模具概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:苏伟 编

出品人:

页数:268

译者:

出版时间:2010-6

价格:27.50元

装帧:

isbn号码:9787115226457

丛书系列:

图书标签:

• 模具
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• 模具技术

好的，这里为您提供一本名为《先进材料科学与工程》的图书简介。 --- 图书简介：《先进材料科学与工程》 导论：新材料时代的黎明 在21世纪，人类社会的每一次重大进步，从尖端医疗器械到深空探索，无不依赖于材料科学与工程的突破。《先进材料科学与工程》并非停留在传统材料的范畴，它是一本聚焦于面向未来挑战的下一代功能性、结构性材料的深度探索之作。本书旨在为材料学、化学工程、机械工程及相关领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面、前沿且深入的知识体系，理解如何从原子尺度设计、合成、表征和应用这些革命性的材料。 本书突破了经典材料学中对金属、陶瓷、高分子三大类材料的刻板划分，转而从材料的功能导向性和结构可控性出发，系统梳理了当前材料领域最炙手可热的研究方向和工程应用。我们相信，未来的材料创新将是多学科交叉、跨尺度集成的产物，因此，本书的编写严格遵循这一理念。 第一部分：新材料的理论基础与设计哲学（第1章至第4章） 本部分为后续高级主题奠定坚实的理论基石，重点在于材料的性能预测与逆向工程设计思维。 第1章：原子结构与电子态的精微调控 本章深入探讨了材料性能如何根植于其电子结构。内容涵盖了从第一性原理计算（如DFT方法在材料设计中的应用）到晶体缺陷工程（位错、空位、界面对机械和电学性能的耦合影响）。特别强调了拓扑材料中独特的电子边界态，及其在低能耗电子器件中的潜力。我们详细分析了如何通过掺杂、应变工程以及高压合成技术，精确控制能带结构和费米能级，实现对特定功能（如超导性或特定催化活性）的优化。 第2章：相变动力学与微观结构演化 材料性能的稳定性和可加工性，高度依赖于其相变过程的控制。本章侧重于非平衡热力学和动力学。我们剖析了快速凝固、固态扩散以及热力学驱动的结构重构。重点内容包括非晶态材料的玻璃化转变行为、马氏体相变的应力诱导机制，以及微观组织（晶粒尺寸、晶界能）与宏观性能之间的定量关系。对于复杂合金体系，本章还引入了相场模拟（Phase-Field Modeling）方法，以期预测材料在复杂加载条件下的微观结构演化路径。 第3章：界面与表面工程：性能的“阈值” 在纳米尺度及多相材料中，界面是能量最高、活性最强的区域。本章将界面视为一种功能单元而非缺陷。内容覆盖了异质结（Heterojunction）的构建、界面能的精确测量技术，以及界面在电池电极、催化反应和摩擦磨损中的决定性作用。读者将学习到如何通过原子层沉积（ALD）和分子束外延（MBE）等技术，实现亚纳米级尺度的界面结构控制。 第4章：先进计算材料学与数据驱动设计 本部分是连接理论与实践的桥梁。本章系统介绍了计算材料学的核心方法论，包括分子动力学模拟（MD）、蒙特卡洛方法（MC）在材料扩散和生长过程中的应用。更重要的是，本章引入了材料信息学（Materials Informatics）的概念，探讨如何利用高通量计算数据和机器学习算法，加速新材料的筛选和性能预测，从“试错法”迈向“理性设计”。 第二部分：革命性的结构材料与功能复合体（第5章至第8章） 本部分聚焦于当前科研和工业界亟需突破的几大类前沿材料体系。 第5章：超高熵合金（HEAs）与多主元合金的调控 突破传统合金设计思路，本章深入解析了高熵合金的概念、设计原理（如高熵效应、局域结构弛豫）。重点讨论了如何通过精确调控组元数量和比例，实现高强度、高韧性与优异抗辐照性能的平衡。内容涵盖了HEAs的凝固行为、晶体结构稳定性分析，以及在极端温度环境下的蠕变和疲劳行为。 第6章：纳米结构陶瓷与超高温材料 传统陶瓷的脆性是其应用的主要瓶颈。本章探讨了纳米晶陶瓷的增韧机制，如晶界滑移、裂纹桥接。此外，本书投入了大量篇幅讨论面向航空航天需求的超高温陶瓷（UHTCs），如HfB2、ZrB2体系，分析其抗氧化机理、烧结工艺优化及其在超燃冲压发动机喷管喉部的应用前景。 第7章：先进纤维与高性能复合材料的界面增强 复合材料的性能取决于基体与增强体的有效传递。本章详细阐述了碳纤维、氮化硅纤维等先进增强体与金属、陶瓷基体的界面兼容性。内容包括热匹配优化、反应层控制以及多尺度纤维铺层技术。特别关注了自修复复合材料的设计思路，如何将微胶囊技术融入结构体系，以提高服役可靠性。 第8章：能源存储与转换材料的前沿进展 本章聚焦于可持续发展所需的关键材料。在电池领域，深入分析了固态电解质的离子传导机制与界面阻抗问题，以及锂硫、锂空气电池的新型正负极材料。在催化领域，重点讨论了单原子催化剂（SACs）的合成策略及其在能效转化（如析氢反应、CO2还原）中的高活性位点调控。 第三部分：智能响应材料与生物相容性（第9章至第11章） 本部分将目光投向具有环境感知和自我调节能力的“活的”材料，以及与生命系统交互的材料。 第9章：形状记忆与应力响应材料 本章系统介绍智能材料中的两大支柱：形状记忆合金（SMA）和压电/磁致伸缩材料。详细分析了孪晶结构的形成与转变过程，以及如何通过电场、磁场或温度刺激实现可逆的宏观形变。内容还涉及这些材料在微机电系统（MEMS）和新型驱动器中的应用。 第10章：生物活性材料与组织工程支架 本章探索材料与生物体的和谐共存。内容包括生物可降解聚合物的降解动力学与产物毒性评估，生物陶瓷（如羟基磷灰石）的骨整合机制研究。重点阐述了如何通过3D生物打印技术，结合生长因子和细胞，制造具有精确孔隙结构和机械性能的组织工程支架。 第11章：自适应与自修复材料 终章聚焦于材料的“生命周期管理”。本章讨论了动态共价键网络在聚合物材料中的应用，实现化学上的自修复能力。此外，还介绍了基于相变或微胶囊释放机制的宏观结构自修复技术，旨在赋予材料抵抗疲劳损伤、延长使用寿命的能力。 --- 结语 《先进材料科学与工程》不仅是一本知识的汇编，更是一份面向未来的路线图。通过对材料的跨尺度理解和多功能集成设计的强调，本书致力于培养读者独立发现问题、解决复杂工程挑战的能力。我们希望读者能够站在现有知识的基础上，推动材料科学向更智能、更高效、更可持续的方向发展。 ---

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