，聚焦于如何利用结构控制来实现特定功能，这部分内容与传统热力学驱动的性能改善形成鲜明对比。 第 3 章：电子与磁性材料的能带工程 不再局限于简单的P型/N型半导体概念，本章深入探讨了拓扑绝缘体（Topological Insulators）的表面态特性，以及如何通过表面掺杂或应力场来调控其拓扑性质。磁性材料部分，重点分析了斯格明子（Skyrmions）的产生机制、稳定性和运动控制，这对未来低功耗存储技术至关重要。 第 4 章：光电转换材料的激子动力学 针对太阳能电池和LED材料，本章深入研究了激子分离与复合的速率方程。讨论了钙钛矿材料中晶界对电荷传输的“陷阱效应”的定量分析方法。高光谱响应材料方面，探讨了量子点和量子阱结构中尺寸量子化效应对吸收边和发射峰的精确控制。 第 5 章：压电、热释电与智能材料 本章重点介绍具有耦合效应的材料。详细介绍了铁电-铁磁多铁性材料的耦合机制，以及如何利用电场或磁场对材料的应变和温度响应进行实时调控。非晶高分子材料的玻璃化转变（Tg）的动态特性测试方法也被深入讨论，强调了自由体积理论在解释动态性能中的作用。 第三部分：先进结构材料与性能优化 (Advanced Structural Materials) 本部分转向对极端载荷和复杂环境适应性的研究，强调材料的增材制造和极端服役条件下的行为。 第 6 章：高熵合金与多尺度强化机制 系统梳理了高熵合金（HEAs）的设计理念，超越了简单的“等原子比”概念。重点阐述了“高熵效应”、“迟滞效应”和“局域无序效应”如何共同影响位错-溶质原子交互作用。探讨了先进的计算材料学工具（如分子动力学模拟）在预测这些复杂合金在高温蠕变和辐照损伤下的行为。 第 7 章：先进复合材料的界面设计 本书将复合材料的视角从传统的纤维增强扩展到纳米颗粒增强和多级结构设计。核心在于界面韧化策略：如引入梯度界面层、自适应铺层技术以缓解热膨胀失配应力。对层状复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）的层间剪切强度失效模式进行了细致的断裂力学分析。 第 8 章：材料在极端环境下的行为与寿命预测 聚焦于材料在高温、高压、腐蚀和辐射环境下的失效机理。重点分析了高温氧化动力学中对流与扩散的耦合效应，以及辐照诱导的材料膨胀（肿胀）的微观机制。引入了基于概率密度演化法 (PDEM) 的结构材料寿命预测模型，替代了传统的线性累积损伤理论。 第四部分：材料的制备与表征前沿 (Fabrication and Characterization Frontiers) 本部分关注于如何通过前沿技术实现对微观结构的精确构筑和无损表征。 第 9 章：增材制造中的材料行为 系统研究了选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，快速凝固速率对组织形成的影响，特别是残余应力和孔隙率的控制。分析了液滴/液池的表面张力驱动流动与凝固前沿相互作用的复杂流体力学模型。 第 10 章：多尺度表征技术的新进展 本书详细介绍了现代表征技术的集成应用，如同步辐射X射线衍射（XRD）结合透射电子显微镜（TEM）的同步分析。重点讲解了聚焦离子束（FIB）技术在制备高质量薄膜样品进行原位（In-situ）测试中的应用，以及原子力显微镜（AFM）在纳米尺度形貌和力学性能映射中的最新突破。 --- 本书特色： 1. 理论深度与工程实践的结合： 大量引用了最新的期刊研究成果，并附带了多个基于MATLAB/Python的模拟案例，帮助读者理解复杂的材料模型。 2. 跨学科视角： 强调材料学与计算物理、化学动力学之间的交叉融合，尤其在能源和信息材料领域。 3. 聚焦前沿： 专门辟章讨论了高熵合金、拓扑材料和多铁性材料等当前研究热点。 适用读者： 材料科学、材料工程、固体物理、化学工程相关专业的师生及从事新材料研发的工程师。
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