Ordered Porous Solids pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Valtchev, Valentin (EDT)/ Mintova, Svetlana (EDT)/ Tsapatsis, Michael (EDT)

出品人:

页数:800

译者:

出版时间:2008-10

价格:1213.00 元

装帧:

isbn号码:9780444531896

丛书系列:

图书标签:

• 多孔材料
• 有序介孔材料
• 吸附
• 催化
• 分离
• 材料科学
• 化学工程
• 纳米材料
• 结构化学
• 功能材料

好的，以下是为您构思的一本名为《精妙的材料：先进结构与功能》的图书简介，其内容不涉及“Ordered Porous Solids”： --- 《精妙的材料：先进结构与功能》 内容概述 本书全面探讨了当代材料科学领域中一系列具有突破性意义的前沿材料体系，重点关注其独特的微观结构如何赋予宏观功能，以及这些功能如何驱动工程应用上的革新。我们摒弃了对单一材料类别的传统分类，转而采用“结构-功能”关联的视角，深入剖析了从超硬合金到柔性电子材料的广泛谱系。全书旨在为材料工程师、物理学家以及化学家提供一个既有理论深度又具实践指导意义的参考框架。 第一部分：强韧与极端环境下的材料设计 本部分聚焦于满足极端载荷和恶劣环境挑战的材料。 第一章：高熵合金的本征结构与性能调控 高熵合金（HEAs）的出现彻底颠覆了传统合金设计理念。本章详细解析了五元或多于五种主元素共存体系的微观结构特征，如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）以及复杂的析出相的形成机制。重点讨论了“迟滞熵效应”、“迟滞弹性效应”和“局域结构波动”对材料塑性、韧性及蠕变行为的深刻影响。通过第一性原理计算和高通量实验筛选，展示了如何精确调控元素配比和热处理工艺，以获得兼具超高强度和优异断裂韧性的新型合金。特别关注其在航空发动机叶片和核反应堆结构件中的潜力。 第二章：先进陶瓷基复合材料（CMCs）的界面工程 陶瓷基复合材料是实现高温、高应力应用的关键。本章深入探讨了纤维增强陶瓷基复合材料（如C/SiC, SiC/SiC）的制备技术，尤其是化学气相渗透（CVI）和反应粘结（RBS）工艺。核心内容集中在纤维/基体界面设计上。界面处的涂层（如PyC, BN）是控制裂纹偏转、吸收冲击能量和保证材料分层韧性的决定性因素。通过扫描透射电子显微镜（STEM）和原子力显微镜（AFM）的微观表征，阐释了界面结合强度与宏观疲劳寿命之间的定量关系。 第二章：纳米孪晶与梯度结构的强化机制 纳米尺度的结构特征在提升材料硬度和屈服强度方面扮演着至关重要的角色。本章详细分析了纳米晶粒、层错堆垛层以及梯度材料中的强化机制。对于梯度材料，我们关注如何通过梯度晶粒尺寸、梯度相分布或梯度应力场来实现“硬质外层（耐磨）”与“韧性内层（抗冲击）”的完美结合。讨论了爆炸冲击和高压扭转等非平衡态加工技术在诱导这些精细结构中的应用。 第二部分：光电与信息存储的新型功能材料 本部分转向探索材料在能量转换、信息处理和光电器件中的应用，强调结构对电子能带结构和光吸收特性的影响。 第三章：钙钛矿材料的缺陷工程与长期稳定性 有机-无机杂化钙钛矿材料因其高光电转换效率成为太阳能电池领域的研究热点。本章聚焦于稳定性和长期运行寿命的挑战。详细分析了晶界、空位和间隙缺陷如何影响电荷载流子迁移率和非辐射复合。通过引入大分子钝化剂或进行元素掺杂（如卤素工程），探讨如何精确控制晶体生长动力学，减少易降解的相变，从而提高器件的耐湿热性能。 第四章：拓扑绝缘体与量子输运现象 拓扑材料代表了凝聚态物理的前沿。本章介绍了拓扑绝缘体（TIs）和拓扑半金属的基本概念，着重于表面态和体态的能带反转现象。重点讨论了狄拉克锥和外尔点在材料中的物理表现及其对电子输运的影响。内容涵盖了如何通过表面化学修饰或界面耦合来打开或关闭拓扑保护的表面态，为构建低功耗、高效率的自旋电子器件提供了材料基础。 第五章：铁电与压电材料的畴壁动力学 铁电和压电材料在传感器和储能器件中应用广泛。本章侧重于理解和控制材料内部铁电畴壁的运动。通过原位电学测量和高分辨率TEM成像，分析了不同电场和温度条件下畴壁的形核、生长与合并过程。阐述了非极性或非本征掺杂（如Mg、Ti在BaTiO3中的替代）如何影响畴壁的钉扎效应和驱动电压，从而优化了非易失性存储器（FeRAM）的读写性能。 第三部分：自适应与动态响应的软物质系统 本部分探讨了那些能响应外部刺激（如温度、pH值、光照）并改变其结构或功能的智能材料。 第六章：刺激响应性聚合物网络的构建与应用 本章深入研究了智能凝胶和形状记忆聚合物（SMPs）的设计原理。对于凝胶，关注交联密度、溶胀比和响应速率之间的权衡。引入了动态共价键化学（如Diels-Alder反应、硫醇-烯点击反应）来构建可自修复和可回收的弹性体网络。对于SMPs，分析了其双重热塑性行为，即“固定相”和“可恢复相”的分子链段分离与重构过程，并举例说明其在软体机器人和生物医学支架中的应用。 第七章：生物活性界面的材料调控 生物材料的设计必须精确控制与生物环境的相互作用。本章关注如何通过材料表面形貌、化学官能团和表面能来指导细胞粘附、增殖和分化。讨论了基于等离子体或电化学沉积技术制备的生物活性涂层，例如磷灰石的仿生生长机制。此外，还探讨了利用光敏或pH敏感的聚合物纳米颗粒，实现对药物的靶向释放和可控降解。 结论与展望 本书最后总结了结构-功能设计范式的统一性，强调跨学科知识融合的重要性。展望了在人工智能辅助材料发现（Materials Informatics）的背景下，如何更高效地探索这些复杂材料体系的广阔设计空间，以应对未来能源、信息和健康领域的关键挑战。 ---

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