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杜丕一，潘颐 著

图书标签:

• 材料科学
• 材料基础
• 工程材料
• 材料性质
• 材料结构
• 金属材料
• 高分子材料
• 陶瓷材料
• 复合材料
• 材料应用

出版社： 中国建材工业出版社

ISBN：9787801592286

版次：1

商品编码：11427386

包装：平装

开本：16开

出版时间：2002-03-01

用纸：胶版纸

页数：254

字数：380000

正文语种：中文

内容简介

　　《材料科学基础》以材料的结构状态为主线，从完整晶体结构出发直至非晶态固体，着重介绍了包括晶体结构、晶体结构的不完整性、固溶体和非晶态固体在内的全部内容；并对固体材料中质点的运动和迁移以及晶格振动与电子运动做了一定的阐述。《材料科学基础》着重概念的建立和演绎，并介绍了这些基本概念在具体的材料中的应用范例和普适性，与传统的“材料科学基础”类书籍相比，《材料科学基础》原则上摒弃了原来以单一材料作为专业基础时所建立的一套编排体系，也即在编写时仅以物质结构状态等观点出发来介绍与所有材料相关的科学基础问题，而摒弃了以金属、非金属等单一材料本身来介绍的情况，这更有利于读者全面了解和掌握整个材料的基本科学问题。

内页插图

目录

第一章 晶体结构
第一节 晶体学基础
一、空间点阵
（一）空间点阵的概念
（二）晶胞
（三）晶系
（四）布拉菲点阵
（五）晶体结构与空间点阵
二、晶向指数和晶面指数
（一）晶向指数
（二）晶面指数
（三）六方晶系指数
（四）晶带
（五）晶面间距与晶面夹角
三、晶体的对称性
（一）对称要素
（二）点群、单形及空间群
第二节 晶体化学基本原理
一、电负性
二、晶体中的键型
（一）金属结合（金属键）
（二）离子结合（离子键）
（三）共价结合（共价键）
（四）范德瓦耳斯结合（分子间键）
（五）氢键
三、结合能和结合力
四、原子半径
第三节 典型晶体结构
一、金属晶体
（一）晶体中的原子排列及典型金属晶体结构
（二）晶体中原子间的间隙
二、共价晶体
三、离子晶体
（一）离子堆积与泡林规则
（二）典型离子晶体结构分析
四、硅酸盐晶体
（一）硅酸盐的分类
（二）硅酸盐矿物结构
五、高分子晶体
（一）高分子晶体的形成
（二）高分子晶体的形态
习题与解答

第二章 晶体的不完整性
第一节 点缺陷
一、点缺陷的类型
（一）热缺陷
（二）组成缺陷
（三）电荷缺陷
（四）非化学计量结构缺陷
二、点缺陷的反应与浓度平衡
（一）热缺陷
（二）组成缺陷和电子缺陷
（三）非化学计量缺陷与色心
第二节 位错
一、位错的结构类型
（一）刃型位错
（二）螺型位错
（三）混合型位错
（四）柏格斯（Burgers）回路与位错的结构特征
（五）位错密度
二、位错的应力场
（一）位错的应力场
（二）位错的应变能与线张力
（三）位错核心
……
第三章 固溶体
第四章 非晶态固体
第五章 固体材料中的质点运动与迁移
第六章 固体材料的晶格振动与电子运动
参考文献

前言/序言

《宇宙的密码：原子、分子与万物之源》 在这本引人入胜的科普读物中，我们将踏上一段穿越微观世界的奇幻旅程，探索构成我们所知一切的基石——原子和分子的奥秘。本书旨在以一种通俗易懂、引人入胜的方式，揭示物质世界的底层逻辑，让读者领略科学的魅力。 第一部分：窥探原子之境 我们将从最基本的问题开始：什么是原子？它又为何如此重要？本书将带你走进原子内部，了解其由质子、中子和电子组成的结构，以及它们之间奇妙的相互作用。你将学习到原子序数、质量数等基本概念，并理解同位素如何在自然界中扮演着独特的角色。我们还会深入探讨原子核的稳定性，以及放射性现象的原理，让你对能量的释放与转化有一个更深刻的认识。 想象一下，每一个物体，无论是你手中的书本、呼吸的空气，还是遥远的星辰，都由无数微小的原子组成。我们将通过生动的比喻和丰富的图像，让你直观地感受到原子的存在，即使它们肉眼无法看见。了解原子的结构，就像掌握了破解宇宙密码的第一把钥匙。 第二部分：分子的乐章 原子并非孤立存在，它们以精妙的方式结合，形成了千姿百态的分子。本书将详细阐述化学键的形成，包括离子键、共价键和金属键，让你理解原子之间如何通过“分享”或“转移”电子来实现稳定的结合。你将了解到，正是这些不同的化学键，塑造了物质的多样性。 我们将以生活中常见的物质为例，如水分子（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、氧气（O₂）等，深入分析它们的分子结构、性质以及它们在自然界中的作用。你将明白，为什么水可以溶解很多物质，为什么空气中的氧气对生命如此重要，以及为什么二氧化碳会成为温室气体。 本书还将介绍分子间力的概念，如范德华力、氢键等。这些看似微弱的力量，却对宏观物质的聚集状态（固态、液态、气态）以及许多物理化学性质（如沸点、熔点）起着决定性的作用。我们将通过有趣的实验场景和数据分析，让你直观地理解这些分子间的“舞蹈”。 第三部分：物质的流转与演变 了解了原子和分子的基本构成，我们进一步探讨物质是如何变化的。本书将深入浅出地介绍化学反应的原理，包括反应物、生成物、反应速率等关键概念。你将学习到如何通过化学方程式来描述物质转化的过程，并理解能量在化学反应中的角色，如吸热反应和放热反应。 我们将重点讲解一些重要的化学反应类型，例如氧化还原反应、酸碱反应、燃烧反应等，并结合生活中的实例，如食物的消化、金属的生锈、燃料的燃烧等，让抽象的化学原理变得生动形象。你将开始用化学的视角去观察和理解周围的世界。 此外，本书还会触及物质循环在自然界中的重要性。从碳循环到水循环，我们将展示原子和分子如何在不同的形态之间不断转化和流动，维持着地球生命的平衡。这不仅是对物质世界的探索，更是对生命存在根基的理解。 第四部分：微观视角下的奇妙世界 本书的最后一篇将带领读者进入更广阔的微观视野。我们将简要介绍一些特殊的原子和分子，例如在生命科学中扮演重要角色的核酸（DNA、RNA）和蛋白质，以及在现代科技中至关重要的半导体材料和纳米材料。虽然不深入探讨其具体的科学细节，但会让你感受到原子和分子的应用范围之广，以及它们如何驱动着人类文明的进步。 我们将强调，科学的探索永无止境。本书提供的只是一个起点，希望能激发你对科学更深层次的兴趣，鼓励你继续探索物质世界的更多奥秘。 《宇宙的密码：原子、分子与万物之源》不仅仅是一本关于物质构成知识的书籍，更是一次对我们所处世界根源的深刻洞察。通过本书，你将能够以全新的视角去理解自然现象，欣赏物质世界的精妙，并为科学的智慧而惊叹。它将让你明白，即使是最小的构成单元，也蕴藏着无穷的奥秘与力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对环境科学和可持续发展领域充满热情的学生，我深信材料科学在解决环境问题方面扮演着至关重要的角色。我非常期待这本书能在“环境材料与可持续性”这一部分给我带来新的视角。我希望能看到关于如何利用材料科学来开发和改进环保技术的深入讨论。例如，在环境保护方面，我非常关心催化剂材料在污染物降解和能源转化中的作用，比如用于汽车尾气净化的贵金属催化剂，以及用于水污染治理的光催化剂。书中是否会介绍这些催化剂的组成、结构、催化机理以及性能的优化方法？在资源可持续利用方面，我同样对可回收、可降解材料以及生物基材料的开发充满兴趣。我希望能了解这些材料的制备原理、性能特点以及它们在包装、纺织、建筑等领域的应用前景。此外，书中是否会涉及到固废处理和资源回收领域的材料科学问题，比如如何利用材料科学来提高废弃物的利用率，减少填埋量？我希望这本书能够为我揭示材料科学与环境保护之间的紧密联系，并启发我思考如何通过创新的材料设计来构建一个更加可持续的未来。

评分☆☆☆☆☆

我从事的是电子产品设计行业，工作中经常需要接触到各种各样的电子元器件，而这些元器件的性能，很大程度上是由其所使用的材料决定的。我一直想更深入地了解这些材料背后的科学原理，所以这本《材料科学基础》对我来说极具吸引力。我尤其想知道书中关于“电子材料与光电子材料”的章节会有怎样的内容。我想了解半导体材料的基本原理，比如能带理论、载流子、掺杂等，以及它们是如何被应用于制造晶体管、二极管等核心电子器件的。对于一些新型的电子材料，比如有机半导体、二维材料（如石墨烯），书中是否会有介绍？我希望它能解释为什么这些材料会表现出特殊的电学或光学性质，以及它们在柔性电子、可穿戴设备等领域的潜在应用。另外，对于光电子材料，比如发光材料（LED、OLED）、光伏材料（太阳能电池）、光探测材料等，书中是否会涉及它们的制备方法、工作机理以及性能表征？例如，LED是如何通过电注入产生光子的？太阳能电池是如何将光能转化为电能的？我希望这本书能够为我提供一个清晰的框架，帮助我理解不同电子和光电子材料的共性和差异，以及它们在未来科技发展中的重要作用，并且希望能有相关的实验和应用案例，让我更好地将理论知识与实际工作联系起来。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在尝试自己动手做一些小玩意，从简单的3D打印到用一些基础金属材料进行简单的塑形，在这个过程中，我愈发感觉到自己对材料本身的了解是多么匮乏。我常常在想，为什么同样的材料，在不同的工艺条件下，最终的成品效果会千差万别？比如，同样是铝合金，为什么有的能做得非常坚固，有的却容易变形？这本书的出现，简直就像及时雨。我特别关注了关于“材料的力学性能”那一章，我希望它能系统地讲解应力、应变、弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断裂韧性等一系列概念，并且能清楚地阐述它们之间的相互关系。更重要的是，我希望它能深入剖析不同材料（金属、陶瓷、聚合物、复合材料）在这些力学性能上的差异性，以及造成这些差异的微观结构原因。比如，金属的延展性与其晶体结构和位错运动的关系，陶瓷的脆性与其化学键和微观裂纹的敏感性，高分子的弹性则与其分子链的运动和交联程度息息相关。这本书会不会还涉及一些先进的力学测试方法，比如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、硬度试验、冲击试验等等？并且，对于如何根据材料的力学性能选择合适的材料来满足特定的工程需求，比如结构件、耐磨件、抗冲击件等，是否能提供一些指导性的原则和案例分析？我真心希望这本书能填补我在实际应用中对材料选择和性能理解上的空白。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对能源领域充满热情的学生，尤其是对新能源材料的研究非常感兴趣，比如太阳能电池、储能电池、氢能源材料等等。我知道，这些前沿科技的突破，很大程度上依赖于新材料的发现和应用。因此，我非常期待这本书能在“材料的热力学与相变”这一部分给我带来深刻的启发。热力学在材料科学中的地位不言而喻，它决定了材料的稳定性和相变的可能性。我希望能在这本书中看到关于吉布斯自由能、焓、熵等基本热力学概念如何应用于解释材料的形成、转变和稳定性的深入阐述。尤其是关于相图的绘制和解读，这对我理解合金的形成、固溶体、化合物以及不同相之间的转变至关重要。书中会不会详细讲解二元相图和三元相图的构成要素，以及如何通过相图来预测在不同温度和成分下的物相组成和微观结构？比如，铁碳相图，它是理解钢铁材料组织和性能的关键，我希望能通过这本书对其有更透彻的理解。此外，关于相变的动力学过程，比如形核和长大，以及它们如何影响材料的最终组织和性能，我也非常期待。这本书能否提供一些关于热处理工艺（如退火、淬火、回火、时效）与材料相变之间的深刻联系，以及如何通过控制相变来获得理想材料性能的案例？

评分☆☆☆☆☆

我是一名对材料加工和制造工艺非常感兴趣的学生，我深知，即使拥有再好的材料，如果加工制造工艺不当，也无法发挥出其应有的性能。因此，我非常期待这本书中关于“材料的加工与连接”的章节。我希望它能详细介绍各种主流的材料加工方法，比如金属的切削、铸造、锻造、焊接，陶瓷的烧结、成型，高分子的注塑、挤出、吹塑等。书中是否会解释这些工艺的原理，以及它们对材料微观结构和宏观性能的影响？例如，锻造是如何通过塑性变形来细化晶粒，提高材料强度的？焊接是如何将不同材料连接在一起，又可能产生哪些冶金缺陷？我同样希望看到关于连接技术的介绍，比如铆接、螺纹连接，以及更先进的钎焊、扩散焊等。我特别关注这本书是否会介绍一些现代的制造技术，比如增材制造（3D打印），它如何改变了传统的材料加工模式？对于如何选择合适的加工和连接方法来满足特定的产品需求，以及如何通过工艺优化来提高产品质量和降低成本，我希望能获得一些深入的见解和指导。

评分☆☆☆☆☆

我最近对“功能材料”这个概念产生了浓厚的兴趣，因为我发现很多材料不仅仅是作为结构支撑，而是具备了特定的“功能”，能够执行某些特定的任务。我希望这本书能为我系统地梳理和介绍各种各样有趣的功能材料。我想了解压电材料，它们如何将机械能转化为电能，反之亦然，以及它们在传感器、执行器、声波换能器等方面的应用。我也对磁性材料非常好奇，它们在数据存储、电机、磁悬浮等领域发挥着怎样的作用？书中是否会涉及铁磁性、反铁磁性、亚铁磁性等不同的磁畴行为？除此之外，形状记忆合金、智能材料、以及用于信息显示和存储的材料，比如液晶材料、磁记录材料，我都非常期待能在这本书中看到详细的介绍。我希望它能解释这些材料为何会表现出如此独特的功能，其背后的微观结构和物理机制是什么？并且，我希望能够看到一些具体的应用案例，让我能够更直观地理解这些功能材料是如何改变我们的生活的。这本书能否为我打开一扇了解“会思考”、“会反应”的材料世界的大门？

评分☆☆☆☆☆

我一直在探索材料科学与生物医学工程的交叉领域，特别是生物医用材料的开发和应用。我希望这本书能够为我提供坚实的理论基础，以便我更好地理解和设计用于人体植入、药物递送、组织工程等方面的材料。我特别关注关于“生物医用材料”的章节，希望能了解不同类型生物医用材料的特点，比如金属（如钛合金、不锈钢）、陶瓷（如氧化铝、生物陶瓷）、聚合物（如聚乙烯、聚乳酸）以及复合材料。书中是否会深入讲解这些材料与生物体相互作用的机理，比如生物相容性、生物降解性、免疫反应等？对于如何评价和选择适合特定医疗应用的生物医用材料，我希望能获得清晰的指导。例如，心脏支架、人工关节、骨修复材料等，它们对材料的力学性能、化学稳定性、表面特性等方面有哪些特殊的要求？我希望这本书不仅能介绍现有的生物医用材料，还能启发我对新型生物医用材料的思考，比如具有智能响应性、可调控降解速率、甚至能够促进组织再生的材料。同时，书中是否会涉及一些生物医学成像和诊断相关的材料，比如造影剂、荧光染料等？我对这些能够与生命过程相互作用的材料感到非常好奇。

评分☆☆☆☆☆

我对材料科学的兴趣，很大程度上源于对科学研究方法的好奇，以及对如何准确地表征和分析材料的性能感到着迷。我希望这本书能够在我学习理论知识的同时，也为我打开一扇了解材料研究“工具箱”的窗户。我非常期待书中关于“材料的表征技术”的章节。我希望能了解各种先进的表征手段，比如X射线衍射（XRD）是如何用来分析晶体结构的？扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）又是如何帮助我们观察材料的微观形貌和内部结构的？能量色散X射线光谱（EDS）和波长色散X射线光谱（WDS）如何用于材料的元素成分分析？除了形貌和结构分析，我同样希望了解如何表征材料的力学性能、热学性能、电学性能、光学性能等。书中是否会介绍一些常用的实验设备和测试方法，比如差示扫描量热法（DSC）、热重分析法（TGA）、万能试验机等？并且，我希望这本书能够强调，如何将不同的表征技术结合起来，形成一个完整的材料分析体系，从而更全面、更准确地理解材料的性能与其结构、成分之间的关系。这对我将来进行材料研究将是至关重要的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透着一股沉稳和专业，淡雅的蓝色调搭配简洁的字体，让人一看就知道这绝对是本硬核的学术读物，而不是那种花里胡哨的科普读物。翻开目录，琳琅满目的章节名称，从晶体结构到相图，再到力学性能和热力学，每一个标题都像一座知识的宝藏等待我去挖掘。我之前对材料科学的理解仅限于一些基础概念，比如金属、陶瓷、高分子这些大致分类，但这本书显然要带我深入骨子里。我尤其期待关于“缺陷与扩散”那一章的讲解，我知道材料的性能很大程度上是由内部的缺陷决定的，而扩散过程又是实现很多材料处理方法的核心，比如热处理、合金化等等。这本书会不会详细介绍点位缺陷、线缺陷、面缺陷以及它们对材料宏观性能的影响？比如，为什么纯金属的强度不如合金？这背后是否就隐藏着位错运动被钉扎的秘密？还有，扩散的 Fick 定律只是一个起点，书中会不会更深入地探讨不同扩散机制，比如空位扩散、间隙扩散，以及它们在不同材料体系中的适用性和影响因素？比如，在高温下，原子如何“跳跃”到相邻位置，又是如何“穿梭”于晶格中的？这些微观层面的运动，是如何最终转化为我们肉眼可见的强度、硬度、延展性等等宏观属性的？我猜这本书会对这些关键问题进行详尽的解答，并且可能会引用大量的实验数据和理论模型来佐证，这正是我想从一本严肃的教科书中获得的。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在航空航天领域工作的工程师，我们对材料的性能要求极其苛刻，不仅要轻质高强，还要耐高温、抗腐蚀，并且在极端环境下能够保持稳定。因此，我非常关注这本书中关于“高性能材料”的介绍，尤其是那些能够满足航空航天需求的特种材料。我希望能在这本书中看到关于先进金属材料，例如高温合金、钛合金、镁合金以及铝锂合金的详细介绍。书中会阐述它们的成分、微观结构、优异性能（如高比强度、耐高温、抗疲劳）的来源，以及它们在航空发动机、飞机结构件等关键部位的应用。同时，我也对陶瓷基复合材料（CMCs）和碳纤维复合材料（CFRPs）非常感兴趣。我希望了解它们是如何通过将不同材料的优势结合起来，从而实现传统材料难以达到的综合性能。比如，CMCs如何克服陶瓷的脆性？CFRPs的增强体（碳纤维）和基体（树脂）是如何协同工作的？书中是否会涉及这些高性能材料的制备工艺，例如粉末冶金、化学气相沉积（CVD）、增材制造（3D打印）等？并且，对于如何评估和预测这些材料在复杂工况下的长期服役性能，比如蠕变、疲劳、氧化、腐蚀等，书中是否会提供相关的理论分析和实验方法？我期待这本书能够为我提供更深入的理论支持和更开阔的材料选择视野。

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太贵了。。。。。。。。。。

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快递员很周到，书的质量也很好

评分☆☆☆☆☆

物流速度非常快，内容很实用，纸质很好。

评分☆☆☆☆☆

物流速度非常快，内容很实用，纸质很好。

评分☆☆☆☆☆

质量不错 学的知识才是王道

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还好，书有点皱

评分☆☆☆☆☆

书很好啊，比较薄

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会比你想象的薄

评分☆☆☆☆☆

书很好，网上有杜老师的课，讲得特别好！推荐