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出版者:高等教育出版社

作者:马宏忠

出品人:

页数:365

译者:

出版时间:2009-1

价格:36.70元

装帧:

isbn号码:9787040249330

丛书系列:

图书标签:

• 电机学
• 电机
• 电力系统
• 电气工程
• 电磁场
• 变电站
• 电力拖动
• 电机控制
• 电能转换
• 电力电子

《材料的奇妙世界：从微观到宏观的探索之旅》 这本书并非关于动力机械的运转原理，而是带领读者踏上一场令人着迷的材料科学探索之旅。我们常常生活在材料之中，却鲜少思考它们是如何形成，又为何具有如此多样的性质。本书将从最微观的原子和分子世界出发，逐步揭示构成我们周围万物的基本元素，以及它们如何通过精妙的排列组合，创造出我们所熟知的金属、陶瓷、聚合物、复合材料乃至生物材料。 第一章：原子与结构的基石 我们将从原子结构这个最基本的层面开始。读者将了解不同元素的原子是如何构成，电子的排布如何决定了元素的化学性质。进而，我们将深入探讨原子之间是如何通过化学键（如离子键、共价键、金属键）连接起来，形成晶体、非晶体等不同的微观结构。这不仅仅是枯燥的理论，我们将借助生动的类比和图像，帮助读者理解原子尺度上的“搭积木”过程，以及这些微观结构如何奠定了材料宏观性质的基础。例如，金属晶格的有序排列为何使其具有导电性和延展性，而聚合物链的缠绕和结晶则如何赋予其柔韧性。 第二章：金属的魅力 金属，作为人类文明发展的重要推动力，在本书中将得到特别的关注。我们将解析不同金属（如铁、铝、铜、钛）及其合金的独特之处。读者将了解到合金的形成原理，以及通过添加不同元素如何巧妙地改变金属的强度、硬度、耐腐蚀性等关键性能。我们将探讨金属的加工过程，如轧制、锻造、铸造等，以及这些工艺如何影响材料的微观结构和最终表现。从古代的青铜器到现代的高强度钢，再到轻质高强的航空铝合金，金属的故事就是一部不断突破性能极限的历史。 三、陶瓷的韧与美 陶瓷，以其耐高温、耐腐蚀、绝缘等特性，在工业和日常生活中扮演着不可或缺的角色。本书将揭示陶瓷材料（如氧化物、氮化物、碳化物）的构成及其独特的微观结构——通常是坚硬的晶体网络。我们将探讨陶瓷的制备工艺，如粉体制备、成型、烧结等，以及这些过程如何决定陶瓷的致密性、强度和韧性。读者将了解到，虽然陶瓷通常被认为是“易碎”的，但通过纳米技术的应用和复合材料的设计，现代陶瓷在强度和韧性上已经取得了巨大的突破，广泛应用于航空航天、电子电器、医疗器械等前沿领域。 第四章：聚合物的世界 聚合物，如塑料、橡胶、纤维，是现代生活中最普遍的材料之一。本书将深入浅出地介绍聚合物的分子结构，以及单体如何通过聚合反应形成长链分子。我们将探讨不同聚合物的分类（如热塑性塑料、热固性塑料、弹性体），以及它们的分子链结构（如线性、支链、交联）如何决定了它们的柔韧性、强度、透明度以及加工方式。从日常使用的包装袋到高性能的工程塑料，聚合物的多样性和可塑性将为读者打开一个全新的视野。 第五章：复合材料的协同效应 复合材料，是将两种或两种以上不同性质的材料结合在一起，以获得单一材料无法实现的优异性能。本书将重点介绍几种重要的复合材料体系，如纤维增强复合材料（如碳纤维增强聚合物）、颗粒增强复合材料等。我们将分析不同组分（基体和增强体）如何协同作用，以及界面设计在复合材料性能中的关键作用。读者将了解到，复合材料的轻质高强特性使其成为航空航天、汽车制造、体育器材等领域的首选材料，它们代表了材料设计的前沿方向。 第六章：生物材料与仿生学 生命体本身就是最精妙的材料制造者。本书将目光投向生物材料，如骨骼、肌肉、DNA，以及它们独特的结构和功能。我们将探讨仿生学的概念，如何从自然界中汲取灵感，设计和制造具有类似生物功能的先进材料。例如，模仿蜘蛛丝的强度，或者模仿荷叶表面的超疏水性。生物材料和仿生学的研究，不仅为医疗健康领域提供了新的解决方案，也为可持续材料的发展开辟了道路。 第七章：材料的性能测试与表征 要深入理解材料，就必须学会如何“读取”它们的语言。本书将简要介绍一些常用的材料性能测试方法，如拉伸试验、硬度测试、显微分析（如光学显微镜、电子显微镜）、光谱分析等。这些技术手段能够帮助我们了解材料的力学性能、热学性能、电学性能、光学性能以及微观形貌，从而更好地理解材料的结构与性能之间的关系，并指导材料的研发和应用。 第八章：未来材料的展望 材料科学的发展日新月异，本书的最后一章将展望未来材料的发展趋势。我们将探讨纳米材料、智能材料、自修复材料、可持续材料等新兴领域的研究进展和应用前景。从能够改变形状的形状记忆合金，到能够感知环境并作出响应的智能聚合物，再到对环境友好的可降解材料，未来材料的世界充满了无限可能，等待着我们去探索和创造。 《材料的奇妙世界》旨在以通俗易懂的语言，结合丰富的实例和精美的插图，为广大读者，无论是对科学充满好奇的学生，还是希望拓宽知识面的普通爱好者，提供一个全面而深入的材料科学入门。它将带领您穿越微观的原子世界，领略宏观的材料之美，深刻理解我们身边的一切物质是如何构成，又是如何以它们独特的方式，塑造着我们的生活和未来。

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这本书的参考资料和附录部分做得非常详尽和专业，这体现了作者严谨的学术态度。我特别欣赏作者在每章末尾提供的“延伸阅读”清单，里面列出的都是国际上最顶尖的期刊论文和经典专著，这为我后续进行更深入的研究指明了清晰的路径。此外，书后附带的几个大型案例的详细计算步骤，简直是救星！我曾尝试用其他资料复现一个关于异步电机瞬态分析的计算，结果总是与预期结果有偏差，但在参考这本书的详细步骤后，我很快发现了自己遗漏的关键修正项。作者不仅给出了最终答案，更重要的是，他清晰地标注了每一步的物理意义和限制条件，这种对细节的极致追求，让读者能够真正掌握计算背后的逻辑，而不是简单地模仿公式。

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从阅读体验上来说，这本书的语言风格是极其沉稳和专业的，用词精准，逻辑链条清晰无懈可击。它不像某些畅销科普读物那样追求哗众取宠的描述，而是始终保持着一种对科学原理的敬畏。我发现自己阅读这本书时，不得不放慢速度，因为每一个句子都蕴含着丰富的信息量，需要仔细咀嚼才能完全吸收。比如在解释磁滞损耗时，作者用了一种类比手法，将其比作材料内部微观磁畴的“内耗”，这个比喻非常形象，让原本抽象的能量损失过程变得可以被感知。对于那些追求扎实基础、不满足于表面概念的读者来说，这本书提供的知识密度是无与伦比的。它不是一本用来快速翻阅的书，而是一本需要反复研读、时常翻阅的工具书，其价值会随着时间的推移和知识的积累而不断显现。

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我对这本书中关于“电机设计与优化”部分的内容印象最为深刻。这部分内容展现了作者深厚的工程实践经验，绝非纸上谈兵。它不仅仅停留在基础的理论推导层面，更进一步探讨了如何在实际工程中平衡效率、成本和体积之间的矛盾。书中详细对比了不同绕组方式对电机损耗的影响，并提供了大量案例分析，展示了工程师在面对现实约束时如何做出取舍。比如，书中提到在设计高精度伺服电机时，如何通过优化槽形和齿顶圆角来抑制谐波电流，从而提高运行平稳性——这些都是教科书上很少会深入涉及的“内行门道”。这种将理论与实战紧密结合的写作风格，使得这本书的实用价值远超一般的基础教材。我甚至觉得，它更像是一本为初级设计工程师量身定制的“葵花宝典”，充满了即学即用的知识点。

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说实话，我本来对这种理论性极强的专业书籍抱有一种敬而远之的态度，总觉得会充斥着大量晦涩难懂的数学推导，读起来像是在和复杂的公式搏斗。然而，**电机学**这本书彻底颠覆了我的这种固有印象。它在引入每一个核心概念时，都会先给出一个非常贴近实际应用的场景作为引子，比如从日常生活中的风扇、水泵的工作原理切入，再逐步深入到理论剖析。这种“先知其用，再解其理”的叙述方式，极大地激发了我探究的欲望。我记得有一章专门讲解了交流电机和直流电机的转矩特性曲线，作者没有直接抛出复杂的微分方程，而是先用直观的语言描述了负载变化时，电机内部磁场相互作用力的微妙变化，配以详尽的动画模拟截图（虽然是静态图片，但画得极其生动），让我对“反电动势”这个概念有了前所未有的清晰认识。这种深入浅出的讲解技巧，使得原本高高在上的理论知识变得触手可及，对于自学入门者来说，简直是福音。

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这本书的装帧设计实在是太抓人眼球了，封面采用了一种深邃的午夜蓝，搭配着烫金的标题“**电机学**”，在光线下折射出低调的奢华感。我是一个资深的理工科爱好者，虽然主业不是电力方向，但对机械和能量转换的原理总是充满了好奇心。拿到书的那一刻，首先吸引我的是它的纸张质感，那种厚实、略带纹理的纸张，拿在手里沉甸甸的，让人立刻产生一种“这是一本可以认真对待的专业书籍”的心理预期。内页的排版也做得非常用心，黑白分明的文字，配合着清晰锐利的插图，即便是初次接触这门学科的人，也不会感到视觉上的疲劳。特别是那些复杂的电路图和磁场分布示意图，线条的粗细和阴影的处理都恰到好处，极大地降低了理解抽象概念的门槛。这本书的章节划分逻辑性极强，从最基础的电磁理论娓娓道来，层层递进，阅读体验极其顺畅，让人感觉不像是在啃一本教科书，而是在跟随一位循循善诱的导师进行系统学习。

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