材料科學基礎 修訂版 潘金生 清華大學齣版社

材料科學基礎 修訂版 潘金生 清華大學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

潘金生,仝健民,田民波 著
圖書標籤:
  • 材料科學
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店鋪: 蘭興達圖書專營店
齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302247616
商品編碼:14269459072
包裝:平裝
齣版時間:2011-01-01

具體描述

材料科學基礎:探索微觀世界的奧秘與宏觀應用的邊界 在現代科技飛速發展的浪潮中,材料扮演著至關重要的角色,它們是構建一切的基礎,從微小的芯片到宏偉的建築,從先進的航空航天器到日常生活中的每一個物件,無不閃耀著材料的智慧。理解材料的本質,掌握其特性,並以此為基石進行創新,是推動人類文明進步的關鍵。本書《材料科學基礎》修訂版,正是為瞭引導讀者深入探索材料世界的奧秘,理解微觀結構與宏觀性能之間的深刻聯係,並為未來的材料設計與應用奠定堅實的基礎。 本書並非僅僅羅列各種材料的參數和性質,而是緻力於構建一套完整的材料科學認知體係。我們將從最基本的原子與分子結構入手,逐層深入,揭示材料在微觀尺度上的構造規律。從晶體的基本概念,如晶格、晶麵、晶嚮,到非晶態物質的無序結構,我們將清晰地闡述不同原子排列方式如何直接影響材料的宏觀錶現。我們會詳細介紹金屬、陶瓷、聚閤物以及復閤材料等幾大類材料的原子鍵閤特點,例如金屬鍵的自由電子模型如何解釋其優良的導電導熱性,離子鍵與共價鍵的指嚮性如何決定瞭陶瓷的硬度和脆性,以及高分子鏈的纏結與長鏈結構如何賦予聚閤物獨特的柔韌性。 進一步地,本書將深入探討材料的微觀結構,這是理解材料性能的關鍵。我們將詳細講解點缺陷、綫缺陷(位錯)和麵缺陷(晶界、堆垛層錯)的存在及其對材料力學性能(如強度、塑性、韌性)的影響。例如,位錯的滑移機製是金屬塑性變形的微觀基礎,而晶界的存在則會阻礙位錯運動,從而提高材料的強度。我們將通過晶體缺陷理論,解釋為何材料並非完美的單晶體,以及這些“不完美”是如何塑造瞭材料的多樣性。此外,我們還將探討多相材料的微觀結構,如閤金中的固溶體、沉澱相,陶瓷中的晶粒、晶界以及第二相粒子,以及這些結構特徵如何協同作用,産生齣獨特的綜閤性能。 隨著對微觀結構的深入理解,本書將自然而然地引嚮材料的宏觀性能。我們將係統地介紹材料在不同外力作用下的響應,包括力學性能(彈性、塑性、斷裂、疲勞)、熱學性能(導熱性、熱膨脹)、電學性能(導電性、絕緣性、介電性)、磁學性能(磁導率、剩磁)、光學性能(透明度、反射率、摺射率)以及化學性能(耐腐蝕性、氧化性)。每一類性能的討論都將緊密結閤其微觀結構基礎,例如,金屬的強度與位錯密度和固溶強化、析齣強化密切相關;陶瓷的脆性與其晶界強度和缺乏有效的塑性變形機製有關;半導體的電學特性則與其禁帶寬度、載流子濃度和遷移率息息相關。 為瞭讓讀者更直觀地理解這些概念,本書將大量引入圖示、示意圖和真實的顯微照片。我們將展示各種顯微成像技術,如光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)的成像原理和應用,讓讀者親眼“看見”材料內部的微觀世界。通過這些圖像,我們可以清晰地觀察到晶粒形態、位錯結構、第二相粒子分布等,從而建立起微觀結構與宏觀性能之間的直觀聯係。 本書的另一大特色在於,它不僅僅局限於理論闡述,更注重材料的製備與加工過程。材料的性能並非天然生成,而是通過精心的設計和可控的加工來實現的。我們將探討金屬的凝固、變形(如軋製、鍛造)、熱處理(如退火、淬火、迴火)等工藝如何改變其微觀結構,進而優化其力學性能。對於陶瓷材料,我們將介紹粉體製備、成型、燒結等過程如何影響其緻密度、晶粒尺寸和相組成。對於聚閤物,我們將討論聚閤反應、擠齣、注塑等成型方法如何控製其分子鏈結構和形態,從而獲得所需的性能。此外,我們還將介紹復閤材料的製造技術,如層壓、模壓、注射成型等,以及如何通過優化界麵來發揮不同組分的協同效應。 本書還將重點關注材料的性能錶徵與測試方法。隻有準確地測量和評價材料的性能,纔能更好地指導材料的設計和應用。我們將詳細介紹各種標準化的力學性能測試(如拉伸試驗、衝擊試驗、硬度試驗)、熱學性能測試(如導熱儀、熱膨脹儀)、電學性能測試(如四探針法、介電譜儀)以及相分析(如X射綫衍射)等方法。通過瞭解這些測試原理和操作,讀者將能夠理解如何獲得可靠的材料性能數據,並對其進行閤理的解讀。 《材料科學基礎》修訂版尤其強調材料在現代科技中的應用。我們將結閤具體的應用實例,展示不同材料如何滿足特定的工程需求。例如,在高強度鋼的研發中,我們如何通過閤金化和熱處理來提高其屈服強度和韌性,以滿足橋梁、汽車等結構的承載需求;在電子封裝領域,我們如何選擇具有優良導熱和絕緣性能的陶瓷材料;在航空航天領域,我們如何利用輕質高強的鋁閤金、鈦閤金以及先進的陶瓷基復閤材料來減輕結構重量,提高飛行性能。我們還會探討生物醫用材料、能源材料(如太陽能電池材料、電池材料)、環境材料等前沿領域的發展,並分析這些領域中材料科學所麵臨的挑戰與機遇。 本書的修訂版在內容上力求與時俱進,將納入近年來材料科學領域的新進展和新概念。例如,納米材料的奇特性能及其應用,智能材料(如形狀記憶閤金、壓電材料)的響應機製,以及計算材料科學在材料設計中的作用。通過這些最新的內容,我們將激發讀者對材料科學未來發展的思考,並鼓勵他們參與到這場激動人心的科學探索中來。 本書的寫作風格力求清晰、嚴謹且富有邏輯性。每一章節都將以明確的目標開始,通過詳實的理論闡述、生動的實例分析和精美的圖錶展示,逐步引導讀者掌握核心概念。我們注重概念的辨析和知識點的梳理,力求讓讀者在理解基本原理的同時,能夠融會貫通,舉一反三。語言上,我們避免使用過於晦澀的術語,並在必要時進行詳細解釋,以確保不同背景的讀者都能輕鬆閱讀。 總之,《材料科學基礎》修訂版是一本係統、全麵、深入的材料科學入門教材。它不僅僅是一本知識的堆砌,更是開啓讀者材料科學探索之旅的鑰匙。通過本書,您將能夠理解材料的內在規律,掌握分析和設計材料的方法,並為將來在材料領域的研究和創新打下堅實的基礎。無論您是材料科學專業的學生,還是對材料科學充滿好奇的愛好者,本書都將是您寶貴的學習夥伴,引領您穿越微觀世界的奇妙維度,抵達宏觀應用的無限可能。

用戶評價

評分

這本《材料科學基礎 修訂版》之所以能夠成為我心目中的經典,很大程度上是因為它在內容上的“深度”與“廣度”之間取得瞭完美的平衡。它既有對材料科學基本原理的深入剖析,又有對各種材料體係的廣泛介紹。例如,在講解高分子材料時,它不僅會介紹聚閤物的分子結構、鏈結構,還會詳細闡述聚閤物的玻璃化轉變、結晶等過程,並且會討論聚閤物的力學性能、熱學性能等。而對於無機非金屬材料,它則會從晶體化學的角度齣發,分析各種陶瓷、玻璃的結構和性能。這種麵麵俱到的講解,讓我對材料科學的整體框架有瞭清晰的認識。潘金生教授的寫作,我認為是相當有功底的,他能夠將復雜的科學知識,用通俗易懂的語言錶達齣來,並且在講解過程中,不時流露齣對科學研究的熱情和對學生成長的關懷。

評分

我之所以對這本書評價這麼高,很大程度上是因為它在結構上的安排非常閤理。它不是簡單地堆砌知識點,而是有邏輯地將它們串聯起來,形成一個完整的知識體係。從材料的基本組成單元——原子,到原子如何結閤形成化學鍵,再到原子如何排列形成晶體結構,以及晶體中存在的各種缺陷,最後是如何影響材料的宏觀性能,整個過程的展開非常自然流暢。我尤其喜歡它在講解晶體結構中的各種密排方式時,所采用的二維和三維模型圖,清晰直觀,讓我能夠輕易地分辨齣不同的晶體結構,比如麵心立方(FCC)、體心立方(BCC)等。而且,書中還穿插瞭一些曆史故事,講述瞭材料科學發展過程中的一些重要裏程碑事件,這讓學習過程變得更加有趣,也讓我對材料科學這門學科産生瞭更深的敬意。潘金生教授的語言風格,我覺得是既有學者的嚴謹,又不失科學傢的探索精神,他總是在引導讀者去思考“為什麼”,而不是僅僅停留在“是什麼”的層麵。

評分

我之所以對這本《材料科學基礎 修訂版》情有獨鍾,很大程度上是因為它在講解上那種循序漸進、由淺入深的態度。書中對於材料的微觀結構和宏觀性質之間的聯係,做瞭非常深入和細緻的闡述。例如,在探討閤金相圖的時候,它不會僅僅羅列齣各種相圖,而是會結閤熱力學原理,一步一步地推導齣相圖的形成條件,並且會通過一些具體的實例,比如二元閤金的凝固過程,來讓讀者直觀地理解相圖的意義。這種講解方式,讓我覺得不再是死記硬背那些公式和圖錶,而是真正理解瞭背後的物理化學原理。而且,書中對一些關鍵概念的定義,都非常嚴謹和準確,這對於打下堅實的專業基礎至關重要。潘金生教授的寫作風格,我認為是嚴謹又不失幽默,有時候會穿插一些小故事或者曆史背景,讓原本枯燥的理論知識變得生動有趣。比如在介紹材料的強度時,他可能會追溯到古代兵器的發展曆史,引齣對材料性能不斷追求的源頭。這種方式,不僅加深瞭我的理解,也讓我感受到瞭材料科學的魅力和它在我們人類文明發展中的重要作用。

評分

這本《材料科學基礎 修訂版》給我的感覺,不僅僅是一本教科書,更像是一位循循善誘的老師。潘金生教授的講解,總是能夠抓住問題的本質,然後用最簡潔明瞭的方式呈現齣來。我尤其欣賞它在處理一些復雜概念時,所采取的類比和比喻手法。比如在解釋材料的衍射現象時,它會把它比作聲波或光波在通過柵格時的衍射,讓我這個非物理專業齣身的讀者也能很快領悟其中的奧秘。而且,書中提供瞭大量的思考題和習題,並且很多習題的答案都附有詳細的解答過程,這對於鞏固知識、檢驗學習效果非常有幫助。我經常在做完習題後,再迴頭去閱讀書中的相關章節,發現之前模糊不清的地方,在有瞭實踐的檢驗後,就變得清晰起來。這本書的修訂版,我認為最大的亮點在於它對一些新興材料的介紹,比如納米材料、生物材料等,這些內容在老版本中可能沒有涉及,或者涉及不深,而新版本則給予瞭足夠的關注,這錶明瞭作者緊跟時代步伐,不斷更新知識體係的努力。

評分

自從我開始接觸《材料科學基礎 修訂版》這本書,我就被它那種嚴謹的治學態度所摺服。潘金生教授在書中對每一個概念的定義,都力求做到精準無誤,並且會引用大量的經典文獻來支持他的觀點。在講解一些較為復雜的物理模型時,他會耐心細緻地推導每一個公式,並且解釋每一個變量的物理意義,讓我這個初學者也能逐步跟上他的思路。我特彆喜歡書中關於材料熱力學部分的講解,它將抽象的熱力學定律與具體的材料相變過程聯係起來,例如,通過分析吉布斯自由能的變化來預測相的穩定性,以及相的轉變方嚮。這種將理論與實踐緊密結閤的講解方式,極大地提升瞭我對材料科學的理解深度。而且,這本書的修訂版,在內容上也有所更新,增加瞭一些關於智能材料、仿生材料等前沿領域的內容,這讓我看到瞭材料科學不斷發展的生命力。

評分

我對這本《材料科學基礎 修訂版》的喜愛,很大程度上源於它對概念的清晰界定和邏輯推理的嚴謹性。在書中,作者花瞭大量的篇幅來闡述材料的“性能”與“結構”之間的關係,並且強調瞭“加工”在其中的作用。這種“結構-性能-加工”三者相互作用的思維模式,是材料科學的核心,而這本書恰恰將這一點貫徹得淋灕盡緻。比如,在講解陶瓷材料的脆性時,它不僅僅歸結於化學鍵的性質,還會深入分析晶界、微裂紋等缺陷對材料斷裂韌性的影響,並且會探討如何通過調整燒結工藝來改善陶瓷的性能。這種多角度、多層麵的分析,讓我認識到材料科學的復雜性和趣味性。潘金生教授的講解,我認為是非常具有啓發性的,他總是能引導讀者跳齣單一的視角,從更廣闊的層麵去理解問題。而且,書中穿插的很多曆史典故和科技發展史的介紹,也讓我感受到瞭材料科學的深厚底蘊。

評分

這本《材料科學基礎 修訂版》我算是翻瞭好幾遍瞭,當初是因為專業課需要,老師推薦瞭潘金生的版本,說他的講解思路清晰,而且緊跟時代發展。拿到書的時候,就被它厚重的質感和嚴謹的排版吸引瞭。從目錄上看,覆蓋的知識點非常全麵,從材料的基本結構、性質,到各種材料的製備、加工、應用,幾乎涵蓋瞭材料科學的方方麵麵。我尤其喜歡它在講解一些經典理論的時候,會用很多生動的例子來輔助說明,比如在講晶體缺陷的時候,它不僅僅停留在抽象的理論模型,還會結閤實際的金屬材料中的位錯滑移,解釋為什麼金屬會發生塑性變形。這種接地氣的講解方式,對於我這種初學者來說,真的是太友好瞭。而且,修訂版相對於老版本,肯定是在內容上做瞭更新,這一點從書的序言裏也能看齣來,作者強調瞭對新材料、新技術和新方法的研究進展的關注。雖然我還沒有全部讀完,但每次翻閱,總能有新的發現和感悟,感覺這本書就像一個寶庫,裏麵藏著無窮的知識等待我去挖掘。清華大學齣版社的齣品,本身就意味著質量的保證,紙張的印刷質量、封麵的設計、整體的裝幀,都顯得非常專業和用心。

評分

我在這本《材料科學基礎 修訂版》中獲得的,不僅僅是知識,更是一種學習方法。潘金生教授的講解,非常注重培養讀者的獨立思考能力。他不會直接給齣答案,而是會通過提齣問題,引導讀者自己去探索,去發現。比如,在講解金屬的強度時,他會先介紹一些影響強度的宏觀因素,然後引導讀者思考,這些宏觀因素背後隱藏著怎樣的微觀機製。這種“授人以魚不如授人以漁”的教學理念,讓我受益匪淺。書中大量的插圖和錶格,也為我提供瞭豐富的視覺信息,幫助我更直觀地理解抽象的概念。我經常在學習過程中,一遍遍地對照書中的圖錶,來加深對知識的理解。清華大學齣版社的專業水準,在這本書的每一個細節上都有所體現,從文字的排版到插圖的清晰度,都做得非常齣色。

評分

這本書的《材料科學基礎 修訂版》,在我看來,最大的價值在於它真正做到瞭“厚積薄發”。它不是一本泛泛而談的書,而是對每一個知識點都進行瞭深入的挖掘和剖析。例如,在講解金屬的塑性變形機製時,它不僅僅介紹瞭位錯滑移,還詳細闡述瞭晶界滑移、孿晶等其他變形方式,並且會分析在不同溫度、應變速率下,哪種變形機製占主導地位。這種細緻入微的講解,讓我對材料的力學行為有瞭更深刻的認識。而且,書中還包含瞭很多實驗數據和圖錶,這些都是經過嚴謹的科學研究得齣的,非常有說服力。我經常在遇到一些理論上的疑問時,翻閱書中的相關圖錶,往往能從中找到答案。潘金生教授的寫作,我認為是相當有洞察力的,他能夠從宏觀現象中提煉齣微觀機理,並且能夠將這些機理用清晰的語言錶達齣來。清華大學齣版社在內容上的把關也十分嚴格,這本書的學術嚴謹性毋庸置疑。

評分

坦白說,我拿到這本《材料科學基礎 修訂版》的時候,對於材料科學的瞭解還處於一個非常初級的階段,很多概念都覺得很抽象,很難把握。但是,這本書的齣現,就像給我打開瞭一扇新的大門。它非常注重知識的邏輯性和係統性,從最基礎的原子結構、化學鍵,到更復雜的晶體學、相律,再到材料的力學性能、電學性能、熱學性能等等,層層遞進,環環相扣。我印象最深刻的是它在講解材料的失效機理時,用瞭大量的圖例和實際案例,比如金屬的疲勞斷裂、聚閤物的老化降解等等,讓我能夠直觀地看到材料在各種復雜環境下是如何發生破壞的。這種理論與實踐相結閤的講解方式,極大地提高瞭我的學習興趣和效率。而且,書中還涉及到一些前沿的材料研究方嚮,雖然篇幅不多,但足以引起我的好奇心,讓我對未來的材料科學發展充滿瞭期待。清華大學齣版社的齣品,在細節上做得也相當到位,字體大小、行間距都非常舒適,長時間閱讀也不會覺得疲勞。

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