CHEMICAL & PHYSICAL PROCESSES IN COMBUST pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9781604239454

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• 燃烧
• 化学动力学
• 物理化学
• 传热学
• 流体力学
• 燃烧机理
• 火焰传播
• 污染物生成
• 燃烧诊断
• 热力学

现代材料科学与工程导论 作者：[此处填写虚构的资深学者姓名，如：张伟教授，李明博士] 出版社：[此处填写虚构的权威学术出版社，如：宏图高等教育出版社] --- 内容概述 本书《现代材料科学与工程导论》旨在为工程学、物理学、化学等理工科学生提供一个全面且深入的现代材料科学基础框架。本书重点关注宏观性能与微观结构之间的内在联系，系统阐述了金属、陶瓷、聚合物以及复合材料四大类基础材料的制备、组织结构、性能表征以及在当代高新技术领域中的应用。我们力求在保持科学严谨性的同时，通过大量的实例分析和工程案例，帮助读者建立扎实的理论基础，并培养解决实际工程问题的能力。 本书的叙事逻辑从最基础的原子结构与晶体结构入手，逐步过渡到宏观力学、热学、电学和光学性能的形成机制，最终涵盖前沿功能材料的设计与开发。 --- 第一部分：材料科学基础与结构导论 第一章：材料科学的基石：原子与电子结构 本章首先回顾了原子结构的基本概念，重点探讨了化学键的类型（离子键、共价键、金属键和范德华力）如何决定材料的宏观特性。我们详细分析了电子的能带理论在半导体、导体和绝缘体分类中的核心作用。此外，本章引入了电子在材料内部的运动规律，为后续理解材料的电学和磁学性能打下基础。 第二章：晶体结构与缺陷工程 晶体结构是决定材料性能的决定性因素之一。本章详尽介绍了晶格常数、晶面指数和晶向指数的表示方法。针对金属材料，重点剖析了面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和密排六方（HCP）结构的堆积效率和滑移系的形成。 更重要的是，本章深入探讨了材料中的晶体缺陷，包括点缺陷（空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）。我们详细阐述了位错的运动如何导致塑性变形，以及如何通过控制晶界结构和缺陷浓度来调控材料的强度和韧性。 第三章：非晶态结构与微观形貌 与晶体材料相对，本章聚焦于玻璃态和高分子材料中的无序结构。我们探讨了短程有序和长程无序的特征，以及玻璃化转变温度（Tg）的概念及其对聚合物性能的影响。本章还介绍了电子显微镜（SEM、TEM）和X射线衍射（XRD）等关键的微观表征技术，指导读者如何从实验数据中解读材料的微观形貌。 --- 第二部分：四大基础材料体系的性能与制备 第四章：金属材料：从合金化到热处理 本章深入讲解了金属材料的相图原理，特别是二元相图（如Fe-C系），这是理解合金设计的基础。重点分析了固溶强化、第二相粒子强化（沉淀硬化）和晶界强化机制。 随后，本章详细介绍了热处理工艺，包括退火、正火、淬火和回火，阐明了这些工艺如何通过控制微观组织（如珠光体、贝氏体、马氏体）来精确调控钢材的力学性能。最后，简要介绍了先进的金属基复合材料和非晶态金属的初步概念。 第五章：陶瓷材料：高硬度与耐高温的奥秘 陶瓷材料的特性源于其强烈的离子键和共价键特性。本章详细分析了离子堆积规则和晶体化学的原理，解释了陶瓷材料的优异耐高温性、高硬度和化学惰性。 我们讨论了传统结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅）的烧结过程和致密化技术，以及陶瓷材料中常常出现的脆性断裂问题。此外，本章还涉及了先进功能陶瓷（如压电陶瓷、铁电陶瓷）的微结构与介电性能之间的关系。 第六章：聚合物材料：结构与柔性的平衡 聚合物材料的特性高度依赖于其分子链的结构、分子量分布和链间作用力。本章详细区分了热塑性塑料和热固性树脂的结构差异和加工特性。 我们探讨了聚合物的粘弹性行为、蠕变和应力松弛现象，这些都是流变学在材料工程中的核心应用。本章还介绍了纤维增强聚合物复合材料（FRP）的层合结构设计原理，以及聚合物在生物医学工程中的应用前景。 第七章：复合材料：性能的协同效应 复合材料的设计目标是通过组合不同材料的优势来获得单一材料无法企及的性能。本章将复合材料的分析框架系统化，区分了增强相（纤维、颗粒、薄片）和基体（金属、聚合物、陶瓷）的类型。 重点分析了纤维取向和体积分数对材料各向异性力学性能的影响。本章将涉及金属基复合材料（MMC）的制备技术，以及层合板的强度分析方法。 --- 第三部分：材料性能的表征与应用 第八章：力学性能的深入研究 本章聚焦于材料在外部载荷下的响应。除了标准的拉伸、压缩和弯曲测试外，本章深入讲解了断裂韧性（KIC）、疲劳（S-N曲线与Paris定律）和蠕变（Creep）的理论模型。我们强调了应力集中与裂纹扩展在工程失效分析中的关键地位，并介绍了无损检测技术在评估材料损伤中的应用。 第九章：热学、电学与磁学性能 本章探讨了材料的能量传递与存储能力。热学方面，分析了晶体振动（声子）在热传导中的作用，以及热膨胀系数的工程意义。电学方面，系统阐述了导体、半导体和绝缘体的导电机制，并引入了半导体的掺杂理论和PN结的形成。磁学方面，区分了顺磁性、抗磁性和铁磁性，并分析了磁畴结构对磁滞回线的影响。 第十章：功能材料与前沿展望 本章将目光投向二十一世纪材料科学的最新进展。重点介绍了： 1. 智能材料与形状记忆合金 (SMA)： 解释了马氏体相变驱动的形状恢复机制。 2. 纳米材料： 探讨了尺寸效应如何改变传统材料的电学和光学性质，并简要介绍了量子点和石墨烯的特性。 3. 能源材料： 分析了电池（锂离子电池正负极材料）和燃料电池的关键材料需求。 本书的最终目标是为读者构建一个从原子到宏观应用的全景图，使之能够自信地面对现代工程领域中对新材料提出的挑战。本书内容不涉及燃烧学的任何化学反应动力学、火焰传播理论或燃烧产物的化学平衡计算。

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