绿色化学理念与实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

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出品人:

页数:153

译者:

出版时间:2010-6

价格:28.00元

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isbn号码:9787122081353

丛书系列:

图书标签:

• 绿色化学
• 化学实验
• 环境科学
• 可持续发展
• 化学教育
• 实验教学
• 高校教材
• 化学原理
• 环保技术
• 分析化学

好的，根据您的要求，我将为您撰写一本名为《现代材料科学基础与应用》的图书简介，该书内容将完全不涉及《绿色化学理念与实验》中的任何主题。 现代材料科学基础与应用 导言：跨越新材料时代的基石 在人类文明的演进中，材料始终扮演着核心驱动力的角色。从石器时代的燧石到信息时代的半导体硅片，材料的每一次重大突破都直接催生了生产力的飞跃和生活方式的变革。本书《现代材料科学基础与应用》旨在为读者构建一个系统、深入且具有前瞻性的材料科学知识框架。我们聚焦于结构、性能、制备与应用这四大支柱，详细阐述当代材料科学领域的核心原理和最新进展，为工程技术人员、科研工作者以及高年级理工科学生提供一本兼具理论深度与工程实用性的参考教材。 本书的编写遵循“由微观至宏观、由原理至实践”的逻辑主线，力求在基础理论的严谨性与实际工程问题的关联性之间找到完美的平衡点。 第一部分：材料的微观结构与热力学基础（探究本质） 本部分是理解材料行为的基石。我们首先从原子尺度和晶体结构入手，探讨材料的本征属性如何由其内部排列决定。 第一章：晶体结构与缺陷工程 本章详述了金属、陶瓷和聚合物的晶体结构基础，包括布拉维点阵、晶胞概念以及晶体衍射分析方法（如X射线衍射）。重点在于系统梳理点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）的类型、形成机制及其对材料宏观力学性能（如屈服强度和塑性）的决定性影响。我们还将介绍如何通过控制缺陷密度，实现对材料性能的“剪裁”。 第二章：材料热力学与相变动力学 材料的稳定性和相变是其应用寿命和加工工艺的关键。本章深入讲解吉布斯自由能原理在材料体系中的应用，特别是相图的绘制与解读，包括二元和三元合金体系。随后，我们将重点分析扩散理论（菲克定律）以及固态相变（如析出、共晶、固溶处理）的动力学过程，为热处理工艺的设计提供坚实的理论依据。 第三章：电子结构与电学特性 本章连接了量子力学与材料的宏观电学行为。详细讨论了能带理论在导体、半导体和绝缘体分类中的应用。对于半导体材料，我们将深入探讨杂质掺杂（N型与P型）、载流子迁移率以及PN结的形成与特性，为器件设计奠定基础。此外，还涵盖了铁电体和压电材料的基本电学响应机制。 第二部分：核心材料体系的性能与设计（构建框架） 本部分将理论知识应用于三大类重要的工程材料——金属合金、陶瓷和高分子材料，探讨它们的独特属性及其在现代工业中的地位。 第四章：先进金属合金的设计与加工 本书重点关注高性能结构材料，如高强度钢、超塑性铝合金以及镍基高温合金。内容包括：固溶强化、加工硬化、晶粒细化等传统强化机制，并引入了先进的第二相强化技术，如沉淀强化和弥散强化。此外，专门章节论述了粉末冶金技术在制备复杂合金时的优势与挑战。 第五章：结构与功能陶瓷的制备 陶瓷以其优异的耐高温、耐腐蚀和电绝缘性而著称。本章详细解析了氧化物陶瓷（如氧化铝、氧化锆）和非氧化物陶瓷（如碳化硅、氮化硅）的制备流程，包括粉体制备、烧结过程的致密化机理（如液相烧结、固相烧结）。同时，我们探讨了特种陶瓷（如导电陶瓷和半导体陶瓷）的功能化设计。 第六章：高分子材料的结构-性能关系 高分子材料因其轻质、易加工和可设计性强而成为现代工程不可或缺的一部分。本章阐述了聚合物的分子链结构（如支化度、分子量分布）如何决定其玻璃化转变温度（Tg）、结晶度以及粘弹性行为。内容涵盖了热塑性塑料、热固性树脂以及弹性体的基本特性与常见的力学测试方法。 第三部分：新兴材料与前沿应用（探索未来） 面向二十一世纪的技术需求，本部分聚焦于具有颠覆性潜力的功能性材料及其在尖端技术中的实际应用。 第七章：磁性材料与电磁兼容性 深入探讨铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观起源（磁畴理论与交换作用）。本书详细分析了永磁材料（如NdFeB）的设计原则、软磁材料（如铁氧体、坡莫合金）的应用场景，并重点讨论了磁记录技术、磁屏蔽和电磁干扰（EMI）的抑制材料。 第八章：复合材料与界面工程 复合材料是实现材料性能“量级提升”的关键途径。本章系统介绍纤维增强（碳纤维、玻璃纤维）和颗粒增强复合材料的力学模型（如混合律、逆模型）。核心内容在于界面的粘接质量和化学相容性如何决定载荷的有效传递，并探讨了金属基、陶瓷基和聚合物基复合材料的独特优势。 第九章：纳米材料的尺度效应与调控 纳米材料展现出与块体材料截然不同的光、电、磁、化性质。本章介绍制备纳米颗粒、纳米线、石墨烯等二维材料的有效策略（如化学气相沉积CVD、溶胶-凝胶法）。重点讨论了量子尺寸效应、表面等离激元共振等特性，并展望了它们在催化、传感和储能领域的广阔前景。 第四部分：材料的加工、表征与服役行为（连接实践） 本部分将理论与工程实践紧密结合，探讨如何有效制备和评估材料的性能，并预测其在实际工况下的寿命。 第十章：材料的成型与连接技术 涵盖了金属的塑性加工（锻造、轧制、拉拔）、铸造技术（压力铸造、快速凝固）以及增材制造（3D打印）中涉及的材料流动与凝固行为。针对连接技术，详细分析了不同连接方式（焊接、胶接、扩散连接）中热影响区的微观组织演变与残余应力控制。 第十一章：现代材料表征技术详解 本书对材料科学研究中不可或缺的表征工具进行了详尽的介绍。重点分析了扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在微观形貌和晶体结构分析中的应用，拉曼光谱和红外光谱在化学键合分析中的作用，以及力学性能（拉伸、冲击、疲劳、蠕变）的标准测试流程和数据解释。 第十二章：材料的失效分析与寿命预测 材料的失效是工程领域必须面对的挑战。本章系统梳理了疲劳断裂、蠕变、应力腐蚀开裂等主要失效模式的物理机制。通过引入断裂力学基本概念（如应力强度因子、断裂韧性），指导读者如何对材料的剩余寿命进行科学的评估和预测，从而优化设计和维护方案。 《现代材料科学基础与应用》力求成为一本深度兼顾、内容前沿的专业书籍，它不仅教授“是什么”，更着重解释“为什么”以及“如何做”，是推动下一代材料技术创新的坚实阶梯。

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