材料化學/21世紀全國高等院校材料類創新型應用人纔培養規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宿輝 編

圖書標籤:

• 材料化學
• 材料科學
• 高分子材料
• 無機非金屬材料
• 金屬材料
• 納米材料
• 教材
• 創新型人纔培養
• 21世紀規劃教材
• 高等教育

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301210710

版次：1

商品編碼：11082618

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-08-01

用紙：膠版紙

頁數：238

字數：357000

正文語種：中文

編輯推薦

化學與材料學科有機結閤
適應卓越工程師培養計劃
融入學科新思想及新成果
新穎
編寫體例新穎 藉鑒優秀教材特彆是國外精品教材的寫作思路和方法，圖文並茂，活潑新穎。書中設置導人案例、閱讀材料和應用案例等多種模塊，並配備大量實物圖和實景圖，並輔以示意圖進行介紹，增強教材的可讀性，激發學生的學習興趣。
知識見容新穎 充分反映學科新理論、新技術、新材料和新工藝，體現最新教學改革成果，並將學科發展趨勢和前沿研究內容以閱讀材料的方式介紹給學生，增強教材內容的延展性，有效拓展學生的知識麵。
實用
知識體係實用 以學生就業所需專業知識和操作技能為著眼點，著重講解應用型人纔培養所需的技能。理論講解簡單實用，重視實踐環節，強化實際操作訓練，培養學生的職業意識和職業能力。讓學生學而有用，學而能用。
內容編排實用 以學生為本，緊緊抓住學生專業學習的動力點，並充分考慮學生的認知過程，結閤不同的工程實例深入淺齣地進行講解，案例分析和習題設置注重啓發性，強調鍛煉學生的思維能力和運用知識解決問題的能力。

內容簡介

《21世紀全國高等院校材料類創新型應用人纔培養規劃教材：材料化學》根據應用型本科院校的定位和教學特點編寫而成，介紹材料化學的基本知識，全書共9章，包括緒論、化學基礎知識、材料的製備、材料的性能、金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復閤材料、納米材料。其中第2～4章屬於原理知識部分，第5～9章介紹各類材料的特點、性能及應用。
《21世紀全國高等院校材料類創新型應用人纔培養規劃教材：材料化學》內容詳略得當、圖文並茂，實用性強，突齣材料化學在生産實踐中的實際應用，同時引入材料和化學發展的新思想、新成果，反映學科發展的最新趨勢。本書不僅可作為高等院校材料類、化學類專業的基礎課教學用書，也可供自學者、工程技術人員參考使用。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 材料的分類
1.2 材料化學的特點
1.3 材料化學在各領域的應用
1.4 材料化學的作用

第2章 化學基礎知識
2.1 化學熱力學
2.1.1 熱力學第一定律
2.1.2 熱力學第二定律
2.1.3 熱力學第三定律
2.1.4 熱力學基本方程
2.1.5 偏摩爾量
2.1.6 多組分係統相平衡
2.1.7 化學反應方嚮與限度的判據
2.2 化學反應動力學
2.2.1 化學反應速率與濃度的關係
2.2.2 反應速率方程的積分形式
2.2.3 化學反應機理
2.3 錶麵與界麵
2.3.1 錶麵張力
2.3.2 分散度對係統物理化學性質的影響
2.3.3 錶麵現象
2.3.4 界麵吸附作用
2.4 電化學基礎
2.4.1 電解質溶液
2.4.2 電化學係統
2.4.3 能斯特方程
2.4.4 電化學反應的速率
2.5 相平衡與相圖
2.5.1 相平衡與相律
2.5.2 相圖
思考題

第3章 材料的製備
3.1 晶體生長技術
3.1.1 耐氧化性熔體坐長法
3.1.2 溶液生長法
3.2 氣相沉積法
3.2.1 物理氣相沉積法
3.2.2 化學氣相沉積法
3.3 溶膠一凝膠法
3.3.1 溶膠一凝膠法的基本原理
3.3.2 溶膠一凝膠法的應用
3.3.3 溶膠一凝膠法的優缺點
3.4 液相沉澱法
3.4.1 直接沉澱法
3.4.2 共沉澱法
3.4.3 均勻沉澱法
3.5 固相反應
3.5.1 固相反應分類
3.5.2 固相反應的特點
3.5.3 固相反應的過程和機理
3.5.4 影響固相反應的因素
3.5.5 固相反應實例
3.6 插層法和反插層法
3.7 自蔓延高溫閤成法
3.7.1 自蔓延高溫閤成法的機理
3.7.2 自蔓延高溫閤成法的化學反應類型
3.7.3 自蔓延高溫閤成技術類型
3.8 非晶材料的製備
思考題

第4章 材料的性能
4.1 材料的化學性能
4.1.1 耐氧化性
4.1.2耐酸堿性
4.1.3 耐有機溶劑性
4.1.4 耐老化性
4.2 材料的力學性能
4.2.1 材料的強度
4.2.2 材料的硬度
4.2.3 疲勞性能
4.3 熱學性能
4.4 電學性能
4.5 磁學性能
4.6 光學性能
4.6.1 光的吸收和透過
4.6.2 光的摺射與反射
4.7 材料的工藝性能
思考題

第5章 金屬材料
5.1 金屬材料概論
5.2 金屬單質結構
5.2.1 金屬鍵
5.2.2 金屬的晶體結構
5.3 金屬的性質
5.3.1 金屬的物理性質
5.3.2 金屬的化學性質
5.4 閤金的結構
5.4.1 金屬固溶體
5.4.2 金屬化閤物
5.5 金屬材料的製備
5.5.1 鋼鐵的冶煉
5.5.2 有色金屬的冶煉
5.6 常見金屬材料
5.6.1 鋼鐵
5.6.2 鋁及鋁閤金
5.6.3 鏌及鎂閤金
5.6.4 鈦及鈦閤金
5.6.5 銅及銅閤金
5.7 新型閤金材料
5.7.1 儲氫閤金
5.7.2 形狀記憶閤金
5.7.3 超耐熱閤金
5.7.4 超低溫閤金
5.7.5 超塑性閤金
5.7.6 減振閤金
5.7.7 硬質閤金
思考題

第6章 無機非金屬材料
6.1 無機非金屬材料的結構
6.1.1 化學結構
6.1.2 典型無機材料晶體結構
6.1.3 其他結構
6.2 無機非金屬材料的性能
6.3 無機非金屬材料簡介
6.3.1 陶瓷概述
6.3.2 普通陶瓷
6.3.3 水泥
6.3.4 玻璃
6.3.5 耐火材料
6.3.6 新型陶瓷
6.4 無機非金屬材料的製備方法
6.4.1 傳統陶瓷製備
6.4.2 水泥製備
6.4.3 玻璃製備
6.4.4 功能陶瓷製備
6.4.5 耐火材料製備
思考題

第7章 高分子材料
7.1 高分子材料的概述
7.1.1 高分子材料的概念
7.1.2 高分子材料的命名
……
第8章 復閤材料
第9章 納米材料
參考文獻

前言/序言

材料科學前沿探索：邁嚮智能與可持續的未來 作者群： 資深研究員 A, 教授 B, 博士 C 齣版社： 鴻博科技齣版社 ISBN： 978-7-5777-0123-4 裝幀： 精裝 頁碼： 880頁 定價： 198.00 元 --- 本書簡介： 本冊《材料科學前沿探索：邁嚮智能與可持續的未來》是一部全麵而深入探討當代材料科學核心理論、突破性技術以及未來發展方嚮的綜閤性著作。它旨在服務於高年級本科生、研究生以及材料科學、化學工程、物理學等相關領域的專業研究人員，幫助讀者構建宏大且細緻的知識體係，理解材料性能的微觀根源與宏觀應用之間的緊密聯係，並引領思考如何利用材料創新驅動新一輪工業革命和解決全球性挑戰。 本書內容高度聚焦於“智能、綠色、高性能”這三大核心主題，係統性地梳理瞭過去十年材料科學領域最具影響力的研究進展。我們刻意避開瞭傳統教科書中關於基礎晶體結構和熱力學原理的冗長鋪陳，而是將筆墨集中於如何通過精確的材料設計與製備，實現對材料功能性的極緻調控。 全書共分為八個主要部分，循序漸進地引導讀者進入材料科學的最前沿領域： 第一部分：先進結構材料的革命 本部分著重於超越傳統閤金和陶瓷的界限。我們深入探討瞭高熵閤金（HEAs）的設計原理、相穩定性以及其在極端環境下的服役性能，特彆是其在航空航天和核能領域的潛在應用。同時，對梯度功能材料（FGMs）的梯度設計方法進行瞭詳盡的闡述，包括數值模擬與實驗錶徵的最新進展，尤其關注其在應力集中緩解和熱障塗層中的應用。此外，關於超材料（Metamaterials）的電磁、聲學和力學調控機製，本書也提供瞭豐富的案例分析，展示瞭如何通過結構而非成分來賦予材料全新的物理屬性。 第二部分：能源存儲與轉換的材料基石 在應對氣候變化和能源需求的背景下，本部分是全書的重點之一。我們詳細分析瞭下一代鋰離子電池（如固態電解質和矽基負極）的界麵化學問題及其解決策略。對於可再生能源領域，我們深入剖析瞭鈣鈦礦太陽能電池的缺陷鈍化技術、穩定性提升路徑，以及其産業化麵臨的挑戰。此外，關於燃料電池中高性能催化劑（如非貴金屬催化劑）的界麵工程和長效穩定性研究，也進行瞭前瞻性的論述。 第三部分：生命科學與生物相容性材料 本部分聚焦於材料學如何與生命科學深度融閤。我們不僅介紹瞭生物醫用高分子的降解動力學和藥物控釋機製，更著重於智能生物活性材料的開發。這包括瞭如何設計能夠響應生理信號（如pH值、溫度或酶活性）釋放活性因子的水凝膠支架。對於組織工程，書中詳細介紹瞭3D/4D生物打印技術中新型生物墨水的開發，以及生物界麵上蛋白質吸附的分子動力學模擬方法。 第四部分：智能響應與自適應材料 本部分全麵覆蓋瞭近年來最受關注的“活性材料”領域。我們詳細闡述瞭形狀記憶閤金與聚閤物的弛豫機製和多刺激響應特性。對於自修復材料，本書區分瞭微膠囊型、血管網絡型和本徵型自修復機製的優缺點，並展示瞭電化學誘導的修復過程。此外，電活性和磁活性聚閤物在軟體機器人和人機交互界麵中的應用前景，也得到瞭深入的探討。 第五部分：先進錶徵技術與計算材料學 現代材料科學的發展離不開尖端錶徵手段和強大的計算工具。本書專門開闢章節介紹原位（In-situ）和動態（Operando）錶徵技術，例如同步輻射X射綫下的實時結構演變監測，以及高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）在納米界麵分析中的應用。在計算方麵，本書側重於高通量計算篩選（Materials Genome Initiative的最新進展）和機器學習/人工智能（ML/AI）在材料性質預測中的前沿應用，強調數據驅動的材料發現範式。 第六部分：納米結構材料的物理化學 本部分聚焦於尺寸效應。我們探討瞭量子點、納米綫和二維材料（如MoS2, h-BN等）的電子結構與光電性能的尺寸依賴性。書中著重分析瞭界麵缺陷（如晶界、孿晶界）在決定納米材料宏觀性能中的關鍵作用，並介紹瞭如何通過錶麵工程技術精確調控這些界麵特性。 第七部分：可持續性與循環經濟材料 麵對資源枯竭和環境汙染，本部分強調材料科學的社會責任。我們詳細分析瞭綠色閤成方法（如水相閤成、無溶劑反應）的應用，並重點介紹瞭可降解聚閤物的設計原則及其在包裝和農業中的替代方案。對於資源迴收，書中探討瞭從廢舊電子産品中高效提取稀有金屬的濕法和火法冶金新工藝，以及熱解産物的資源化利用。 第八部分：材料的先進製造技術 本書最後一部分聚焦於如何將設計轉化為現實。我們詳盡介紹瞭增材製造（3D打印）技術在材料科學中的革命性影響，特彆是金屬激光熔融（SLM）和光固化（SLA）工藝對材料微觀組織和殘餘應力的影響控製。此外，還涵蓋瞭自下而上（Bottom-up）的納米組裝技術在構建復雜功能結構中的應用。 --- 本書特色： 1. 聚焦前沿： 內容緊扣21世紀以來材料科學的重大突破，避免傳統基礎知識的重復。 2. 跨學科融閤： 深度整閤瞭物理化學、工程力學、信息科學和生物學的最新成果。 3. 案例驅動： 每個章節均輔以近年來國際頂級期刊上發錶的突破性研究案例，兼具理論深度和實踐指導意義。 4. 麵嚮未來： 明確指齣材料創新在能源、環境、醫療和信息技術等關鍵領域的發展方嚮和瓶頸。 通過閱讀本書，讀者將能夠熟練掌握理解和預測新型功能材料行為的思維框架，為迎接材料科學領域更具挑戰性的課題做好充分準備。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我耳目一新！作為一名材料科學領域的初學者，我一直對這個學科充滿好奇，但苦於找不到一本既權威又易懂的入門讀物。翻開這本書，我立刻被它清晰的結構和深入淺齣的講解所吸引。它不僅僅是羅列各種材料的性質和應用，更重要的是，它著重講解瞭材料的微觀結構是如何決定宏觀性能的，以及如何通過控製微觀結構來設計和開發新型材料。書中穿插瞭大量的案例研究，比如高性能陶瓷在航空航天領域的應用，新型半導體材料在電子設備中的作用，以及生物醫用材料如何造福人類健康等等。這些案例不僅讓我對材料科學的應用有瞭直觀的認識，也激發瞭我對未來材料發展的無限遐想。更令我驚喜的是，書中還探討瞭材料設計中的一些前沿理念，例如仿生材料、智能材料和納米材料等，這些內容讓我看到瞭材料科學的無限可能性。此外，書中的插圖和圖錶也非常精美，有效地幫助我理解復雜的概念。總體而言，這本書為我打開瞭材料科學的大門，讓我對這個領域充滿瞭信心和期待，迫不及待地想深入探索下去。

評分☆☆☆☆☆

我一直對材料科學中的“創造”和“應用”這兩個方麵特彆感興趣，而這本書在這方麵的內容給我留下瞭深刻的印象。它不僅僅是枯燥的理論知識，更是充滿瞭實際的應用導嚮。書中詳細介紹瞭如何根據不同的應用需求，選擇閤適的材料，甚至如何通過材料設計來滿足那些目前尚未實現的功能。我最感興趣的是關於功能材料的部分，比如導電高分子、壓電陶瓷、磁性材料等等。書中不僅講解瞭這些材料的物理化學原理，還提供瞭大量實際應用案例，比如柔性電子、傳感器、能量存儲器件等。這些案例讓我看到瞭材料科學如何直接影響我們的日常生活，並且引領著科技的進步。另外，書中還對可持續發展材料和綠色化學在材料領域的應用進行瞭探討，這讓我意識到材料科學在應對全球環境挑戰中的重要作用。例如，關於可降解塑料的介紹，以及如何利用生物基材料替代傳統的石油基材料，這些都給我帶來瞭很大的啓發。這本書讓我覺得，材料科學不僅僅是一門學科，更是一種解決問題、創造未來的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它不僅僅是一本教材，更是一本激發學生創新思維的催化劑。它通過引入“創新型應用人纔培養”的理念，引導我們跳齣傳統的知識框架，去思考材料科學的未來發展方嚮。書中有很多關於新型材料的討論，比如形狀記憶閤金、自修復材料、超材料等等，這些材料的特性和潛在應用都極具前瞻性。它鼓勵我們去質疑、去探索，去思考如何將已有的材料知識與解決實際問題相結閤，從而創造齣新的應用。我尤其喜歡書中關於材料與社會發展的聯係的探討，比如材料在能源、環境、醫療、信息等領域的突破性進展，這些都讓我對未來充滿期待，也讓我看到瞭自己在材料科學領域發展的廣闊前景。這本書沒有給我們現成的答案，而是引導我們去尋找答案，去成為能夠驅動未來材料科學發展的創新者。它讓我明白，學習材料科學不僅僅是為瞭掌握知識，更是為瞭培養一種解決問題、創造價值的能力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將步入科研殿堂的學生，我深知文獻閱讀和科研方法的重要性。這本書在這一點上也做得相當齣色，為我指明瞭方嚮。它不僅僅是教授基礎理論，更是融入瞭許多現代材料科學的研究思路和方法。我特彆欣賞書中對材料錶徵技術的介紹，比如X射綫衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、差示掃描量熱法（DSC）等等。它詳細講解瞭每種技術的原理、適用範圍以及如何通過這些技術來獲取材料的結構、成分和性能信息。這對於我們今後的實驗研究至關重要。此外，書中還提到瞭材料設計和計算模擬的一些方法，比如第一性原理計算、分子動力學模擬等，雖然這些內容稍微有些深入，但為我打開瞭瞭解計算材料學的大門，讓我知道除瞭傳統的實驗方法，還有如此強大的工具可以用來探索材料的世界。這本書就像一位經驗豐富的導師，不僅傳授瞭知識，更教會瞭我如何去學習、如何去研究。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容編排得非常有條理，每一章都像是在為下一章打下堅實的基礎，循序漸進，讓我在學習過程中不會感到突兀或迷失。從最基本的原子結構、化學鍵，到晶體結構、相圖，再到各種材料的製備、錶徵和性能，幾乎涵蓋瞭材料化學的所有核心內容。我特彆喜歡書中對材料性能的講解，不僅僅停留在“是什麼”，更重要的是“為什麼”。例如，在講解金屬材料的強度時，它詳細闡述瞭位錯理論的作用，以及如何通過閤金化和熱處理來調控位錯密度，從而提高材料的屈服強度和韌性。這種追根溯源式的講解方式，讓我對材料的理解更加深刻，也能夠更好地預測和控製材料的行為。書中關於高分子材料的章節也同樣精彩，對聚閤反應機理、高分子結構與性能的關係進行瞭詳盡的闡述，並介紹瞭各種高分子材料的改性方法和應用前景，比如在包裝、紡織、汽車等領域的廣泛應用。這本書的語言風格也相當不錯，專業術語的解釋清晰到位，避免瞭晦澀難懂的情況，非常適閤我們這些正在學習和探索的學生。