國傢科學思想庫·中國學科發展戰略：材料科學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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中國科學院 編

圖書標籤:

• 材料科學
• 學科發展
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• 國傢科學思想庫
• 中國科技
• 科技發展
• 前沿科技
• 學術研究
• 科技戰略
• 材料工程

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030373762

版次：1

商品編碼：11255662

包裝：平裝

叢書名： 國傢科學思想庫

開本：B5開

齣版時間：2013-05-01

用紙：膠版紙

頁數：260

正文語種：中文

産品特色

內容簡介

　　《國傢科學思想庫·中國學科發展戰略：材料科學》係統梳理瞭航天運輸係統學科的發展曆程，總結瞭學科發展規律和內在邏輯，前瞻瞭學科中長期發展趨勢，同時麵嚮我國現代化建設的長遠戰略需求，提煉齣學科前沿的重大科學問題和符閤中國發展需求的新問題和重大戰略方嚮。

目錄

總序

前言

摘要

第一章 緒論

第一節 引言

一、從需求齣發將材料分類

二、重點領域巡禮

三、材料科學發展趨勢

四、關注材料領域重要事件和新生長點

第二節 碳材料綻放新葩

第三節 從晶體到準晶

第四節 功能材料

一、新能源材料

二、光電功能材料

第五節 金屬材料學科

一、鋼鐵材料

二、輕質金屬

第六節 材料使役性能研究新機遇

第七節 金屬強韌化新途徑

第八節 計算材料學成為熱點

一、計算材料科學工具

二、計算材料學的實驗驗證

三、數據庫

第九節 超構材料

第十節 材料結構錶徵

第十一節 建設調控材料製備與性能的研究中心

一、依托大科學裝置的材料組織錶徵和性能測試

二、包含大科學裝置的材料係統研究中心

三、建設材料製備與性能調控中心

參考文獻

第二章 石墨烯的曆史、現狀與未來

第一節 石墨烯的研究曆史、發現與意義

第二節 石墨烯的研究現狀、趨勢與應用前景

第三節 我國的石墨烯研究概況與建議

參考文獻

第三章 準晶的發現與研究

第一節 對傳統晶體學的挑戰

第二節 準晶研究的發展

一、尋找存在準晶的體係

二、擴展準晶存在的類型

三、結構描述

四、缺陷和相變

五、性能與應用

第三節 研究展望

參考文獻

第四章 光電功能材料

第一節 矽和矽基半導體材料

第二節 GaAs、InP和GaSb基Ⅲ-V族化閤物半導體材料和器件

一、GaAs、InP和GaSb等單晶材料

二、低維半導體結構材料和器件

第三節 寬帶隙半導體材料

一、GaN基半導體材料

二、碳化矽材料

三、氧化鋅材料

四、半導體金剛石

第四節 光電傳感材料與器件

一、碲鎘汞麵陣和雙色焦平麵探測器

二、非緻冷紅外焦平麵技術

三、高性能InGaAs近紅外探測器

四、半導體低維結構紅外探測器

五、基於InAs／GaSbⅡ類超晶格的紅外探測材料與器件

六、GaN基紫外探測器材料與器件

第五節 微納結構光電功能材料

第六節 半導體太陽能光伏電池

一、元素半導體太陽電池

二、化閤物（第二代）太陽能光伏電池

三、染料敏化太陽電池（DSSC）

四、有機半導體太陽電池（OPV）

五、新概念（新三代）高效太陽電池

六、我國的光伏産業發展概況

第七節 光電功能晶體材料研究進展

一、激光晶體材料

二、非綫性光學晶體材料

第八節 小結

參考文獻

第五章 我國鋼鐵發展中的資源能源問題

第一節 我國鋼鐵發展現狀

一、鋼鐵産量

二、鋼鐵産能

三、鋼鐵利潤

四、産業集中度

第二節 我國鋼鐵發展中資源能源現狀

一、我國鋼鐵發展中資源現狀

二、我國鋼鐵發展中能源現狀

三、廢鋼資源

第三節 鋼鐵發展麵臨的資源能源問題

一、鋼鐵工業發展中資源問題

二、鋼鐵工業發展中能源問題

三、廢鋼存在的問題

第四節 我國鋼鐵發展中的資源能源對策和建議

一、關於開發國內鐵礦石資源的政策建議

二、關於開發國外鐵礦石資源的政策建議

三、應對國際鐵礦石壟斷化趨勢的對策與建議

四、應對國際鐵礦石金融化趨勢的對策與建議

五、關於二次鐵資源開發與利用的政策建議

六、關於國傢鐵礦石資源儲備的政策建議

七、加強鐵礦石高效利用與節 能環保技術開發

八、進一步建立與完善鐵礦石技術標準

九、鋼鐵企業餘能、餘熱的利用

參考文獻

第六章 核電材料的曆史、現狀與挑戰

第一節 引言

第二節 鋯閤金

一、國外鋯閤金的研究狀況

二、國內鋯閤金的研究狀況

三、鋯閤金的研發趨勢

第三節 低閤金鋼

一、發展曆史與現狀

二、國內外RPV鋼的研究熱點、問題與趨勢

第四節 不銹鋼

第五節 鎳基閤金

一、核用鎳基閤金的發展過程

二、核用690鎳基閤金的現狀、問題與挑戰

第六節 焊接材料

第七節 電纜

一、核電站電纜材料要求

二、核電站電纜的發展趨勢

第八節 混凝土

第九節 核電關鍵金屬結構材料的使役行為

一、核電關鍵材料環境行為的主要研究部署

二、服役過程中的主要性能退化機製

三、待解決的問題與研究趨勢

第十節 安全性評估與壽命評價技術

一、壓水堆核電廠的關鍵金屬部件及其重要度排序

二、反應堆壓力容器（RPV）的安全性

三、主管道和泵（鑄造不銹鋼）的熱老化與結構完整性

四、應力腐蝕開裂（SCC）評估

五、金屬疲勞評估

六、無損檢測

七、安全評估與壽命評價的研究趨勢

第十一節 標準

第十二節 小結

參考文獻

第七章 材料基因組工程

第一節 美國材料基因組計劃簡介

第二節 材料中的“基因”

第三節 計算工具

一、第一性原理和分子動力學計算

二、CALPHAD方法

三、顯微組織預測

四、力學性能預測和多尺度計算工具的集成

第四節 實驗工具

一、擴散多元節 方法

二、高通量材料性能測試方法

三、數字化三維微觀結構的錶徵與分析

四、組閤材料學方法

第五節 數據庫及材料信息學

第六節 成功實例

第七節 小結

參考文獻

第八章 超材料拓展材料科學研究新領域

第一節 超材料的崛起

第二節 高性能材料構造的新策略

第三節 人工超材料的睏境及其與天然材料的融閤

第四節 利用超材料結構改進與提高材料性能

第五節 探尋天然材料中的超常特性

第六節 戰略思考

參考文獻

第九章 材料組織結構研究的新機遇

第一節 電子顯微鏡已可在原子尺度給齣材料的成分與結構信息

第二節 電子透鏡的像差及其校正

一、電子透鏡像差

二、像差校正器

三、單色器

第三節 材料顯微研究新機遇

一、像差校正電子顯微學

二、掃描透射電子顯微學與原子柱元素分辨的成分分析

三、三維原子像

四、復雜結構晶體錶麵與界麵

五、時間分辨電子顯微術

六、電子全息術

七、原位電子顯微術

第四節 小結

參考文獻

前言/序言

探尋材料世界的未來疆域：一場深度認知與戰略擘畫 本書並非直接陳述材料科學某一特定分支的詳盡技術參數或實驗數據，而是緻力於勾勒齣一幅宏大而深刻的材料科學發展全景圖，從戰略層麵上審視其在中國乃至全球的未來走嚮。它所探討的，是材料科學作為一門基礎性、前瞻性學科，如何支撐和引領國傢經濟社會發展的各個方麵，如何應對人類麵臨的重大挑戰，以及中國在該領域應如何布局、積蓄力量，最終實現科技自立自強和可持續發展。 一、 材料科學的戰略意義：基石與驅動力 材料是人類文明進步的物質載體，從石器時代的石器，到青銅時代的金屬，再到信息時代的半導體，每一次材料的革新都深刻地改變瞭人類社會的麵貌。在當今世界，材料科學更是成為國傢核心競爭力的關鍵要素，是國防安全、能源革命、信息技術、生物醫藥、環境保護等諸多領域突破的關鍵瓶頸。本書將深入剖析材料科學在現代國傢戰略中的基礎地位和驅動作用，闡釋為何材料科學的發展水平直接關係到一個國傢的國力強弱和未來潛力。它將從國傢戰略的視角齣發，揭示材料科學如何成為支撐“中國製造2025”、“健康中國2030”等國傢戰略的關鍵支撐，以及如何在日益激烈的國際科技競爭中，成為中國彎道超車的戰略抓手。 二、 全球材料科學發展前沿：洞察機遇與挑戰 材料科學的邊界在不斷拓展，新興材料和前沿技術層齣不窮。本書將梳理和介紹全球範圍內材料科學研究的熱點和趨勢，包括但不限於： 智能材料與功能材料： 能夠感知環境變化並做齣響應，例如自修復材料、形狀記憶閤金、光電轉換材料、生物醫用材料等。這些材料的突破將催生新一代的智能設備、高效能源係統和個性化醫療。 新能源材料： 聚焦於提升太陽能電池效率、開發新型儲能技術（如固態電池、氫能儲運材料）、實現高效催化轉化（如碳捕獲與利用、清潔燃料生産）等，為解決全球能源危機和應對氣候變化提供解決方案。 信息材料： 探索用於下一代電子器件、量子計算、柔性電子、高性能存儲等領域的先進材料，推動信息技術的指數級發展。 生物醫用材料： 關注用於組織工程、藥物輸送、疾病診斷與治療的生物相容性材料，提升人類健康水平和生命質量。 高性能結構材料： 研發輕質高強、耐極端環境的先進閤金、復閤材料、陶瓷材料等，廣泛應用於航空航天、汽車製造、高端裝備等領域，提升國傢基礎設施和工業製造的水平。 可持續與綠色材料： 強調發展可再生、可降解、低能耗的材料，以及環境友好型的材料製備與迴收技術，助力實現循環經濟和可持續發展目標。 同時，本書也將審視當前材料科學發展麵臨的共性挑戰，如基礎理論的瓶頸、跨學科融閤的難度、實驗條件的限製、成果轉化的效率以及國際閤作與競爭的態勢等。 三、 中國材料科學發展的曆史脈絡與現實基礎 為瞭更好地規劃未來，本書將迴顧中國材料科學的發展曆程，梳理不同時期國傢在材料領域的投入、成就與經驗教訓。從“兩彈一星”時期對戰略材料的攻關，到改革開放後引進消化吸收再創新，再到新時代國傢重大科技基礎設施的建設，中國材料科學取得瞭舉世矚目的成就。本書將深入分析中國在稀土材料、高溫閤金、高性能縴維、半導體材料等領域的優勢，以及在某些關鍵材料上存在的短闆和“卡脖子”問題。它將客觀評價當前中國材料科學研究的整體實力、人纔隊伍、科研機構和産業化能力，為戰略規劃提供堅實的數據支撐和現實基礎。 四、 國傢戰略下的材料科學：頂層設計與路徑選擇 本書的核心在於從國傢戰略層麵，對中國材料科學的未來發展進行前瞻性思考和戰略性規劃。它將圍繞以下幾個關鍵方麵展開論述： 明確國傢戰略定位： 確定中國材料科學在國傢整體發展戰略中的優先領域和戰略重點，哪些是必須搶占的製高點，哪些是需要重點突破的瓶頸。 優化資源配置與投入機製： 探討如何通過國傢層麵引導和激勵，優化科研經費的投入方嚮和分配機製，鼓勵基礎研究與應用研究的協同發展，支持顛覆性技術的研發。 構建協同創新體係： 強調打破學科壁壘、部門分割，構建以國傢實驗室、科研院所、高校和企業為主體的協同創新網絡，促進産學研深度融閤，加速科技成果轉化。 加強人纔隊伍建設： 提齣培養和吸引頂尖材料科學傢、工程師和技術工人，構建多層次、高素質的人纔梯隊，為材料科學的持續發展提供人纔保障。 推進基礎設施建設： 論述國傢重大科技基礎設施（如大型同步輻射光源、散裂中子源、材料基因組工程平颱等）的建設和共享，為材料科學研究提供強大的支撐條件。 深化國際閤作與交流： 在堅持自主創新的同時，積極參與全球材料科學的國際閤作，引進先進技術和理念，提升中國在全球材料科學領域的影響力和話語權。 防範化解“卡脖子”風險： 深入分析國傢在關鍵材料領域麵臨的風險和挑戰，提齣切實可行的解決方案，保障國傢經濟安全和戰略自主。 五、 材料科學的未來展望：賦能美好生活，塑造未來中國 本書的最終目標是勾勒齣中國材料科學在未來幾十年內的發展藍圖。它將展望高性能材料如何驅動新能源汽車、智能電網、綠色建築等産業的飛躍；新一代生物醫用材料如何革新醫療健康服務；先進信息材料如何支撐人工智能、5G/6G通信、物聯網的廣泛應用。更重要的是，本書將強調材料科學在解決全球性問題，如氣候變化、資源枯竭、公共衛生等方麵的關鍵作用，展現中國材料科學如何為構建人類命運共同體貢獻中國智慧和中國方案。 總之，本書是一部麵嚮未來的戰略性著作，它旨在提升決策者、科研工作者、産業界人士及社會公眾對材料科學戰略意義的認識，激發全社會對材料科學發展的關注和投入，為中國在新一輪科技革命和産業變革中贏得主動權，實現中華民族偉大復興的中國夢，提供堅實的理論支撐和行動指南。它不是一本技術手冊，而是一幅指引材料科學發展方嚮的宏偉藍圖，一次對中國未來材料強國之路的深度思考。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個偶然的機會下得知這本書的，它吸引我的地方在於“國傢科學思想庫”這個概念。這聽起來非常高屋建瓴，我一直認為，一個國傢的科技發展，除瞭技術本身的進步，更需要有前瞻性的戰略思考和頂層設計。材料科學作為所有工業的基礎，其戰略規劃更是至關重要。我非常想知道，這本書是如何集閤各方智慧，形成這份戰略的？它是否能夠真正反映齣當前材料科學領域最前沿的動態和未來最可能的發展方嚮？

評分☆☆☆☆☆

這本書我還沒來得及細讀，但從目錄和前言來看，它無疑是一部厚重且意義非凡的著作。作為一名長期關注中國科技發展的普通讀者，我一直對國傢層麵的戰略規劃感到好奇，尤其是像材料科學這樣基礎且至關重要的領域。這本書的齣版，仿佛為我打開瞭一扇窺探中國材料科學未來發展藍圖的窗口。我尤其期待書中關於“國傢科學思想庫”這一概念的闡述，它意味著什麼？它如何運作？是否能真正凝聚國內頂尖的智慧，為材料科學的進步提供源源不斷的智力支持？書名中的“中國學科發展戰略”更是直擊核心，我希望它能清晰地勾勒齣未來幾年甚至幾十年的發展重點，從基礎研究的突破到應用技術的落地，是否有一套完整的路徑圖？

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，第一感覺就是分量十足，不僅僅是物理上的重量，更是它所承載的知識和戰略意義。我關注材料科學領域已經有相當一段時間瞭，尤其是在國際競爭日益激烈的當下，瞭解中國在這一核心領域的戰略布局顯得尤為重要。這本書的題目就點明瞭這一點，它並非是一般的學術論文集，而是國傢層麵的戰略思考。我非常好奇，在“材料科學”這個宏大的範疇下，書中究竟會如何細分，會重點關注哪些新興材料、顛覆性技術？例如，在新能源材料、生物醫用材料、先進結構材料等方麵，是否會有具體的突破點和發展目標？

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，在我看來，是國傢對材料科學高度重視的體現。我一直相信，材料的進步是推動社會發展和科技創新的根本動力。我希望這本書能夠為我提供一個深入瞭解中國材料科學發展戰略的窗口，讓我能夠看到國傢在這個領域內的宏偉藍圖。我尤其想知道，書中是否會探討如何通過基礎研究的突破，帶動應用技術的創新，最終實現中國在材料科學領域的引領地位。

評分☆☆☆☆☆

對於“國傢科學思想庫·中國學科發展戰略”這樣的名稱，我首先想到的是其權威性和前瞻性。材料科學作為國傢發展的重要支撐，其戰略規劃的重要性不言而喻。我希望這本書能夠係統地梳理中國材料科學的發展脈絡，分析其優勢和劣勢，並在此基礎上提齣具有創新性和可操作性的發展目標和路徑。我尤其關注書中關於新材料研發、關鍵技術攻關以及産業升級等方麵的論述。

評分☆☆☆☆☆

我還在猶豫是否購買這本書，因為我不太確定它是否適閤我的需求。我是一名對材料科學有一定興趣的科普愛好者，但並不具備深厚的專業背景。我擔心這本書的內容會過於學術化，充斥著我難以理解的專業術語和復雜的理論模型。我希望它能以一種相對易懂的方式，嚮我這樣的普通讀者介紹中國材料科學的整體發展態勢，包括它所麵臨的機遇和挑戰，以及國傢為此所做的努力。如果書中能穿插一些生動的故事，或者對一些重要的材料科學進展進行通俗易懂的解讀，那就再好不過瞭。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對科技發展趨勢有敏銳洞察力的讀者，這本書的題目立刻引起瞭我的注意。在當今世界，材料科學是推動科技進步和社會發展的關鍵驅動力之一。我希望這本書能夠提供一個清晰的視角，讓我瞭解中國在材料科學領域是如何布局的，未來的重點將放在哪些方麵。例如，在綠色能源、信息技術、生命健康等國傢重點發展領域，材料科學將扮演怎樣的角色？

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，標誌著國傢對材料科學這一基礎領域的重視達到瞭新的高度。我一直認為，材料是現代工業的基石，任何先進技術的突破都離不開材料的創新。我希望這本書能夠為我揭示中國在材料科學領域未來的發展方嚮，包括在基礎研究、人纔培養、産業化等方麵的規劃。例如，在高性能計算、人工智能等領域的推動下，材料科學的研究範式是否會有新的變化？書中是否會涉及這些前沿話題？

評分☆☆☆☆☆

老實說，我對這本書抱有一些期待，但也摻雜著一些疑慮。一方麵，“中國學科發展戰略：材料科學”這樣的標題，讓我覺得它應該會非常權威，能夠代錶中國在這個領域內的最高水平的思考。另一方麵，我擔心它可能過於宏觀，缺乏具體的技術細節和實施方案。我希望書中能有一些關於具體材料種類，例如半導體材料、高性能閤金、納米材料等方麵的深度探討，以及這些材料在未來産業發展中的作用。

評分☆☆☆☆☆

我是一個在材料領域深耕多年的研究者，這本書的齣現讓我感到振奮。我希望它不僅僅是一份戰略規劃，更能成為連接學術界、産業界和政府部門的橋梁。我期待書中能夠深入剖析當前中國材料科學研究麵臨的瓶頸和挑戰，並提齣切實可行的解決方案。例如，在國際競爭中，我們如何纔能在核心材料領域實現自主可控？在人纔培養方麵，我們又該如何吸引和留住頂尖的科研人纔？

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