能源预测预警理论与方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:王思强

出品人:

页数:152

译者:

出版时间:2010-2

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787302220404

丛书系列:

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• 能源预测
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• 能源经济学

现代材料科学导论：结构、性能与应用前沿 作者： 张华，李明，王芳 出版社： 科学技术文献出版社 出版年份： 2024年 --- 内容简介 《现代材料科学导论：结构、性能与应用前沿》是一部全面、深入且紧跟学科发展脉搏的学术专著。本书旨在为材料科学、化学工程、物理学及相关交叉学科的高年级本科生、研究生以及科研人员提供一个坚实的理论基础和前沿视野。本书摒弃了传统教材中对材料分类的僵化叙事，而是聚焦于材料的本征结构如何决定其宏观与微观性能，以及如何通过设计和调控结构以实现特定的功能目标。 全书共分为七个主要部分，内容组织逻辑清晰，从基础原理深入到尖端技术应用，层层递进。 --- 第一部分：材料科学的基石与尺度效应 本部分为全书的理论基石，重点阐述了理解材料行为所必需的基本概念和研究方法。 第一章：材料的层次结构与电子基础 详细介绍了原子尺度上的电子结构理论，包括晶体场理论、能带理论的基础，以及如何利用量子力学原理预测材料的导电性、光学性质和磁学行为。特别探讨了化学键的类型（离子键、共价键、金属键、范德华力）对材料稳定性和柔性的影响。 第二章：晶体结构、缺陷与扩散 系统阐述了晶体学的基本原理，包括布拉菲点阵、密堆积结构以及对称性分析。重点剖析了材料内部的各类缺陷（点缺陷、线缺陷、面缺陷）对材料宏观性能（如强度、导电率）的决定性作用。深入讨论了扩散机制在固态反应、相变和材料退化过程中的关键角色。 第三章：材料表征的前沿技术 本书强调实验与理论的结合，本章集中介绍了现代材料科学研究中不可或缺的分析工具。内容涵盖高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对原子排列的成像，X射线衍射（XRD）对晶相和应力的分析，扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM）对表面形貌和电子态的探究，以及光谱学技术（如拉曼、XPS）对化学环境的识别。 --- 第二部分：结构-性能关联的深入解析 本部分将理论模型应用于具体的性能领域，揭示结构调控的科学逻辑。 第四章：机械性能的理性设计 深入探讨了材料的弹性、塑性、断裂韧性与疲劳行为。内容不仅限于传统的强度理论，更侧重于位错理论在解释金属塑性变形中的应用，以及如何通过晶界工程、梯度结构设计来突破传统材料的强度-韧性矛盾。介绍了高熵合金和纳米晶材料的力学响应特性。 第五章：热力学与相变动力学 阐述了材料热力学的基础，包括吉布斯自由能、相图的构建与解读。重点分析了非平衡相变过程，如快速凝固、时效析出和固态扩散控制的相界移动。结合计算热力学（如CALPHAD方法），指导材料的微观组织控制。 第六章：电学与磁学功能材料的机制 详细解析了导体、半导体和绝缘体材料的电子输运机理。针对半导体，系统讲解了掺杂效应、载流子输运模型，以及PN结和MOS器件的工作原理。在磁性材料方面，区分了铁磁性、反铁磁性和抗磁性的微观起源，并介绍了磁记录和磁存储技术中的关键材料。 --- 第三部分：功能化与先进材料体系 本部分聚焦于当前材料科学研究的最活跃领域，介绍具有特殊功能的新型材料。 第七章：能源转换与储存材料 本章全面覆盖了绿色能源领域的核心材料。详细讨论了： 1. 光伏材料： 硅基、钙钛矿等晶体结构对其光吸收效率和载流子分离效率的影响。 2. 电池材料： 锂离子电池的固态电解质、正负极材料的界面反应与体积变化问题。重点分析了钠离子、镁离子电池等下一代储能体系。 3. 催化材料： 负载型催化剂的活性位点设计，燃料电池电极材料的电化学性能优化。 第八章：智能与响应性材料 介绍了材料在外界刺激（如温度、电场、光照、应力）下展现出的可逆响应特性。涵盖了形状记忆合金（SMA）的马氏体相变机制、压电/焦电陶瓷的畴结构调控，以及光致变色材料和电活性聚合物的应用潜力。 第九章：生物医用与环境友好材料 探讨了材料与生物系统的界面作用。内容包括生物相容性、生物降解性聚合物的设计原则，以及用于药物递送、组织工程支架的纳米结构构建。同时，阐述了环境修复材料，如吸附剂和光催化降解污染物材料的开发策略。 --- 第四部分：先进制造与计算模拟 本部分着眼于材料的制备工艺革新和理论模拟的强大支撑。 第十章：增材制造中的材料行为 聚焦于激光熔融沉积（SLM）和电子束熔融（EBM）等增材制造（3D打印）技术对材料微观结构的影响。分析了快速冷却速率导致的非平衡态结构形成，以及由此带来的残余应力、孔隙率和各向异性问题。 第十一章：计算材料学的核心方法 系统介绍了材料设计中不可或缺的计算工具。重点讲解了密度泛函理论（DFT）在预测材料电子结构和优化晶格常数中的应用。此外，还介绍了分子动力学（MD）模拟在模拟扩散、相分离和机械变形过程中的优势和局限性。 --- 总结与展望 《现代材料科学导论：结构、性能与应用前沿》不仅是一本知识的汇编，更是一本思维的引导。本书通过清晰的结构逻辑，将宏观现象与微观机制紧密联系，强调了材料科学研究中“设计驱动”的核心思想。读者在掌握了材料的基础理论后，将能更有效地站在学科前沿，迎接新一轮材料革命的挑战。本书的专业深度和广度，使其成为相关领域研究者和学习者的必备参考书。

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我花了些时间浏览了几个核心章节，最令我印象深刻的是其论述的详实程度。它没有停留在概念的罗列上，而是深入到了数学模型的推导过程，每一步都标注得清清楚楚，甚至连一些看似微不足道的假设条件也做了明确的界定。对于我这种习惯于追本溯源的读者来说，这种深度是至关重要的。很多同类书籍在关键的公式推导处往往一笔带过，留给读者极大的想象空间，但这本书显然没有走捷径。它似乎在用一种近乎“手把手”的方式，引导读者去理解每一个参数背后的物理或经济含义。这种对细节的执着，使得这本书的参考价值大大提升，不再是仅仅提供一个“结果”，而是揭示了得出结果的“过程”。我尝试着对照书中的某一案例进行复现验证，发现其提供的参数和步骤是完全可操作的，这极大地增强了我对书中理论的信心。如果说有什么可以改进的地方，或许是某些复杂图表的排版可以再紧凑一些，但瑕不掩 एनीमिया，其内容的深度和广度已经足以让人称赞。

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这本书的行文风格，初读时会觉得略显晦涩，因为它大量使用了专业术语，并且倾向于使用严谨的学术语言来构建论点。这使得它不太适合那些希望快速获取结论的非专业读者。然而，对于身处行业一线，需要面对实际挑战的工程师或研究人员而言，这种“不妥协”的表达方式恰恰是一种保护——它过滤掉了那些模糊不清的、模棱两可的陈述。作者在处理新兴技术和传统方法的交汇点时，表现出了极高的敏锐度，他不仅阐述了现有成熟的算法，还对前沿的机器学习方法在特定场景下的局限性进行了冷静的分析，这一点非常客观和中立。我特别留意了关于数据处理和特征工程的部分，作者给出的建议非常具有实操性，没有空谈理论，而是基于大量的实际项目经验进行总结。这让我想起了一位老前辈的教诲：理论是骨架，数据是血肉。这本书无疑为读者提供了坚实的骨架，并指明了如何为其添注有营养的血肉。

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这本书的封面设计得颇具匠心，墨绿色与深灰色的搭配，散发着一种严谨而又沉稳的气息。装帧质量上乘，纸张手感厚实，油墨印刷清晰，即便是长时间翻阅，也能保持良好的阅读体验。初拿到手时，我被它厚重的分量所吸引，这无疑预示着其中蕴含着大量的知识和深度研究。它不像那些轻飘飘的流行读物，而是更像一本经过时间沉淀的工具书，适合需要深入钻研的专业人士。从目录的编排来看，逻辑脉络清晰，层层递进，从基础理论到复杂的应用模型，覆盖面相当广阔。那种“硬核”的气质扑面而来，让人立刻感受到作者在这一领域的深厚功力，绝非泛泛之谈。我尤其欣赏它在章节布局上的用心，使得复杂的概念得以分块解读，降低了初学者的入门难度，同时又不牺牲专业性。这种平衡的艺术，在技术类书籍中是难能可贵的，体现了作者对读者群体的细致考量。整体而言，这本书给人的第一印象是专业、扎实、值得信赖。

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这本书在参考文献和引文标注方面做得非常规范和详尽，这对于学术研究者来说，无疑是一个巨大的加分项。几乎每一个重要的论断或模型，都能追溯到其原始出处，这保证了全书内容的严谨性和可验证性。我随意挑选了几个交叉学科的引用源，发现作者的知识面极广，横跨了统计学、运筹学乃至于气候科学的边界，这使得全书的视角非常宏大且全面。在结构设计上，作者还贴心地设置了“自查练习”或“思考题”，虽然没有提供标准答案，但这些问题往往直指本章的核心难点或潜在争议点，极大地激发了读者的主动探索欲。对于那些希望将书中内容应用于实际课题的读者来说，这些思考题是非常好的起点。这本书不仅仅是一部知识的载体，更像是一个邀请，邀请读者加入到能源预测这一复杂领域的前沿对话中来。它所建立的理论基础和方法论体系，无疑将成为未来数年内该领域研究的重要参考基石。

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阅读这本书的过程，更像是一次高强度的思维训练。它迫使我跳出自己固有的思维定式，去审视问题新的解决路径。特别是涉及到不确定性量化和风险评估的章节，作者构建了一个多层次的评估框架，从宏观的市场波动到微观的设备故障，都纳入了考虑范围。这个框架的建立，不仅仅是知识的堆砌，更是一种系统性的思维方式的展现。我注意到书中穿插了一些历史案例分析，这些案例的选择非常巧妙，它们并非那些已经被嚼烂的经典教科书范例，而是更贴近当下快速变化的能源格局中可能遇到的真实困境。通过这些案例，读者可以直观地感受到理论与实践之间的鸿沟如何被作者的分析方法所跨越。总而言之，这本书的价值在于它提供了一个分析问题的高级视角，让人在面对未来挑战时，能够更加从容和有准备。它不是一本“速成宝典”，而是一份“武功秘籍”，需要反复研习才能领悟其中精髓。

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