具体描述
《普通高等教育规划教材·有机及物理化学实验》是根据教育部化学和化工类基础化学实验课程的教学基本要求，并融合多年基础化学实验教学改革成果编写而成的基础化学实验教材。
全书共六部分，包括化学实验基本知识、实验基本操作、有机化学基础实验、基础物理化学实验、综合设计实验和附录。
现代材料科学基础：从原子结构到宏观性能 本书简介 《现代材料科学基础：从原子结构到宏观性能》是一本全面深入探讨材料科学核心原理的教科书，旨在为学生和研究人员提供理解和设计新材料所需的坚实理论框架与实践知识。本书的编写遵循从微观到宏观的逻辑递进，将原子尺度的结构、电子态与材料在宏观尺度上表现出的热学、力学、电学和光学性能紧密联系起来。 本书内容组织严谨，覆盖了材料科学领域的基础与前沿知识。我们将重点关注以下几个核心领域： 第一部分：材料的微观结构与键合（The Microstructure and Bonding） 本部分是理解材料性质的基石。我们首先从量子力学的基本原理出发，解析原子间的化学键合类型——包括离子键、共价键、金属键和范德华力，并探讨这些键合的能量学和几何学特征如何决定了材料的初始形态。 随后，我们将深入探讨晶体结构。内容涵盖晶格常数、晶胞概念、密堆积结构（如面心立方、体心立方、六方最密堆积）以及非晶态和准晶体的结构特征。针对陶瓷和聚合物材料，本书详细分析了晶界、晶界能以及晶界扩散的机制。 对于晶体缺陷的讨论，我们将其视为材料性能的决定性因素。本书详细分类并量化了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错——边缘位错、螺型位错及其组合）和面缺陷（晶界、堆垛层错）。位错运动和交互作用如何驱动材料的塑性变形，是本部分的关键讨论点之一。 第二部分：材料的热力学、动力学与相变（Thermodynamics, Kinetics, and Phase Transformations） 材料的稳定性和演化过程由热力学和动力学共同支配。本章首先复习了材料热力学的基础，包括吉布斯自由能、化学势以及相平衡的判定标准。 相图分析是本部分的核心内容。本书系统讲解了单组分、二元及简单三元相图的解读方法，特别是固溶体、共晶、共熔和包析反应的原理。我们通过实例（如Fe-C系相图）说明相图如何指导合金的成分设计和热处理工艺。 动力学方面，本书重点阐述了扩散理论。从菲克第一定律到第二定律，深入分析了扩散机制（包括原子跳跃、扩散系数的温度依赖性——阿伦尼乌斯关系）。随后，我们将动力学与相变过程结合，讨论了形核与长大（包括过冷度、临界半径）的机制，并引入了相场法等现代模拟工具的理论基础，以理解复杂微观结构的演化路径。 第三部分：结构材料的宏观性能（Mechanical Properties of Structural Materials） 本部分专注于描述材料在外部载荷作用下的响应，这是工程应用中最直接的需求。 力学性能测试与分析：详细介绍了拉伸、压缩、弯曲、扭转等基本测试方法，以及屈服强度、极限抗拉强度、韧性（断裂韧性）和硬度的定义与测量。 塑性变形机理：深入探讨了晶体材料中位错滑移的几何学，剪切模量与杨氏模量的关系。对于多晶材料，本书解释了加工硬化（应变硬化）的机制，以及Hall-Petch关系在晶粒尺寸对强度的影响中的应用。 断裂力学：这是理解材料失效的关键。我们引入了Griffith裂纹理论，讨论了能量释放率、应力强度因子（K）的概念。特别是，本书详细阐述了韧性断裂（涉及塑性区）和脆性断裂的特征，以及疲劳（低周疲劳与高周疲劳）和蠕变（在高温下持续应力作用）失效模式。 第四部分：功能材料的基础电学与电子特性（Electrical and Electronic Properties） 功能材料是现代技术的核心驱动力。本部分旨在解释材料的电子结构如何决定其电学特性。 能带理论：从固体周期性势场中电子的薛定谔方程出发，推导出布洛赫定理，构建了能带结构图。详细解释了价带、导带、禁带宽度的概念，并基于此将材料划分为导体、半导体和绝缘体。 半导体物理：深入分析了本征半导体和掺杂（n型和p型）的特性。重点讨论了费米能级的位置、载流子迁移率、电导率的温度依赖性。此外，还介绍了PN结的形成、肖特基势垒的原理，以及半导体器件（如二极管、晶体管）的基础工作模式。 介电与磁学：对于介电材料，本书分析了极化机制（电子极化、离子极化、取向极化）及其对介电常数的影响，以及击穿现象。在磁性方面，详细介绍了抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性等现象的微观起源，并讨论了磁畴结构、磁滞回线和磁性储存原理。 第五部分：材料的制备、加工与性能调控（Processing, Fabrication, and Property Tuning） 材料性能并非固定不变，而是高度依赖于其制备工艺。本章将理论与工程实践相结合。 制备技术概述：本书涵盖了金属、陶瓷和聚合物的关键制备方法。例如，金属的凝固过程（枝晶生长、偏析）、粉末冶金的关键步骤（烧结、致密化），以及高分子材料的聚合与成型技术。 热处理与微观结构演变：详细解释了退火、正火、淬火和回火等热处理过程如何通过控制相变动力学来调控材料的最终微结构和力学性能。 表面工程与涂层技术：介绍通过表面改性（如渗碳、氮化）和涂层技术（如化学气相沉积CVD、物理气相沉积PVD）来提高材料的耐磨损性和抗腐蚀性。 --- 《现代材料科学基础：从原子结构到宏观性能》不仅是一本教科书，更是一本引导读者系统思考材料“结构-性能-加工-应用”之间内在联系的工具书。其内容深度足以支撑本科高年级及初级研究生课程，并为从事材料研发的工程师和科学家提供必要的理论参考。本书强调理论的严谨性、计算的准确性，并通过大量丰富的图表和案例分析，确保读者能够将抽象的物理化学原理转化为实际工程解决方案。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有