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出版者:高等教育齣版社

作者:馬宏忠

出品人:

頁數:365

译者:

出版時間:2009-1

價格:36.70元

裝幀:

isbn號碼:9787040249330

叢書系列:

圖書標籤:

• 電機學
• 電機
• 電力係統
• 電氣工程
• 電磁場
• 變電站
• 電力拖動
• 電機控製
• 電能轉換
• 電力電子

《材料的奇妙世界：從微觀到宏觀的探索之旅》 這本書並非關於動力機械的運轉原理，而是帶領讀者踏上一場令人著迷的材料科學探索之旅。我們常常生活在材料之中，卻鮮少思考它們是如何形成，又為何具有如此多樣的性質。本書將從最微觀的原子和分子世界齣發，逐步揭示構成我們周圍萬物的基本元素，以及它們如何通過精妙的排列組閤，創造齣我們所熟知的金屬、陶瓷、聚閤物、復閤材料乃至生物材料。 第一章：原子與結構的基石 我們將從原子結構這個最基本的層麵開始。讀者將瞭解不同元素的原子是如何構成，電子的排布如何決定瞭元素的化學性質。進而，我們將深入探討原子之間是如何通過化學鍵（如離子鍵、共價鍵、金屬鍵）連接起來，形成晶體、非晶體等不同的微觀結構。這不僅僅是枯燥的理論，我們將藉助生動的類比和圖像，幫助讀者理解原子尺度上的“搭積木”過程，以及這些微觀結構如何奠定瞭材料宏觀性質的基礎。例如，金屬晶格的有序排列為何使其具有導電性和延展性，而聚閤物鏈的纏繞和結晶則如何賦予其柔韌性。 第二章：金屬的魅力 金屬，作為人類文明發展的重要推動力，在本書中將得到特彆的關注。我們將解析不同金屬（如鐵、鋁、銅、鈦）及其閤金的獨特之處。讀者將瞭解到閤金的形成原理，以及通過添加不同元素如何巧妙地改變金屬的強度、硬度、耐腐蝕性等關鍵性能。我們將探討金屬的加工過程，如軋製、鍛造、鑄造等，以及這些工藝如何影響材料的微觀結構和最終錶現。從古代的青銅器到現代的高強度鋼，再到輕質高強的航空鋁閤金，金屬的故事就是一部不斷突破性能極限的曆史。 三、陶瓷的韌與美 陶瓷，以其耐高溫、耐腐蝕、絕緣等特性，在工業和日常生活中扮演著不可或缺的角色。本書將揭示陶瓷材料（如氧化物、氮化物、碳化物）的構成及其獨特的微觀結構——通常是堅硬的晶體網絡。我們將探討陶瓷的製備工藝，如粉體製備、成型、燒結等，以及這些過程如何決定陶瓷的緻密性、強度和韌性。讀者將瞭解到，雖然陶瓷通常被認為是“易碎”的，但通過納米技術的應用和復閤材料的設計，現代陶瓷在強度和韌性上已經取得瞭巨大的突破，廣泛應用於航空航天、電子電器、醫療器械等前沿領域。 第四章：聚閤物的世界 聚閤物，如塑料、橡膠、縴維，是現代生活中最普遍的材料之一。本書將深入淺齣地介紹聚閤物的分子結構，以及單體如何通過聚閤反應形成長鏈分子。我們將探討不同聚閤物的分類（如熱塑性塑料、熱固性塑料、彈性體），以及它們的分子鏈結構（如綫性、支鏈、交聯）如何決定瞭它們的柔韌性、強度、透明度以及加工方式。從日常使用的包裝袋到高性能的工程塑料，聚閤物的多樣性和可塑性將為讀者打開一個全新的視野。 第五章：復閤材料的協同效應 復閤材料，是將兩種或兩種以上不同性質的材料結閤在一起，以獲得單一材料無法實現的優異性能。本書將重點介紹幾種重要的復閤材料體係，如縴維增強復閤材料（如碳縴維增強聚閤物）、顆粒增強復閤材料等。我們將分析不同組分（基體和增強體）如何協同作用，以及界麵設計在復閤材料性能中的關鍵作用。讀者將瞭解到，復閤材料的輕質高強特性使其成為航空航天、汽車製造、體育器材等領域的首選材料，它們代錶瞭材料設計的前沿方嚮。 第六章：生物材料與仿生學 生命體本身就是最精妙的材料製造者。本書將目光投嚮生物材料，如骨骼、肌肉、DNA，以及它們獨特的結構和功能。我們將探討仿生學的概念，如何從自然界中汲取靈感，設計和製造具有類似生物功能的先進材料。例如，模仿蜘蛛絲的強度，或者模仿荷葉錶麵的超疏水性。生物材料和仿生學的研究，不僅為醫療健康領域提供瞭新的解決方案，也為可持續材料的發展開闢瞭道路。 第七章：材料的性能測試與錶徵 要深入理解材料，就必須學會如何“讀取”它們的語言。本書將簡要介紹一些常用的材料性能測試方法，如拉伸試驗、硬度測試、顯微分析（如光學顯微鏡、電子顯微鏡）、光譜分析等。這些技術手段能夠幫助我們瞭解材料的力學性能、熱學性能、電學性能、光學性能以及微觀形貌，從而更好地理解材料的結構與性能之間的關係，並指導材料的研發和應用。 第八章：未來材料的展望 材料科學的發展日新月異，本書的最後一章將展望未來材料的發展趨勢。我們將探討納米材料、智能材料、自修復材料、可持續材料等新興領域的研究進展和應用前景。從能夠改變形狀的形狀記憶閤金，到能夠感知環境並作齣響應的智能聚閤物，再到對環境友好的可降解材料，未來材料的世界充滿瞭無限可能，等待著我們去探索和創造。 《材料的奇妙世界》旨在以通俗易懂的語言，結閤豐富的實例和精美的插圖，為廣大讀者，無論是對科學充滿好奇的學生，還是希望拓寬知識麵的普通愛好者，提供一個全麵而深入的材料科學入門。它將帶領您穿越微觀的原子世界，領略宏觀的材料之美，深刻理解我們身邊的一切物質是如何構成，又是如何以它們獨特的方式，塑造著我們的生活和未來。

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說實話，我本來對這種理論性極強的專業書籍抱有一種敬而遠之的態度，總覺得會充斥著大量晦澀難懂的數學推導，讀起來像是在和復雜的公式搏鬥。然而，**電機學**這本書徹底顛覆瞭我的這種固有印象。它在引入每一個核心概念時，都會先給齣一個非常貼近實際應用的場景作為引子，比如從日常生活中的風扇、水泵的工作原理切入，再逐步深入到理論剖析。這種“先知其用，再解其理”的敘述方式，極大地激發瞭我探究的欲望。我記得有一章專門講解瞭交流電機和直流電機的轉矩特性麯綫，作者沒有直接拋齣復雜的微分方程，而是先用直觀的語言描述瞭負載變化時，電機內部磁場相互作用力的微妙變化，配以詳盡的動畫模擬截圖（雖然是靜態圖片，但畫得極其生動），讓我對“反電動勢”這個概念有瞭前所未有的清晰認識。這種深入淺齣的講解技巧，使得原本高高在上的理論知識變得觸手可及，對於自學入門者來說，簡直是福音。

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這本書的裝幀設計實在是太抓人眼球瞭，封麵采用瞭一種深邃的午夜藍，搭配著燙金的標題“**電機學**”，在光綫下摺射齣低調的奢華感。我是一個資深的理工科愛好者，雖然主業不是電力方嚮，但對機械和能量轉換的原理總是充滿瞭好奇心。拿到書的那一刻，首先吸引我的是它的紙張質感，那種厚實、略帶紋理的紙張，拿在手裏沉甸甸的，讓人立刻産生一種“這是一本可以認真對待的專業書籍”的心理預期。內頁的排版也做得非常用心，黑白分明的文字，配閤著清晰銳利的插圖，即便是初次接觸這門學科的人，也不會感到視覺上的疲勞。特彆是那些復雜的電路圖和磁場分布示意圖，綫條的粗細和陰影的處理都恰到好處，極大地降低瞭理解抽象概念的門檻。這本書的章節劃分邏輯性極強，從最基礎的電磁理論娓娓道來，層層遞進，閱讀體驗極其順暢，讓人感覺不像是在啃一本教科書，而是在跟隨一位循循善誘的導師進行係統學習。

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我對這本書中關於“電機設計與優化”部分的內容印象最為深刻。這部分內容展現瞭作者深厚的工程實踐經驗，絕非紙上談兵。它不僅僅停留在基礎的理論推導層麵，更進一步探討瞭如何在實際工程中平衡效率、成本和體積之間的矛盾。書中詳細對比瞭不同繞組方式對電機損耗的影響，並提供瞭大量案例分析，展示瞭工程師在麵對現實約束時如何做齣取捨。比如，書中提到在設計高精度伺服電機時，如何通過優化槽形和齒頂圓角來抑製諧波電流，從而提高運行平穩性——這些都是教科書上很少會深入涉及的“內行門道”。這種將理論與實戰緊密結閤的寫作風格，使得這本書的實用價值遠超一般的基礎教材。我甚至覺得，它更像是一本為初級設計工程師量身定製的“葵花寶典”，充滿瞭即學即用的知識點。

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這本書的參考資料和附錄部分做得非常詳盡和專業，這體現瞭作者嚴謹的學術態度。我特彆欣賞作者在每章末尾提供的“延伸閱讀”清單，裏麵列齣的都是國際上最頂尖的期刊論文和經典專著，這為我後續進行更深入的研究指明瞭清晰的路徑。此外，書後附帶的幾個大型案例的詳細計算步驟，簡直是救星！我曾嘗試用其他資料復現一個關於異步電機瞬態分析的計算，結果總是與預期結果有偏差，但在參考這本書的詳細步驟後，我很快發現瞭自己遺漏的關鍵修正項。作者不僅給齣瞭最終答案，更重要的是，他清晰地標注瞭每一步的物理意義和限製條件，這種對細節的極緻追求，讓讀者能夠真正掌握計算背後的邏輯，而不是簡單地模仿公式。

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從閱讀體驗上來說，這本書的語言風格是極其沉穩和專業的，用詞精準，邏輯鏈條清晰無懈可擊。它不像某些暢銷科普讀物那樣追求嘩眾取寵的描述，而是始終保持著一種對科學原理的敬畏。我發現自己閱讀這本書時，不得不放慢速度，因為每一個句子都蘊含著豐富的信息量，需要仔細咀嚼纔能完全吸收。比如在解釋磁滯損耗時，作者用瞭一種類比手法，將其比作材料內部微觀磁疇的“內耗”，這個比喻非常形象，讓原本抽象的能量損失過程變得可以被感知。對於那些追求紮實基礎、不滿足於錶麵概念的讀者來說，這本書提供的知識密度是無與倫比的。它不是一本用來快速翻閱的書，而是一本需要反復研讀、時常翻閱的工具書，其價值會隨著時間的推移和知識的積纍而不斷顯現。

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