材料科学基础 修订版 潘金生 清华大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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潘金生，仝健民，田民波 著

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• 清华大学出版社
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店铺： 兰兴达图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302247616

商品编码：14269459072

包装：平装

出版时间：2011-01-01

材料科学基础：探索微观世界的奥秘与宏观应用的边界 在现代科技飞速发展的浪潮中，材料扮演着至关重要的角色，它们是构建一切的基础，从微小的芯片到宏伟的建筑，从先进的航空航天器到日常生活中的每一个物件，无不闪耀着材料的智慧。理解材料的本质，掌握其特性，并以此为基石进行创新，是推动人类文明进步的关键。本书《材料科学基础》修订版，正是为了引导读者深入探索材料世界的奥秘，理解微观结构与宏观性能之间的深刻联系，并为未来的材料设计与应用奠定坚实的基础。 本书并非仅仅罗列各种材料的参数和性质，而是致力于构建一套完整的材料科学认知体系。我们将从最基本的原子与分子结构入手，逐层深入，揭示材料在微观尺度上的构造规律。从晶体的基本概念，如晶格、晶面、晶向，到非晶态物质的无序结构，我们将清晰地阐述不同原子排列方式如何直接影响材料的宏观表现。我们会详细介绍金属、陶瓷、聚合物以及复合材料等几大类材料的原子键合特点，例如金属键的自由电子模型如何解释其优良的导电导热性，离子键与共价键的指向性如何决定了陶瓷的硬度和脆性，以及高分子链的缠结与长链结构如何赋予聚合物独特的柔韧性。 进一步地，本书将深入探讨材料的微观结构，这是理解材料性能的关键。我们将详细讲解点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错）的存在及其对材料力学性能（如强度、塑性、韧性）的影响。例如，位错的滑移机制是金属塑性变形的微观基础，而晶界的存在则会阻碍位错运动，从而提高材料的强度。我们将通过晶体缺陷理论，解释为何材料并非完美的单晶体，以及这些“不完美”是如何塑造了材料的多样性。此外，我们还将探讨多相材料的微观结构，如合金中的固溶体、沉淀相，陶瓷中的晶粒、晶界以及第二相粒子，以及这些结构特征如何协同作用，产生出独特的综合性能。 随着对微观结构的深入理解，本书将自然而然地引向材料的宏观性能。我们将系统地介绍材料在不同外力作用下的响应，包括力学性能（弹性、塑性、断裂、疲劳）、热学性能（导热性、热膨胀）、电学性能（导电性、绝缘性、介电性）、磁学性能（磁导率、剩磁）、光学性能（透明度、反射率、折射率）以及化学性能（耐腐蚀性、氧化性）。每一类性能的讨论都将紧密结合其微观结构基础，例如，金属的强度与位错密度和固溶强化、析出强化密切相关；陶瓷的脆性与其晶界强度和缺乏有效的塑性变形机制有关；半导体的电学特性则与其禁带宽度、载流子浓度和迁移率息息相关。 为了让读者更直观地理解这些概念，本书将大量引入图示、示意图和真实的显微照片。我们将展示各种显微成像技术，如光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）的成像原理和应用，让读者亲眼“看见”材料内部的微观世界。通过这些图像，我们可以清晰地观察到晶粒形态、位错结构、第二相粒子分布等，从而建立起微观结构与宏观性能之间的直观联系。 本书的另一大特色在于，它不仅仅局限于理论阐述，更注重材料的制备与加工过程。材料的性能并非天然生成，而是通过精心的设计和可控的加工来实现的。我们将探讨金属的凝固、变形（如轧制、锻造）、热处理（如退火、淬火、回火）等工艺如何改变其微观结构，进而优化其力学性能。对于陶瓷材料，我们将介绍粉体制备、成型、烧结等过程如何影响其致密度、晶粒尺寸和相组成。对于聚合物，我们将讨论聚合反应、挤出、注塑等成型方法如何控制其分子链结构和形态，从而获得所需的性能。此外，我们还将介绍复合材料的制造技术，如层压、模压、注射成型等，以及如何通过优化界面来发挥不同组分的协同效应。 本书还将重点关注材料的性能表征与测试方法。只有准确地测量和评价材料的性能，才能更好地指导材料的设计和应用。我们将详细介绍各种标准化的力学性能测试（如拉伸试验、冲击试验、硬度试验）、热学性能测试（如导热仪、热膨胀仪）、电学性能测试（如四探针法、介电谱仪）以及相分析（如X射线衍射）等方法。通过了解这些测试原理和操作，读者将能够理解如何获得可靠的材料性能数据，并对其进行合理的解读。 《材料科学基础》修订版尤其强调材料在现代科技中的应用。我们将结合具体的应用实例，展示不同材料如何满足特定的工程需求。例如，在高强度钢的研发中，我们如何通过合金化和热处理来提高其屈服强度和韧性，以满足桥梁、汽车等结构的承载需求；在电子封装领域，我们如何选择具有优良导热和绝缘性能的陶瓷材料；在航空航天领域，我们如何利用轻质高强的铝合金、钛合金以及先进的陶瓷基复合材料来减轻结构重量，提高飞行性能。我们还会探讨生物医用材料、能源材料（如太阳能电池材料、电池材料）、环境材料等前沿领域的发展，并分析这些领域中材料科学所面临的挑战与机遇。 本书的修订版在内容上力求与时俱进，将纳入近年来材料科学领域的新进展和新概念。例如，纳米材料的奇特性能及其应用，智能材料（如形状记忆合金、压电材料）的响应机制，以及计算材料科学在材料设计中的作用。通过这些最新的内容，我们将激发读者对材料科学未来发展的思考，并鼓励他们参与到这场激动人心的科学探索中来。 本书的写作风格力求清晰、严谨且富有逻辑性。每一章节都将以明确的目标开始，通过详实的理论阐述、生动的实例分析和精美的图表展示，逐步引导读者掌握核心概念。我们注重概念的辨析和知识点的梳理，力求让读者在理解基本原理的同时，能够融会贯通，举一反三。语言上，我们避免使用过于晦涩的术语，并在必要时进行详细解释，以确保不同背景的读者都能轻松阅读。 总之，《材料科学基础》修订版是一本系统、全面、深入的材料科学入门教材。它不仅仅是一本知识的堆砌，更是开启读者材料科学探索之旅的钥匙。通过本书，您将能够理解材料的内在规律，掌握分析和设计材料的方法，并为将来在材料领域的研究和创新打下坚实的基础。无论您是材料科学专业的学生，还是对材料科学充满好奇的爱好者，本书都将是您宝贵的学习伙伴，引领您穿越微观世界的奇妙维度，抵达宏观应用的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我拿到这本《材料科学基础 修订版》的时候，对于材料科学的了解还处于一个非常初级的阶段，很多概念都觉得很抽象，很难把握。但是，这本书的出现，就像给我打开了一扇新的大门。它非常注重知识的逻辑性和系统性，从最基础的原子结构、化学键，到更复杂的晶体学、相律，再到材料的力学性能、电学性能、热学性能等等，层层递进，环环相扣。我印象最深刻的是它在讲解材料的失效机理时，用了大量的图例和实际案例，比如金属的疲劳断裂、聚合物的老化降解等等，让我能够直观地看到材料在各种复杂环境下是如何发生破坏的。这种理论与实践相结合的讲解方式，极大地提高了我的学习兴趣和效率。而且，书中还涉及到一些前沿的材料研究方向，虽然篇幅不多，但足以引起我的好奇心，让我对未来的材料科学发展充满了期待。清华大学出版社的出品，在细节上做得也相当到位，字体大小、行间距都非常舒适，长时间阅读也不会觉得疲劳。

评分☆☆☆☆☆

这本书的《材料科学基础 修订版》，在我看来，最大的价值在于它真正做到了“厚积薄发”。它不是一本泛泛而谈的书，而是对每一个知识点都进行了深入的挖掘和剖析。例如，在讲解金属的塑性变形机制时，它不仅仅介绍了位错滑移，还详细阐述了晶界滑移、孪晶等其他变形方式，并且会分析在不同温度、应变速率下，哪种变形机制占主导地位。这种细致入微的讲解，让我对材料的力学行为有了更深刻的认识。而且，书中还包含了很多实验数据和图表，这些都是经过严谨的科学研究得出的，非常有说服力。我经常在遇到一些理论上的疑问时，翻阅书中的相关图表，往往能从中找到答案。潘金生教授的写作，我认为是相当有洞察力的，他能够从宏观现象中提炼出微观机理，并且能够将这些机理用清晰的语言表达出来。清华大学出版社在内容上的把关也十分严格，这本书的学术严谨性毋庸置疑。

评分☆☆☆☆☆

我对这本《材料科学基础 修订版》的喜爱，很大程度上源于它对概念的清晰界定和逻辑推理的严谨性。在书中，作者花了大量的篇幅来阐述材料的“性能”与“结构”之间的关系，并且强调了“加工”在其中的作用。这种“结构-性能-加工”三者相互作用的思维模式，是材料科学的核心，而这本书恰恰将这一点贯彻得淋漓尽致。比如，在讲解陶瓷材料的脆性时，它不仅仅归结于化学键的性质，还会深入分析晶界、微裂纹等缺陷对材料断裂韧性的影响，并且会探讨如何通过调整烧结工艺来改善陶瓷的性能。这种多角度、多层面的分析，让我认识到材料科学的复杂性和趣味性。潘金生教授的讲解，我认为是非常具有启发性的，他总是能引导读者跳出单一的视角，从更广阔的层面去理解问题。而且，书中穿插的很多历史典故和科技发展史的介绍，也让我感受到了材料科学的深厚底蕴。

评分☆☆☆☆☆

我之所以对这本《材料科学基础 修订版》情有独钟，很大程度上是因为它在讲解上那种循序渐进、由浅入深的态度。书中对于材料的微观结构和宏观性质之间的联系，做了非常深入和细致的阐述。例如，在探讨合金相图的时候，它不会仅仅罗列出各种相图，而是会结合热力学原理，一步一步地推导出相图的形成条件，并且会通过一些具体的实例，比如二元合金的凝固过程，来让读者直观地理解相图的意义。这种讲解方式，让我觉得不再是死记硬背那些公式和图表，而是真正理解了背后的物理化学原理。而且，书中对一些关键概念的定义，都非常严谨和准确，这对于打下坚实的专业基础至关重要。潘金生教授的写作风格，我认为是严谨又不失幽默，有时候会穿插一些小故事或者历史背景，让原本枯燥的理论知识变得生动有趣。比如在介绍材料的强度时，他可能会追溯到古代兵器的发展历史，引出对材料性能不断追求的源头。这种方式，不仅加深了我的理解，也让我感受到了材料科学的魅力和它在我们人类文明发展中的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

这本《材料科学基础 修订版》我算是翻了好几遍了，当初是因为专业课需要，老师推荐了潘金生的版本，说他的讲解思路清晰，而且紧跟时代发展。拿到书的时候，就被它厚重的质感和严谨的排版吸引了。从目录上看，覆盖的知识点非常全面，从材料的基本结构、性质，到各种材料的制备、加工、应用，几乎涵盖了材料科学的方方面面。我尤其喜欢它在讲解一些经典理论的时候，会用很多生动的例子来辅助说明，比如在讲晶体缺陷的时候，它不仅仅停留在抽象的理论模型，还会结合实际的金属材料中的位错滑移，解释为什么金属会发生塑性变形。这种接地气的讲解方式，对于我这种初学者来说，真的是太友好了。而且，修订版相对于老版本，肯定是在内容上做了更新，这一点从书的序言里也能看出来，作者强调了对新材料、新技术和新方法的研究进展的关注。虽然我还没有全部读完，但每次翻阅，总能有新的发现和感悟，感觉这本书就像一个宝库，里面藏着无穷的知识等待我去挖掘。清华大学出版社的出品，本身就意味着质量的保证，纸张的印刷质量、封面的设计、整体的装帧，都显得非常专业和用心。

评分☆☆☆☆☆

我在这本《材料科学基础 修订版》中获得的，不仅仅是知识，更是一种学习方法。潘金生教授的讲解，非常注重培养读者的独立思考能力。他不会直接给出答案，而是会通过提出问题，引导读者自己去探索，去发现。比如，在讲解金属的强度时，他会先介绍一些影响强度的宏观因素，然后引导读者思考，这些宏观因素背后隐藏着怎样的微观机制。这种“授人以鱼不如授人以渔”的教学理念，让我受益匪浅。书中大量的插图和表格，也为我提供了丰富的视觉信息，帮助我更直观地理解抽象的概念。我经常在学习过程中，一遍遍地对照书中的图表，来加深对知识的理解。清华大学出版社的专业水准，在这本书的每一个细节上都有所体现，从文字的排版到插图的清晰度，都做得非常出色。

评分☆☆☆☆☆

这本《材料科学基础 修订版》之所以能够成为我心目中的经典，很大程度上是因为它在内容上的“深度”与“广度”之间取得了完美的平衡。它既有对材料科学基本原理的深入剖析，又有对各种材料体系的广泛介绍。例如，在讲解高分子材料时，它不仅会介绍聚合物的分子结构、链结构，还会详细阐述聚合物的玻璃化转变、结晶等过程，并且会讨论聚合物的力学性能、热学性能等。而对于无机非金属材料，它则会从晶体化学的角度出发，分析各种陶瓷、玻璃的结构和性能。这种面面俱到的讲解，让我对材料科学的整体框架有了清晰的认识。潘金生教授的写作，我认为是相当有功底的，他能够将复杂的科学知识，用通俗易懂的语言表达出来，并且在讲解过程中，不时流露出对科学研究的热情和对学生成长的关怀。

评分☆☆☆☆☆

这本《材料科学基础 修订版》给我的感觉，不仅仅是一本教科书，更像是一位循循善诱的老师。潘金生教授的讲解，总是能够抓住问题的本质，然后用最简洁明了的方式呈现出来。我尤其欣赏它在处理一些复杂概念时，所采取的类比和比喻手法。比如在解释材料的衍射现象时，它会把它比作声波或光波在通过栅格时的衍射，让我这个非物理专业出身的读者也能很快领悟其中的奥秘。而且，书中提供了大量的思考题和习题，并且很多习题的答案都附有详细的解答过程，这对于巩固知识、检验学习效果非常有帮助。我经常在做完习题后，再回头去阅读书中的相关章节，发现之前模糊不清的地方，在有了实践的检验后，就变得清晰起来。这本书的修订版，我认为最大的亮点在于它对一些新兴材料的介绍，比如纳米材料、生物材料等，这些内容在老版本中可能没有涉及，或者涉及不深，而新版本则给予了足够的关注，这表明了作者紧跟时代步伐，不断更新知识体系的努力。

评分☆☆☆☆☆

我之所以对这本书评价这么高，很大程度上是因为它在结构上的安排非常合理。它不是简单地堆砌知识点，而是有逻辑地将它们串联起来，形成一个完整的知识体系。从材料的基本组成单元——原子，到原子如何结合形成化学键，再到原子如何排列形成晶体结构，以及晶体中存在的各种缺陷，最后是如何影响材料的宏观性能，整个过程的展开非常自然流畅。我尤其喜欢它在讲解晶体结构中的各种密排方式时，所采用的二维和三维模型图，清晰直观，让我能够轻易地分辨出不同的晶体结构，比如面心立方（FCC）、体心立方（BCC）等。而且，书中还穿插了一些历史故事，讲述了材料科学发展过程中的一些重要里程碑事件，这让学习过程变得更加有趣，也让我对材料科学这门学科产生了更深的敬意。潘金生教授的语言风格，我觉得是既有学者的严谨，又不失科学家的探索精神，他总是在引导读者去思考“为什么”，而不是仅仅停留在“是什么”的层面。

评分☆☆☆☆☆

自从我开始接触《材料科学基础 修订版》这本书，我就被它那种严谨的治学态度所折服。潘金生教授在书中对每一个概念的定义，都力求做到精准无误，并且会引用大量的经典文献来支持他的观点。在讲解一些较为复杂的物理模型时，他会耐心细致地推导每一个公式，并且解释每一个变量的物理意义，让我这个初学者也能逐步跟上他的思路。我特别喜欢书中关于材料热力学部分的讲解，它将抽象的热力学定律与具体的材料相变过程联系起来，例如，通过分析吉布斯自由能的变化来预测相的稳定性，以及相的转变方向。这种将理论与实践紧密结合的讲解方式，极大地提升了我对材料科学的理解深度。而且，这本书的修订版，在内容上也有所更新，增加了一些关于智能材料、仿生材料等前沿领域的内容，这让我看到了材料科学不断发展的生命力。