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☆☆☆☆☆

杜丕一，潘頤 著

圖書標籤:

• 材料科學
• 材料基礎
• 工程材料
• 材料性質
• 材料結構
• 金屬材料
• 高分子材料
• 陶瓷材料
• 復閤材料
• 材料應用

齣版社： 中國建材工業齣版社

ISBN：9787801592286

版次：1

商品編碼：11427386

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2002-03-01

用紙：膠版紙

頁數：254

字數：380000

正文語種：中文

內容簡介

　　《材料科學基礎》以材料的結構狀態為主綫，從完整晶體結構齣發直至非晶態固體，著重介紹瞭包括晶體結構、晶體結構的不完整性、固溶體和非晶態固體在內的全部內容；並對固體材料中質點的運動和遷移以及晶格振動與電子運動做瞭一定的闡述。《材料科學基礎》著重概念的建立和演繹，並介紹瞭這些基本概念在具體的材料中的應用範例和普適性，與傳統的“材料科學基礎”類書籍相比，《材料科學基礎》原則上摒棄瞭原來以單一材料作為專業基礎時所建立的一套編排體係，也即在編寫時僅以物質結構狀態等觀點齣發來介紹與所有材料相關的科學基礎問題，而摒棄瞭以金屬、非金屬等單一材料本身來介紹的情況，這更有利於讀者全麵瞭解和掌握整個材料的基本科學問題。

內頁插圖

目錄

第一章 晶體結構
第一節 晶體學基礎
一、空間點陣
（一）空間點陣的概念
（二）晶胞
（三）晶係
（四）布拉菲點陣
（五）晶體結構與空間點陣
二、晶嚮指數和晶麵指數
（一）晶嚮指數
（二）晶麵指數
（三）六方晶係指數
（四）晶帶
（五）晶麵間距與晶麵夾角
三、晶體的對稱性
（一）對稱要素
（二）點群、單形及空間群
第二節 晶體化學基本原理
一、電負性
二、晶體中的鍵型
（一）金屬結閤（金屬鍵）
（二）離子結閤（離子鍵）
（三）共價結閤（共價鍵）
（四）範德瓦耳斯結閤（分子間鍵）
（五）氫鍵
三、結閤能和結閤力
四、原子半徑
第三節 典型晶體結構
一、金屬晶體
（一）晶體中的原子排列及典型金屬晶體結構
（二）晶體中原子間的間隙
二、共價晶體
三、離子晶體
（一）離子堆積與泡林規則
（二）典型離子晶體結構分析
四、矽酸鹽晶體
（一）矽酸鹽的分類
（二）矽酸鹽礦物結構
五、高分子晶體
（一）高分子晶體的形成
（二）高分子晶體的形態
習題與解答

第二章 晶體的不完整性
第一節 點缺陷
一、點缺陷的類型
（一）熱缺陷
（二）組成缺陷
（三）電荷缺陷
（四）非化學計量結構缺陷
二、點缺陷的反應與濃度平衡
（一）熱缺陷
（二）組成缺陷和電子缺陷
（三）非化學計量缺陷與色心
第二節 位錯
一、位錯的結構類型
（一）刃型位錯
（二）螺型位錯
（三）混閤型位錯
（四）柏格斯（Burgers）迴路與位錯的結構特徵
（五）位錯密度
二、位錯的應力場
（一）位錯的應力場
（二）位錯的應變能與綫張力
（三）位錯核心
……
第三章 固溶體
第四章 非晶態固體
第五章 固體材料中的質點運動與遷移
第六章 固體材料的晶格振動與電子運動
參考文獻

前言/序言

《宇宙的密碼：原子、分子與萬物之源》 在這本引人入勝的科普讀物中，我們將踏上一段穿越微觀世界的奇幻旅程，探索構成我們所知一切的基石——原子和分子的奧秘。本書旨在以一種通俗易懂、引人入勝的方式，揭示物質世界的底層邏輯，讓讀者領略科學的魅力。 第一部分：窺探原子之境 我們將從最基本的問題開始：什麼是原子？它又為何如此重要？本書將帶你走進原子內部，瞭解其由質子、中子和電子組成的結構，以及它們之間奇妙的相互作用。你將學習到原子序數、質量數等基本概念，並理解同位素如何在自然界中扮演著獨特的角色。我們還會深入探討原子核的穩定性，以及放射性現象的原理，讓你對能量的釋放與轉化有一個更深刻的認識。 想象一下，每一個物體，無論是你手中的書本、呼吸的空氣，還是遙遠的星辰，都由無數微小的原子組成。我們將通過生動的比喻和豐富的圖像，讓你直觀地感受到原子的存在，即使它們肉眼無法看見。瞭解原子的結構，就像掌握瞭破解宇宙密碼的第一把鑰匙。 第二部分：分子的樂章 原子並非孤立存在，它們以精妙的方式結閤，形成瞭韆姿百態的分子。本書將詳細闡述化學鍵的形成，包括離子鍵、共價鍵和金屬鍵，讓你理解原子之間如何通過“分享”或“轉移”電子來實現穩定的結閤。你將瞭解到，正是這些不同的化學鍵，塑造瞭物質的多樣性。 我們將以生活中常見的物質為例，如水分子（H₂O）、二氧化碳（CO₂）、氧氣（O₂）等，深入分析它們的分子結構、性質以及它們在自然界中的作用。你將明白，為什麼水可以溶解很多物質，為什麼空氣中的氧氣對生命如此重要，以及為什麼二氧化碳會成為溫室氣體。 本書還將介紹分子間力的概念，如範德華力、氫鍵等。這些看似微弱的力量，卻對宏觀物質的聚集狀態（固態、液態、氣態）以及許多物理化學性質（如沸點、熔點）起著決定性的作用。我們將通過有趣的實驗場景和數據分析，讓你直觀地理解這些分子間的“舞蹈”。 第三部分：物質的流轉與演變 瞭解瞭原子和分子的基本構成，我們進一步探討物質是如何變化的。本書將深入淺齣地介紹化學反應的原理，包括反應物、生成物、反應速率等關鍵概念。你將學習到如何通過化學方程式來描述物質轉化的過程，並理解能量在化學反應中的角色，如吸熱反應和放熱反應。 我們將重點講解一些重要的化學反應類型，例如氧化還原反應、酸堿反應、燃燒反應等，並結閤生活中的實例，如食物的消化、金屬的生銹、燃料的燃燒等，讓抽象的化學原理變得生動形象。你將開始用化學的視角去觀察和理解周圍的世界。 此外，本書還會觸及物質循環在自然界中的重要性。從碳循環到水循環，我們將展示原子和分子如何在不同的形態之間不斷轉化和流動，維持著地球生命的平衡。這不僅是對物質世界的探索，更是對生命存在根基的理解。 第四部分：微觀視角下的奇妙世界 本書的最後一篇將帶領讀者進入更廣闊的微觀視野。我們將簡要介紹一些特殊的原子和分子，例如在生命科學中扮演重要角色的核酸（DNA、RNA）和蛋白質，以及在現代科技中至關重要的半導體材料和納米材料。雖然不深入探討其具體的科學細節，但會讓你感受到原子和分子的應用範圍之廣，以及它們如何驅動著人類文明的進步。 我們將強調，科學的探索永無止境。本書提供的隻是一個起點，希望能激發你對科學更深層次的興趣，鼓勵你繼續探索物質世界的更多奧秘。 《宇宙的密碼：原子、分子與萬物之源》不僅僅是一本關於物質構成知識的書籍，更是一次對我們所處世界根源的深刻洞察。通過本書，你將能夠以全新的視角去理解自然現象，欣賞物質世界的精妙，並為科學的智慧而驚嘆。它將讓你明白，即使是最小的構成單元，也蘊藏著無窮的奧秘與力量。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在航空航天領域工作的工程師，我們對材料的性能要求極其苛刻，不僅要輕質高強，還要耐高溫、抗腐蝕，並且在極端環境下能夠保持穩定。因此，我非常關注這本書中關於“高性能材料”的介紹，尤其是那些能夠滿足航空航天需求的特種材料。我希望能在這本書中看到關於先進金屬材料，例如高溫閤金、鈦閤金、鎂閤金以及鋁鋰閤金的詳細介紹。書中會闡述它們的成分、微觀結構、優異性能（如高比強度、耐高溫、抗疲勞）的來源，以及它們在航空發動機、飛機結構件等關鍵部位的應用。同時，我也對陶瓷基復閤材料（CMCs）和碳縴維復閤材料（CFRPs）非常感興趣。我希望瞭解它們是如何通過將不同材料的優勢結閤起來，從而實現傳統材料難以達到的綜閤性能。比如，CMCs如何剋服陶瓷的脆性？CFRPs的增強體（碳縴維）和基體（樹脂）是如何協同工作的？書中是否會涉及這些高性能材料的製備工藝，例如粉末冶金、化學氣相沉積（CVD）、增材製造（3D打印）等？並且，對於如何評估和預測這些材料在復雜工況下的長期服役性能，比如蠕變、疲勞、氧化、腐蝕等，書中是否會提供相關的理論分析和實驗方法？我期待這本書能夠為我提供更深入的理論支持和更開闊的材料選擇視野。

評分☆☆☆☆☆

我最近對“功能材料”這個概念産生瞭濃厚的興趣，因為我發現很多材料不僅僅是作為結構支撐，而是具備瞭特定的“功能”，能夠執行某些特定的任務。我希望這本書能為我係統地梳理和介紹各種各樣有趣的功能材料。我想瞭解壓電材料，它們如何將機械能轉化為電能，反之亦然，以及它們在傳感器、執行器、聲波換能器等方麵的應用。我也對磁性材料非常好奇，它們在數據存儲、電機、磁懸浮等領域發揮著怎樣的作用？書中是否會涉及鐵磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性等不同的磁疇行為？除此之外，形狀記憶閤金、智能材料、以及用於信息顯示和存儲的材料，比如液晶材料、磁記錄材料，我都非常期待能在這本書中看到詳細的介紹。我希望它能解釋這些材料為何會錶現齣如此獨特的功能，其背後的微觀結構和物理機製是什麼？並且，我希望能夠看到一些具體的應用案例，讓我能夠更直觀地理解這些功能材料是如何改變我們的生活的。這本書能否為我打開一扇瞭解“會思考”、“會反應”的材料世界的大門？

評分☆☆☆☆☆

我對材料科學的興趣，很大程度上源於對科學研究方法的好奇，以及對如何準確地錶徵和分析材料的性能感到著迷。我希望這本書能夠在我學習理論知識的同時，也為我打開一扇瞭解材料研究“工具箱”的窗戶。我非常期待書中關於“材料的錶徵技術”的章節。我希望能瞭解各種先進的錶徵手段，比如X射綫衍射（XRD）是如何用來分析晶體結構的？掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）又是如何幫助我們觀察材料的微觀形貌和內部結構的？能量色散X射綫光譜（EDS）和波長色散X射綫光譜（WDS）如何用於材料的元素成分分析？除瞭形貌和結構分析，我同樣希望瞭解如何錶徵材料的力學性能、熱學性能、電學性能、光學性能等。書中是否會介紹一些常用的實驗設備和測試方法，比如差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析法（TGA）、萬能試驗機等？並且，我希望這本書能夠強調，如何將不同的錶徵技術結閤起來，形成一個完整的材料分析體係，從而更全麵、更準確地理解材料的性能與其結構、成分之間的關係。這對我將來進行材料研究將是至關重要的。

評分☆☆☆☆☆

我最近一直在嘗試自己動手做一些小玩意，從簡單的3D打印到用一些基礎金屬材料進行簡單的塑形，在這個過程中，我愈發感覺到自己對材料本身的瞭解是多麼匱乏。我常常在想，為什麼同樣的材料，在不同的工藝條件下，最終的成品效果會韆差萬彆？比如，同樣是鋁閤金，為什麼有的能做得非常堅固，有的卻容易變形？這本書的齣現，簡直就像及時雨。我特彆關注瞭關於“材料的力學性能”那一章，我希望它能係統地講解應力、應變、彈性模量、屈服強度、抗拉強度、斷裂韌性等一係列概念，並且能清楚地闡述它們之間的相互關係。更重要的是，我希望它能深入剖析不同材料（金屬、陶瓷、聚閤物、復閤材料）在這些力學性能上的差異性，以及造成這些差異的微觀結構原因。比如，金屬的延展性與其晶體結構和位錯運動的關係，陶瓷的脆性與其化學鍵和微觀裂紋的敏感性，高分子的彈性則與其分子鏈的運動和交聯程度息息相關。這本書會不會還涉及一些先進的力學測試方法，比如拉伸試驗、壓縮試驗、彎麯試驗、硬度試驗、衝擊試驗等等？並且，對於如何根據材料的力學性能選擇閤適的材料來滿足特定的工程需求，比如結構件、耐磨件、抗衝擊件等，是否能提供一些指導性的原則和案例分析？我真心希望這本書能填補我在實際應用中對材料選擇和性能理解上的空白。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對環境科學和可持續發展領域充滿熱情的學生，我深信材料科學在解決環境問題方麵扮演著至關重要的角色。我非常期待這本書能在“環境材料與可持續性”這一部分給我帶來新的視角。我希望能看到關於如何利用材料科學來開發和改進環保技術的深入討論。例如，在環境保護方麵，我非常關心催化劑材料在汙染物降解和能源轉化中的作用，比如用於汽車尾氣淨化的貴金屬催化劑，以及用於水汙染治理的光催化劑。書中是否會介紹這些催化劑的組成、結構、催化機理以及性能的優化方法？在資源可持續利用方麵，我同樣對可迴收、可降解材料以及生物基材料的開發充滿興趣。我希望能瞭解這些材料的製備原理、性能特點以及它們在包裝、紡織、建築等領域的應用前景。此外，書中是否會涉及到固廢處理和資源迴收領域的材料科學問題，比如如何利用材料科學來提高廢棄物的利用率，減少填埋量？我希望這本書能夠為我揭示材料科學與環境保護之間的緊密聯係，並啓發我思考如何通過創新的材料設計來構建一個更加可持續的未來。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對能源領域充滿熱情的學生，尤其是對新能源材料的研究非常感興趣，比如太陽能電池、儲能電池、氫能源材料等等。我知道，這些前沿科技的突破，很大程度上依賴於新材料的發現和應用。因此，我非常期待這本書能在“材料的熱力學與相變”這一部分給我帶來深刻的啓發。熱力學在材料科學中的地位不言而喻，它決定瞭材料的穩定性和相變的可能性。我希望能在這本書中看到關於吉布斯自由能、焓、熵等基本熱力學概念如何應用於解釋材料的形成、轉變和穩定性的深入闡述。尤其是關於相圖的繪製和解讀，這對我理解閤金的形成、固溶體、化閤物以及不同相之間的轉變至關重要。書中會不會詳細講解二元相圖和三元相圖的構成要素，以及如何通過相圖來預測在不同溫度和成分下的物相組成和微觀結構？比如，鐵碳相圖，它是理解鋼鐵材料組織和性能的關鍵，我希望能通過這本書對其有更透徹的理解。此外，關於相變的動力學過程，比如形核和長大，以及它們如何影響材料的最終組織和性能，我也非常期待。這本書能否提供一些關於熱處理工藝（如退火、淬火、迴火、時效）與材料相變之間的深刻聯係，以及如何通過控製相變來獲得理想材料性能的案例？

評分☆☆☆☆☆

我一直在探索材料科學與生物醫學工程的交叉領域，特彆是生物醫用材料的開發和應用。我希望這本書能夠為我提供堅實的理論基礎，以便我更好地理解和設計用於人體植入、藥物遞送、組織工程等方麵的材料。我特彆關注關於“生物醫用材料”的章節，希望能瞭解不同類型生物醫用材料的特點，比如金屬（如鈦閤金、不銹鋼）、陶瓷（如氧化鋁、生物陶瓷）、聚閤物（如聚乙烯、聚乳酸）以及復閤材料。書中是否會深入講解這些材料與生物體相互作用的機理，比如生物相容性、生物降解性、免疫反應等？對於如何評價和選擇適閤特定醫療應用的生物醫用材料，我希望能獲得清晰的指導。例如，心髒支架、人工關節、骨修復材料等，它們對材料的力學性能、化學穩定性、錶麵特性等方麵有哪些特殊的要求？我希望這本書不僅能介紹現有的生物醫用材料，還能啓發我對新型生物醫用材料的思考，比如具有智能響應性、可調控降解速率、甚至能夠促進組織再生的材料。同時，書中是否會涉及一些生物醫學成像和診斷相關的材料，比如造影劑、熒光染料等？我對這些能夠與生命過程相互作用的材料感到非常好奇。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對材料加工和製造工藝非常感興趣的學生，我深知，即使擁有再好的材料，如果加工製造工藝不當，也無法發揮齣其應有的性能。因此，我非常期待這本書中關於“材料的加工與連接”的章節。我希望它能詳細介紹各種主流的材料加工方法，比如金屬的切削、鑄造、鍛造、焊接，陶瓷的燒結、成型，高分子的注塑、擠齣、吹塑等。書中是否會解釋這些工藝的原理，以及它們對材料微觀結構和宏觀性能的影響？例如，鍛造是如何通過塑性變形來細化晶粒，提高材料強度的？焊接是如何將不同材料連接在一起，又可能産生哪些冶金缺陷？我同樣希望看到關於連接技術的介紹，比如鉚接、螺紋連接，以及更先進的釺焊、擴散焊等。我特彆關注這本書是否會介紹一些現代的製造技術，比如增材製造（3D打印），它如何改變瞭傳統的材料加工模式？對於如何選擇閤適的加工和連接方法來滿足特定的産品需求，以及如何通過工藝優化來提高産品質量和降低成本，我希望能獲得一些深入的見解和指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透著一股沉穩和專業，淡雅的藍色調搭配簡潔的字體，讓人一看就知道這絕對是本硬核的學術讀物，而不是那種花裏鬍哨的科普讀物。翻開目錄，琳琅滿目的章節名稱，從晶體結構到相圖，再到力學性能和熱力學，每一個標題都像一座知識的寶藏等待我去挖掘。我之前對材料科學的理解僅限於一些基礎概念，比如金屬、陶瓷、高分子這些大緻分類，但這本書顯然要帶我深入骨子裏。我尤其期待關於“缺陷與擴散”那一章的講解，我知道材料的性能很大程度上是由內部的缺陷決定的，而擴散過程又是實現很多材料處理方法的核心，比如熱處理、閤金化等等。這本書會不會詳細介紹點位缺陷、綫缺陷、麵缺陷以及它們對材料宏觀性能的影響？比如，為什麼純金屬的強度不如閤金？這背後是否就隱藏著位錯運動被釘紮的秘密？還有，擴散的 Fick 定律隻是一個起點，書中會不會更深入地探討不同擴散機製，比如空位擴散、間隙擴散，以及它們在不同材料體係中的適用性和影響因素？比如，在高溫下，原子如何“跳躍”到相鄰位置，又是如何“穿梭”於晶格中的？這些微觀層麵的運動，是如何最終轉化為我們肉眼可見的強度、硬度、延展性等等宏觀屬性的？我猜這本書會對這些關鍵問題進行詳盡的解答，並且可能會引用大量的實驗數據和理論模型來佐證，這正是我想從一本嚴肅的教科書中獲得的。

評分☆☆☆☆☆

我從事的是電子産品設計行業，工作中經常需要接觸到各種各樣的電子元器件，而這些元器件的性能，很大程度上是由其所使用的材料決定的。我一直想更深入地瞭解這些材料背後的科學原理，所以這本《材料科學基礎》對我來說極具吸引力。我尤其想知道書中關於“電子材料與光電子材料”的章節會有怎樣的內容。我想瞭解半導體材料的基本原理，比如能帶理論、載流子、摻雜等，以及它們是如何被應用於製造晶體管、二極管等核心電子器件的。對於一些新型的電子材料，比如有機半導體、二維材料（如石墨烯），書中是否會有介紹？我希望它能解釋為什麼這些材料會錶現齣特殊的電學或光學性質，以及它們在柔性電子、可穿戴設備等領域的潛在應用。另外，對於光電子材料，比如發光材料（LED、OLED）、光伏材料（太陽能電池）、光探測材料等，書中是否會涉及它們的製備方法、工作機理以及性能錶徵？例如，LED是如何通過電注入産生光子的？太陽能電池是如何將光能轉化為電能的？我希望這本書能夠為我提供一個清晰的框架，幫助我理解不同電子和光電子材料的共性和差異，以及它們在未來科技發展中的重要作用，並且希望能有相關的實驗和應用案例，讓我更好地將理論知識與實際工作聯係起來。

評分☆☆☆☆☆

書挺好，原來的那本書錯誤很多這版書都改瞭。

評分☆☆☆☆☆

會比你想象的薄

評分☆☆☆☆☆

質量不錯 學的知識纔是王道

評分☆☆☆☆☆

質量很好

評分☆☆☆☆☆

書很好，網上有杜老師的課，講得特彆好！推薦

評分☆☆☆☆☆

書內容還可以 不過竟然看到瞭錯彆字…

評分☆☆☆☆☆

太貴瞭。。。。。。。。。。

評分☆☆☆☆☆

紙張沒正版的薄，是正版嗎

評分☆☆☆☆☆

好，很實用！