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出版者:Wiley

作者:Jr. William D. Callister

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9788126508136

丛书系列:

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好的，这是一份针对一本名为《材料科学与工程》的图书的详细简介，但内容将严格围绕该领域的核心主题展开，不涉及任何与您提供的特定书名或光盘内容相关的信息。 --- 《先进材料设计与性能调控》 图书简介 本书旨在为材料科学与工程领域的学生、研究人员以及工业界的专业人士提供一个全面、深入且与时俱进的知识框架。全书围绕材料的微观结构、性能、加工工艺与应用之间的内在联系展开，系统阐述了从原子尺度到宏观尺度的材料行为规律。我们深信，对材料本质的理解是实现功能性、高性能化材料设计的基石。 第一部分：材料科学基础——结构与性质的根源 本部分首先从晶体学和原子结构入手，详细解析了金属、陶瓷和聚合物等主要材料类的微观结构特征。我们探讨了晶格缺陷（如点缺陷、位错和晶界）如何决定材料的机械、电学和热学性能。例如，在机械性能章节中，我们将深入剖析位错运动如何导致塑性变形，并介绍通过晶粒细化或引入第二相粒子来强化材料的微观机制。对于陶瓷材料，重点在于理解其离子键和共价键的特性如何影响其高硬度、耐高温性和脆性。在涉及聚合物时，分子链的拓扑结构、结晶度以及链间相互作用力的作用被详细阐述，这是理解其粘弹性和形状记忆效应的关键。 热力学和动力学是理解材料相变和稳定性变化的核心工具。本部分将运用相图理论，系统地分析合金凝固过程、固态相变（如析出强化和回复过程）以及材料在不同温度和压力下的稳定性。我们不仅关注宏观的热力学平衡，更侧重于动力学限制，如扩散机制（Fick定律的深入应用）和相变速率，这些因素直接决定了热处理工艺的实际效果。 第二部分：核心工程材料的深入探究 本部分将焦点转向三大类主要的工程材料：金属、陶瓷与聚合物，并引入了复合材料这一交叉领域。 金属合金： 我们将详细分析铁碳合金体系（钢铁）的热处理工艺，包括退火、正火、淬火和回火的微观机制和性能调控。对于非铁金属，如铝合金、钛合金和高温镍基合金，重点在于其在航空航天、汽车工业中的应用所要求的特定性能（如高比强度、抗蠕变性），并介绍如何通过固溶强化、沉淀强化等手段实现性能的优化。 陶瓷材料： 讨论结构陶瓷（如氮化硅、碳化硅）和功能陶瓷（如氧化锆、铁电体）的制备技术，强调烧结过程中的致密化机理和晶界控制。特别关注陶瓷的断裂韧性提升策略，例如引入韧性相或利用裂纹偏转机制。 高分子材料： 深入探讨热塑性塑料和热固性树脂的结构-性能关系。内容涵盖了聚合物的加工流变学（注塑、挤出过程中的剪切速率效应），以及老化和降解机理，这对于保证产品长期可靠性至关重要。 复合材料： 复合材料是现代工程的关键。本书将系统介绍纤维增强复合材料（如碳纤维增强环氧树脂）和颗粒增强复合材料的力学性能预测模型（如混合法则、应力传递理论）。同时，讨论界面化学与界面结合的强度对整体性能的决定性作用。 第三部分：材料性能的现代表征与测试 掌握先进的表征技术是进行材料研究和质量控制的必要条件。本部分详尽介绍了多种关键的实验方法。 微观结构表征： 重点介绍扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）的工作原理及其在晶体结构、缺陷成像和元素分析（EDS/EELS）中的应用。X射线衍射（XRD）作为确定物相和晶格参数的标准技术，其衍射峰分析方法将被细致讲解。 性能测试： 机械性能测试（拉伸、压缩、硬度、疲劳和蠕变）的标准规范和数据解读被详细阐述。热性能（DSC, TGA）和电学性能（电导率、介电常数）的测试技术也涵盖其中，帮助读者准确评估材料在特定环境下的响应。 第四部分：先进材料加工与功能化 材料的最终性能与其制造工艺密不可分。本部分关注现代先进制造技术如何实现对材料微观结构的精确控制。 材料成型与连接： 涵盖传统铸造、塑性加工（锻造、轧制）的本构方程和应变路径对组织演变的影响。焊接和连接技术中，热影响区（HAZ）的微观变化和残余应力的控制是重点讨论对象。 先进制造技术： 重点介绍增材制造（3D打印）技术，如选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）在金属和陶瓷加工中的应用。我们将分析层间结合、快速凝固速率对材料组织和性能带来的独特挑战与机遇。 功能材料的调控： 探讨如何通过掺杂、表面改性和纳米化来实现材料的功能化。例如，在半导体材料中，杂质能级设计对载流子浓度的影响；在催化材料中，高比表面积的构建与活性位点的优化。 本书力求在理论深度与工程实践之间架起坚实的桥梁，内容组织逻辑清晰，涵盖了材料科学与工程领域从基础理论到前沿应用的全面知识体系，旨在培养读者解决复杂工程问题的能力。

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我购买这本书的初衷是希望能够系统性地掌握现代材料科学的最新进展，尤其是关于功能材料方面的内容。阅读过程中，我对其中关于半导体材料掺杂和能带理论的章节印象最为深刻。作者以一种非常严谨且深入的方式，阐述了电子如何在晶格中迁移和相互作用的细节，这对于理解现代电子设备的工作原理至关重要。然而，这本书在覆盖面的广度上略显不足，似乎将大量的精力集中在了结构材料和传统的金属合金上，对于新兴的光电材料、生物医用材料或是能源材料的介绍篇幅相对较短，缺乏足够的篇幅去探讨它们面临的独特挑战和未来的发展方向。这使得这本书更像是一部经典的、坚实的基础理论教科书，而非一部紧跟时代前沿的“新材料”指南。如果能增加更多关于绿色化学在材料合成中的应用，或者对可持续性材料的设计原则进行探讨，那么它的价值会得到进一步的提升。

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这本书在结构设计上体现出了一种非常清晰的、自底向上的逻辑递进。从最基本的原子键合和晶体结构开始，逐步过渡到宏观的力学性能和热力学相变，这种循序渐进的编排方式对于构建一个稳固的知识框架非常有帮助。我特别欣赏作者在每个章节末尾设置的“思考题”，这些问题往往不是简单的知识点复述，而是需要读者运用所学知识进行综合分析和简短论证的开放性题目，极大地激发了我的主动学习的欲望。这些思考题的质量，远超我过去阅读过的许多教材中的练习题，真正做到了学以致用。唯一的遗憾是，尽管本书理论扎实，但在实际应用层面的案例分析部分略显保守。很多时候，理论和实际工程应用之间存在巨大的鸿沟，如果能加入更多“从实验室到工厂”的真实案例分析，展示材料设计思维如何在实际工程限制下进行权衡和优化，这本书的实用价值将会跃升一个台阶，让它不仅是理论的殿堂，更是工程实践的指南。

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说实话，这本书的阅读体验更像是一场耐力的考验，而非知识的享受。它的语言风格极其学术化，充斥着大量的技术术语和缩写，即便是对某些基础概念有了解的读者，也需要频繁地停下来查阅附录或外部资料来确认其精确含义。我发现自己不断地在书中的图表和文本文献之间来回跳转，试图拼凑出一个完整的画面。尤其是在处理数据呈现时，许多关键的实验结果只是以表格的形式罗列出来，缺乏对这些数据背后的物理意义的深入解读和批判性分析。比如，当展示拉伸试验曲线时，我更希望作者能引导我们思考“为什么”这条曲线会呈现这样的形状，而不是简单地陈述“实验结果是如此”。这种“告知”而非“引导”的叙事方式，使得读者很难真正将知识内化，更多时候是在被动地接收信息，而不是主动地进行思考和探索，这与我追求的深度学习目标有所偏差。

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这本书的排版和印刷质量是无可挑剔的，纸张的选择相当厚实，即便是反复翻阅，也不会出现字迹模糊或者脱页的现象，这在厚重的理工科书籍中是难能可贵的品质。我的注意力很快就被书中对特定材料家族——特别是高性能陶瓷和复合材料——的介绍所吸引。我原本以为它会像其他教材一样，将这些内容一笔带过，但这本书却花费了相当大的篇幅来详述它们的制备工艺和失效分析。特别是关于纤维增强复合材料的界面粘结机制的论述，逻辑清晰，层次分明，展现了作者深厚的专业功底。作者没有回避那些具有挑战性的问题，而是直面材料在极端环境下的表现，这一点非常让我欣赏。唯一美中不足的是，在讲解这些尖端材料的成本效益分析和工业化应用案例时，内容显得有些单薄，似乎更偏向于实验室层面的探索，对于真正想将其转化为工程实践的读者来说，可能需要查阅更多工业报告来补充这方面的信息。不过，就其对材料本征属性的深度剖析而言，这本书无疑是上乘之作。

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这本书的封面设计着实吸引人，那种深邃的蓝色调搭配金属质感的字体，让人一拿到手里就感觉沉甸甸的，仿佛蕴含着无穷的知识。我原本是抱着极大的期待去翻阅它的，毕竟我对材料科学这个领域充满了好奇，尤其想深入了解那些微观结构是如何决定宏观性能的。然而，在初步浏览后，我发现这本书的叙述方式似乎过于侧重于理论的推导和公式的展示，对于一个希望建立直观理解的初学者来说，这成了一道不小的门槛。那些复杂的晶格结构图和相图，虽然精确，但缺乏足够的图解和生动的案例来辅助理解。我花了大量时间去尝试消化那些热力学和动力学的章节，但总感觉缺少一个“桥梁”，将那些冰冷的数学语言与我们日常生活中能接触到的材料特性联系起来。例如，在讨论位错理论时，我期待能看到更多关于金属塑性变形的微观动画描述或者实例分析，而不是仅仅停留在理论模型的构建上。总体而言，它像是一本为已经有扎实基础的研究人员准备的参考手册，而非面向广泛读者的入门或进阶教材，阅读体验上显得有些枯燥和晦涩。

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不错的书, 对知识建立体系, 专门点的书还是分开读吧.

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不错的书, 对知识建立体系, 专门点的书还是分开读吧.

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MSE250@SJTU

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材料学圣经

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太神奇了！材料！