材料科學與工程基礎([美]小威廉·卡麗斯特)

材料科學與工程基礎([美]小威廉·卡麗斯特) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] 小威廉·卡麗斯特(William,D.Callister,Jr.),大衛·來斯威什(David G.Rethwisch) 著
圖書標籤:
  • 材料科學
  • 材料工程
  • 工程材料
  • 金屬材料
  • 高分子材料
  • 陶瓷材料
  • 復閤材料
  • 材料性能
  • 材料結構
  • 材料基礎
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齣版社: 化學工業齣版社
ISBN:9787122224958
版次:1
商品編碼:11971545
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-08-01
用紙:輕型紙
頁數:808
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書可供材料科學與工程專業師生參考,也可供相關行業從業人員使用。

教材突齣特色:1、適用性廣:本書適用於材料類及相關本科專業,可用於基礎教學,也可用於學生和科學、工程人員自學。2、邏輯性強:本書內容以從簡單到復雜的邏輯順序介紹學科問題。3、易於理解:本書以學生為中心思考問題,用學生熟悉的術語講解材料科學問題,並通過詳細的定義解釋學生們不熟悉的內容。4、學習性強:本書中提供瞭例題(詳細介紹理論的運用)、習題(鞏固與運用所學知識)、重要資料(與生活聯係的科學小知識)及其他相關學生可用的學習資源,同時也為老師提供瞭相關的教學資源。同時,本書以豐富的內容,彩色的圖片來提高學生的學習積極性。5、內容涵蓋全麵:本書中涵蓋瞭原子結構與原子鍵、金屬和陶瓷結構、高分子結構、固體缺陷、擴散、力學性能、變形和強化機製、失效、相圖、相變、電學性能、材料的各種類型及應用、材料的閤成、製備與加工、復閤材料、材料的腐蝕與降解、熱學性能、磁學性能、光學性能、材料的經濟、環境與社會問題等基礎材料內容,為今後學習材料科學與工程高級課程提供瞭必要的基礎知識。6、符閤認證需求:本書明確寫明每章教學的目標,以及課程支撐學生畢業要求和培養目標的指標點,便於高校各材料院係教學使用。


內容簡介

該教材內容主要涵蓋材料的基礎知識介紹、原子的結構與鍵閤、金屬和陶瓷的結構、高分子結構、固體缺陷、擴散、力學性能、變形和強化機製、失效、相圖、相變、電性能、材料類型及其應用、材料的閤成製備與加工、復閤材料、材料的腐蝕與降解、熱性能、磁性能、光學性能、材料科學與工程所涉及的經濟,環境和社會問題 。
本書內容全麵、先進。不僅是材料學科的必修課教材,也是應用物理、化學工業、信息工程、生物工程、電子電工、車輛工程、航空航天等專業的必要補充教材。也可為專業人員提供參考價值。

作者簡介

郭福,博士,教務處處長 教授,譯者1994年本科畢業、1997年碩士畢業於北京工業大學金屬材料科學與工程學係(現材料科學與工程學院)。從1997年起赴美國留學,於2001年11月在美國密歇根州立大學(Michigan State University)獲得材料科學與工程專業的博士學位。 2001年12月開始在美國密歇根州立大學電子與計算機工程係電子材料實驗室進行博士後研究工作。2003年8月迴國,於2003年9月起在北京工業大學材料學院任教,2004年1月起任教授,2004年5月任博士生導師,2004年12月任材料學院黨委副書記。在美國留學及工作期間,作為美國國傢科學基金、海軍科研辦公室等研究項目的主要參與者,在國外核心刊物上發錶學術論文近40篇,其中2篇文章在美國知名雜誌Science及英國知名雜誌Nature上發錶。2001年獲得美國密歇根州立大學工程院頒發的學術成果奬。2004年入選北京市科技新星計劃及教育部新世紀優 秀人纔支持計劃。目前承擔國傢自然科學基金、北工大青年研究基地等多項研究工作。現任美國電子、磁性及光材料專業委員會委員,美國金屬學會、材料學會、汽車工程師學會會員。目前研究的主要方嚮為電子封裝用新型連接材料無鉛釺料及新型能源材料熱電材料的研究。
  譯者相繼開創瞭《微電子連接技術與材料》、《工程英文寫作》等課程;同時,郭福教授還承擔瞭本科生《工程材料》、《電子封裝技術》、《材料專業外語》等專業課程的教學工作。譯者教授的《材料科學基礎》被評為雙語教學示範課、北京市精品課程。
譯者所承擔的所有教學課程全部采用英文教學,英文課件和英文習作,選用國際上通用前端的標準教材,並為學生親自編寫瞭適閤課堂學習的雙語教學資料,輔助現代化多媒體教學手段,使學生受益良多。

目錄

第1章 導言 /001
學習目標 /002
1.1 曆史展望 /002
1.2 材料科學與工程 /002
1.3 為什麼學習材料科學與工程? /004
1.4 材料的分類 /004
重要材料—碳酸飲料容器 /008
1.5 先進材料 /009
1.6 現代材料需求 /010
1.7 工藝/結構/性能/應用間的相互關係 /011
總結 /013
參考文獻 /014
習題 /014
第2章 原子結構與原子鍵 /015
學習目標 /016
2.1 概述 /016
原子結構 /016
2.2 基本概念 /016
2.3 原子中的電子 /017
2.4 元素周期錶 /022
固體中的原子鍵 /023
2.5 鍵閤力與鍵能 /023
2.6 原子間主價鍵 /025
2.7 次價鍵或範德華鍵 /028
重要材料—水(結冰後體積膨脹) /030
2.8 分子 /031
總結 /031
參考文獻 /033
習題 /033
工程基礎問題 /035
第3章 金屬和陶瓷的結構 /036
學習目標 /037
3.1 概述 /037
晶體結構 /037
3.2 基本概念 /037
3.3 晶胞 /038
3.4 金屬晶體結構 /038
3.5 密度計算—金屬 /043
3.6 陶瓷晶體結構 /043
3.7 密度計算—陶瓷 /048
3.8 矽酸鹽陶瓷 /049
3.9 碳 /052
3.10 多晶型和同素異形體 /053
3.11 晶係 /053
重要材料—碳納米管 /054
晶體點陣、晶嚮、晶麵 /056
重要材料—锡(同素異形體轉變) /056
3.12 點坐標 /057
3.13 晶嚮 /058
3.14 晶麵 /063
3.15 綫密度和麵密度 /067
3.16 密排晶體結構 /068
晶體和非晶材料 /070
3.17 單晶 /070
3.18 多晶材料 /071
3.19 各嚮異性 /072
3.20 X射綫衍射:晶體結構的確定 /072
3.21 非晶固體 /076
總結 /078
參考文獻 /081
習題 /082
工程基礎問題 /088
第4章 高分子結構 /089
學習目標 /090
4.1 概述 /090
4.2 碳氫化閤物分子 /090
4.3 聚閤物分子 /092
4.4 高分子化學 /093
4.5 分子量 /097
4.6 分子形狀 /099
4.7 分子結構 /100
4.8 分子構型 /101
4.9 熱塑性和熱固性聚閤物 /104
4.10 共聚物 /105
4.11 聚閤物的結晶度 /106
4.12 聚閤物晶體 /109
總結 /110
參考文獻 /113
習題 /113
工程基礎問題 /116
第5章 固體缺陷 /117
學習目標 /118
5.1 概述 /118
點缺陷 /118
5.2 金屬中的點缺陷 /118
5.3 陶瓷中的點缺陷 /120
5.4 固體中的雜質 /123
5.5 高分子中的點缺陷 /126
5.6 成分錶述 /126
其他缺陷 /129
5.7 位錯—綫缺陷 /129
5.8 麵缺陷 /132
5.9 體缺陷 /134
5.10 原子振動 /135
重要材料—催化劑(以及錶麵缺陷) /135
顯微組織觀察 /136
5.11 顯微鏡基本概念 /136
5.12 顯微技術 /137
5.13 晶粒尺寸測定 /140
總結 /142
參考文獻 /146
習題 /146
設計問題 /150
工程基礎問題 /150
第6章 擴散 /151
學習目標 /152
6.1 概述 /152
6.2 擴散機製 /153
6.3 穩態擴散 /154
6.4 非穩態擴散 /156
6.5 影響擴散的因素 /160
6.6 半導體材料中的擴散 /165
重要材料—集成電路互連鋁綫 /168
6.7 其他擴散路徑 /169
6.8 離子化閤物和聚閤物中的擴散 /169
總結 /171
參考文獻 /175
習題 /175
設計問題 /179
工程基礎問題 /180
第7章 力學性能 /181
學習目標 /182
7.1 概述 /182
7.2 應力和應變概念 /183
彈性變形 /186
7.3 應力-應變行為 /186
7.4 滯彈性 /189
7.5 材料的彈性性能 /190
力學行為—金屬 /192
7.6 拉伸性能 /193
7.7 真應力和真應變 /199
7.8 塑性變形後的彈性迴復 /201
7.9 壓縮、剪切、扭轉變形 /202
力學行為—陶瓷 /202
7.10 彎麯強度 /202
7.11 彈性行為 /204
7.12 孔隙率對陶瓷力學性能的影響 /204
力學行為—高分子 /205
7.13 應力-應變行為 /205
7.14 宏觀變形 /207
7.15 黏彈性 /208
硬度及其他力學性能 /212
7.16 硬度 /212
7.17 陶瓷材料的硬度 /217
7.18 高分子的撕裂強度與硬度 /218
物性多樣性和設計/安全因素 /218
7.19 材料性能多樣性 /218
7.20 設計/安全因素 /220
總結 /222
參考文獻 /227
習題 /228
設計問題 /238
工程基礎問題 /239
第8章 變形和強化機製 /241
學習目標 /242
8.1 概述 /242
金屬的變形機製 /242
8.2 曆史 /243
8.3 位錯的基本概念 /243
8.4 位錯的特徵 /245
8.5 滑移係 /246
8.6 單晶體的滑移 /248
8.7 多晶體的塑性變形 /250
8.8 孿晶産生的變形 /252
金屬的強化機製 /253
8.9 晶粒細化強化 /253
8.10 固溶強化 /254
8.11 應變強化 /256
迴復、再結晶和晶粒長大 /259
8.12 迴復 /259
8.13 再結晶 /259
8.14 晶粒長大 /263
陶瓷材料變形機製 /264
8.15 晶體陶瓷 /265
8.16 非晶陶瓷 /265
聚閤物變形及增強機製 /266
8.17 半結晶聚閤物的變形 /266
8.18 影響半結晶聚閤物的力學
性能的因素 /269
重要材料—收縮包裝聚閤物薄膜 /271
8.19 彈性體的變形 /271
總結 /273
參考文獻 /279
習題 /279
設計問題 /285
工程基礎問題 /285
第9章 失效 /286
學習目標 /287
9.1 概述 /287
斷裂 /288
9.2 斷裂基礎 /288
9.3 延性斷裂 /288
斷口研究 /289
9.4 脆性斷裂 /290
9.5 斷裂力學原理 /292
9.6 陶瓷的脆性斷裂 /299
9.7 高分子的斷裂 /302
9.8 斷裂韌性測試 /304
疲勞 /308
9.9 交變應力 /308
9.10 S-N麯綫 /310
9.11 高分子材料的疲勞 /312
9.12 裂紋的萌生與擴展 /312
9.13 影響疲勞壽命的因素 /314
9.14 環境因素 /316
蠕變 /317
9.15 廣義蠕變行為 /317
9.16 應力和溫度的影響 /318
9.17 數據外推法 /320
9.18 高溫用閤金 /321
9.19 陶瓷和高分子材料的蠕變 /321
總結 /322
參考文獻 /325
習題 /326
設計問題 /331
工程基礎問題 /332
第10章 相圖 /333
學習目標 /334
10.1 概述 /334
定義和基本概念 /334
10.2 溶解度極限 /335
10.3 相 /335
10.4 顯微結構 /336
10.5 相平衡 /336
10.6 單組分(一元)相圖 /337
二元相圖 /338
10.7 二元勻晶係統 /338
10.8 相圖分析 /340
10.9 勻晶閤金顯微組織演變 /343
10.10 勻晶閤金的力學性能 /346
10.11 二元共晶係統 /347
重要材料—無鉛釺料 /351
10.12 共晶閤金顯微組織演變 /352
10.13 存在中間相或化閤物的平衡相圖 /357
10.14 共析和包晶反應 /359
10.15 同成分相變 /360
10.16 陶瓷相圖 /361
10.17 三元相圖 /365
10.18 吉布斯相律 /365
鐵-碳係統 /367
10.19 鐵碳(Fe-Fe3C)相圖 /367
10.20 鐵碳閤金顯微組織演變 /369
10.21 其他閤金元素的影響 /376
總結 /376
參考文獻 /380
習題 /380
工程基礎問題 /388
第11章 相變 /389
學習目標 /390
11.1 概述 /390
金屬中的相變 /390
11.2 基本概念 /391
11.3 相變動力學 /391
11.4 亞穩態與平衡態 /400
鐵-碳閤金中顯微結構與性能的改變 /400
11.5 等溫轉變圖 /401
11.6 連續冷卻轉變圖 /409
11.7 鐵-碳閤金的力學行為 /412
11.8 迴火馬氏體 /416
11.9 鐵-碳閤金的相變及力學性能的迴顧 /418
重要材料—形狀記憶閤金 /419
沉澱硬化 /421
11.10 熱處理 /422
11.11 硬化機製 /423
11.12 其他說明 /425
高分子中的結晶、熔化和玻璃化轉變現象 /426
11.13 結晶 /426
11.14 熔化 /427
11.15 玻璃化轉變 /427
11.16 熔化溫度和玻璃化溫度 /427
11.17 熔化溫度和玻璃化溫度的影響因素 /428
總結 /430
參考文獻 /435
習題 /436
設計問題 /441
工程基礎問題 /442
第12章 電學性能 /443
學習目標 /444
12.1 概述 /444
電導 /444
12.2 歐姆定律 /444
12.3 電導率 /445
12.4 電子和離子導電 /446
12.5 固體能帶結構 /446
12.6 能帶傳導與原子成鍵模型 /448
12.7 電子遷移率 /450
12.8 金屬的電阻率 /450
12.9 工業閤金的電學特性 /453
重要材料—鋁電導綫 /453
半導電性 /455
12.10 本徵半導體 /455
12.11 雜質半導體 /457
12.12 溫度對載流子濃度的影響 /460
12.13 影響載流子遷移率的因素 /462
12.14 霍爾效應 /465
12.15 半導體器件 /467
離子型陶瓷和聚閤物的電導 /472
12.16 離子型材料的電導 /472
12.17 聚閤物的電學性能 /473
介電性能 /474
12.18 電容器 /474
12.19 場矢量和極化 /475
12.20 極化類型 /478
12.21 與頻率相關的相對介電常數 /480
12.22 介電強度 /481
12.23 介電材料 /481
材料的其他電學特性 /481
12.24 鐵電性 /481
12.25 壓電性 /482
總結 /483
參考文獻 /489
習題 /490
設計問題 /495
工程基礎問題 /496
第13章 材料類型及其應用 /497
學習目標 /498
13.1 概述 /498
金屬閤金的類型 /498
13.2 鐵閤金 /498
13.3 非鐵金屬及其閤金 /509
重要材料—歐元硬幣所用的金屬閤金 /517
陶瓷的種類 /518
13.4 玻璃 /518
13.5 玻璃陶瓷 /519
13.6 黏土製品 /520
13.7 耐火材料 /521
13.8 磨料 /523
13.9 水泥 /523
13.10 先進陶瓷 /524
重要材料—壓電陶瓷 /526
13.11 金剛石和石墨 /527
聚閤物的類型 /528
13.12 塑料 /528
重要材料—酚醛颱球 /531
13.13 橡膠 /531
13.14 縴維 /533
13.15 其他應用 /533
13.16 先進高分子材料 /535
總結 /538
參考文獻 /541
習題 /542
設計問題 /543
工程基礎問題 /544
第14章 材料的閤成、製備和加工 /545
學習目標 /546
14.1 概述 /546
金屬的製備 /546
14.2 成型加工 /547
14.3 鑄造 /548
14.4 其他技術 /549
金屬的熱加工 /551
14.5 退火工藝 /551
14.6 鋼的熱處理 /553
陶瓷材料製造 /561
14.7 玻璃和玻璃陶瓷的製造與加工 /562
14.8 黏土製品的製造與加工 /566
14.9 粉末壓製 /570
14.10 流延成型 /572
聚閤物的閤成與加工 /573
14.11 聚閤反應 /573
14.12 聚閤物添加劑 /575
14.13 塑料成型技術 /576
14.14 橡膠的成型 /579
14.15 縴維和薄膜的成型 /579
總結 /580
參考文獻 /585
習題 /586
設計問題 /588
工程基礎問題 /589
第15章 復閤材料 /590
學習目標 /591
15.1 概述 /591
顆粒增強復閤材料 /593
15.2 大顆粒復閤材料 /593
15.3 彌散增強復閤材料 /596
縴維增強復閤材料 /597
15.4 縴維長度的影響 /597
15.5 縴維取嚮和濃度的影響 /598
15.6 縴維相 /606
15.7 基體相 /607
15.8 聚閤物基復閤材料 /608
15.9 金屬基復閤材料 /613
15.10 陶瓷基復閤材料 /614
15.11 碳/碳復閤材料 /615
15.12 混雜復閤材料 /616
15.13 縴維增強復閤材料的加工 /616
結構復閤材料 /618
15.14 層狀復閤材料 /619
15.15 夾芯闆 /619
重要材料—納米復閤塗層 /620
總結 /621
參考文獻 /624
習題 /624
設計問題 /628
工程基礎問題 /629
第16章 材料腐蝕和降解 /630
學習目標 /631
16.1 概述 /631
金屬的腐蝕 /631
16.2 電化學因素 /632
16.3 腐蝕速率 /638
16.4 腐蝕速率預測 /639
16.5 鈍化 /645
16.6 環境影響 /646
16.7 腐蝕形式 /646
16.8 腐蝕環境 /653
16.9 腐蝕防護 /654
16.10 氧化 /656
陶瓷材料的腐蝕 /659
聚閤物的降解 /659
16.11 溶脹和溶解 /659
16.12 鍵斷裂 /661
16.13 風化 /662
總結 /663
參考文獻 /666
習題 /666
設計問題 /670
工程基礎問題 /670
第17章 熱學性能 /671
學習目標 /672
17.1 概述 /672
17.2 熱容 /672
17.3 熱膨脹 /675
重要材料—因瓦和其他低膨脹係數閤金 /677
17.4 熱導率 /678
17.5 熱應力 /681
總結 /682
參考文獻 /684
習題 /684
設計問題 /686
工程基礎問題 /687
第18章 磁學性能 /688
學習目標 /689
18.1 概述 /689
18.2 基本概念 /689
18.3 反磁性和順磁性 /692
18.4 鐵磁性 /694
18.5 反鐵磁性和亞鐵磁性 /695
18.6 溫度對磁性行為的影響 /698
18.7 磁疇和磁滯現象 /699
18.8 磁各嚮異性 /702
18.9 軟磁材料 /703
重要材料—用於變壓器鐵芯的鐵–矽閤金 /704
18.10 硬磁材料 /705
18.11 磁存儲器 /707
18.12 超導現象 /710
總結 /713
參考文獻 /715
習題 /716
設計例題 /719
工程基礎問題 /719
第19章 光學性能 /720
學習目標 /721
19.1 概述 /721
基本概念 /721
19.2 電磁輻射 /721
19.3 光與固體間的相互作用 /723
19.4 原子和電子間的相互作用 /724
金屬材料的光學性質 /725
非金屬材料的光學性質 /726
19.5 摺射 /726
19.6 反射 /727
19.7 吸收 /728
19.8 透射 /731
19.9 顔色 /731
19.10 絕緣體中的不透明和半透明 /733
光學現象的應用 /733
19.11 發光 /733
19.12 光電導 /734
重要材料—發光二極管 /734
19.13 激光 /736
19.14 光縴通信 /740
總結 /742
參考文獻 /745
習題 /745
設計問題 /747
工程基礎問題 /747
第20章 材料科學與工程學科
中涉及的經濟、環境
及社會問題 /748
學習目標 /749
20.1 概述 /749
經濟因素 /749
20.2 組件設計 /750
20.3 材料 /750
20.4 製造技術 /750
環境和社會因素 /751
20.5 材料科學與工程中的迴收問題 /753
重要材料—生物可降解的和可生物再生的高分子材料/塑膠材料 /755
總結 /758
參考文獻 /758
設計問題 /759
附錄A 國際單位製(SI) /760
附錄B 部分工程材料的性能 /762
附錄C 部分工程材料的成本和相對成本 /797
附錄D 常見聚閤物的重復單元結構 /803
附錄E 常見聚閤物玻璃化轉變溫度和熔點 /807


《材料科學與工程導論》 這本書旨在為材料科學與工程領域的新手提供一個全麵而深入的入門。它係統地闡述瞭構成現代工業基石的各類材料的基本原理、結構、性質以及它們在工程應用中的行為。本書的編寫目標是培養讀者對材料世界的理解,使其能夠分析和選擇閤適的材料來解決實際工程問題。 核心內容概覽: 1. 材料基礎:原子結構與鍵閤 本書從微觀層麵齣發,首先探討瞭構成物質的原子結構,包括原子核、電子的排布等基礎概念。在此基礎上,詳細介紹瞭不同類型的原子間鍵閤,如離子鍵、共價鍵、金屬鍵以及範德華力。理解這些鍵閤方式對於解釋材料的宏觀性質至關重要,例如金屬的延展性、陶瓷的脆性以及聚閤物的柔韌性。 2. 晶體結構與非晶態 材料的宏觀性質很大程度上取決於其微觀的排列方式。本書將深入講解晶體材料的周期性排列——晶體結構,包括常見的晶格類型(如麵心立方、體心立方、六方密堆積)以及相關的晶體學概念(如晶麵、晶嚮)。同時,也討論瞭非晶態材料(如玻璃)的無序結構,並解釋瞭結構差異如何導緻性質的根本不同。 3. 缺陷與擴散 現實中的材料並非完美的晶體,原子級的缺陷(如空位、置換原子、間隙原子、位錯)的存在對材料的力學性能、電學性能以及化學穩定性有著至關重要的影響。本書將詳細介紹這些點缺陷、綫缺陷和麵缺陷的類型、形成原因以及它們在材料行為中的作用。此外,材料內部的原子遷移——擴散現象,在許多重要的材料處理過程中(如熱處理、閤金化)扮演著關鍵角色,本書也將對其進行深入剖析,包括擴散機製、擴散定律等。 4. 力學性能 材料在承受外力時的響應是工程應用中最關心的方麵之一。本書將係統介紹描述材料力學性能的關鍵參數,如強度(屈服強度、抗拉強度)、彈性模量、塑性、韌性、硬度、疲勞強度和蠕變。通過應力-應變麯綫的分析,讀者將理解材料的彈性變形和塑性變形機製,並學習如何根據工程需求選擇具有閤適力學性能的材料。 5. 相變與相圖 許多材料的性能會隨著溫度、壓力和組分的變化而發生相變。本書將講解相的概念、相律以及相圖的繪製與解讀。通過相圖,可以預測材料在不同條件下的穩定相,理解固態相變(如退火、淬火、迴火)的過程及其對材料組織和性能的影響,這是實現材料性能調控的核心手段。 6. 金屬及其閤金 金屬及其閤金是應用最廣泛的工程材料之一。本書將重點介紹鋼鐵、鋁閤金、銅閤金、鈦閤金等主要金屬材料的組織結構、強化機製和典型應用。深入理解不同閤金元素的添加如何影響金屬的性能,以及各種熱處理工藝對閤金性能的調控作用。 7. 陶瓷材料 陶瓷材料因其優異的耐高溫、耐腐蝕、高硬度等特性,在航空航天、能源、電子等領域扮演著重要角色。本書將介紹氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷等主要陶瓷材料的化學鍵閤、晶體結構、製備工藝和性能特點,並探討其在不同應用中的優勢。 8. 聚閤物材料 聚閤物因其輕質、易加工、絕緣性好等特點,在日常生活和工業生産中無處不在。本書將講解聚閤物的分子結構、鏈式結構、交聯等概念,以及熱塑性聚閤物和熱固性聚閤物的區彆。同時,也會介紹聚閤物的力學性能、熱性能、電性能和化學穩定性,並探討其增強改性技術。 9. 復閤材料 復閤材料通過將兩種或多種不同材料組閤,以獲得單一材料無法比擬的綜閤性能。本書將介紹縴維增強復閤材料、顆粒增強復閤材料等主要復閤材料的組成、結構、性能及其設計原則。重點關注縴維與基體之間的界麵作用,以及如何通過優化設計來提升復閤材料的整體性能。 10. 電子、光學與磁性材料 隨著科技的發展,具有特殊電子、光學和磁性功能的材料越來越受到重視。本書將對這些功能材料進行初步介紹,包括半導體材料的導電機製、光學材料的光學特性(如摺射、吸收、發射)以及磁性材料的磁疇結構和磁化過程。 11. 材料的腐蝕與防護 材料在服役環境中會發生腐蝕,影響其使用壽命和安全性。本書將探討金屬腐蝕的電化學機理,介紹不同類型的腐蝕(如均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕)以及常用的材料腐蝕防護技術,如緩蝕劑、電化學防護、錶麵塗層等。 12. 材料的選擇與設計 本書的最終目標是培養讀者進行材料選擇和設計的實踐能力。將通過介紹一係列的案例研究,展示如何根據具體的工程需求(如承載要求、使用環境、成本預算等)來分析問題,評估不同材料的優劣,並最終做齣閤理的材料選擇。 本書特色: 係統性強: 從微觀原子結構到宏觀工程應用,層層遞進,構建完整的知識體係。 原理深入: 詳細闡述材料背後的科學原理,幫助讀者理解“為什麼”而非僅僅“是什麼”。 圖文並茂: 配備大量精美的插圖、圖錶和顯微照片,直觀展示材料的結構與性能。 實踐導嚮: 結閤大量工程實例,引導讀者將理論知識應用於解決實際問題。 通過學習本書,讀者將能夠建立起紮實的材料科學與工程基礎,為未來在相關領域進一步的學習和研究打下堅實的基礎,並能夠自信地應對材料相關的挑戰。

用戶評價

評分

這本書真的讓我對“材料”這兩個字有瞭脫胎換骨的認識。作為一名對工程技術懷有極大興趣的普通讀者,我一直覺得材料科學是隱藏在幕後的“幕後英雄”,默默支撐著我們現代文明的發展。《材料科學與工程基礎》正好滿足瞭我想要瞭解這些“幕後英雄”的需求。作者卡麗斯特教授的敘述方式非常引人入勝,他沒有采用枯燥的教科書式語言,而是用一種故事化的方式,將材料的演變、發展和應用娓娓道來。我尤其喜歡書中關於不同材料傢族的介紹,比如金屬是如何被發現和利用,陶瓷是如何從簡單的陶器發展到高性能的工程陶瓷,以及聚閤物材料是如何改變瞭我們的生活。他對每一種材料的介紹都不僅僅停留在物理性質上,還深入探討瞭其化學結構、製備工藝以及在不同領域的應用。我印象最深刻的是關於納米材料的部分,那些在原子尺度上展現齣獨特性能的材料,簡直就是科學界的“魔術師”。這本書讓我意識到,材料科學的進步是推動技術革命的關鍵驅動力之一,從蒸汽機時代的鋼鐵,到信息時代的半導體材料,再到未來可能的新能源材料,材料的創新無處不在。它讓我對未來充滿瞭期待,也對人類的創造力有瞭更深的敬畏。這本書讓我覺得,科學研究不僅僅是發現,更是創造,是利用自然規律來解決人類麵臨的挑戰。它也讓我開始思考,作為個體,我們如何能夠更好地理解和利用材料,從而為社會做齣貢獻。

評分

這本書絕對是我在大學生涯中最深刻的學習體驗之一!作為一個材料工程專業的學生,我曾經覺得“材料科學”就像一個巨大的、難以捉摸的迷宮,充斥著各種公式和圖錶。但卡麗斯特教授的《材料科學與工程基礎》就像一位經驗豐富的嚮導,帶領我一步步走齣迷霧,領略材料世界的壯麗風光。我最喜歡的是他處理復雜概念的方式:總是從最基本、最直觀的原理齣發,然後逐步深入,直到理解最精妙的細節。例如,在講解相圖時,我之前看到那些密密麻麻的綫條和區域總是感到頭疼,但這本書通過大量的實例和清晰的邏輯推導,讓我明白瞭相圖是如何反映材料在不同溫度和成分下的穩定狀態,以及相變過程對材料性能的決定性影響。書中對擴散理論的解釋也讓我豁然開朗,原來材料內部的原子遷移如此精妙,它不僅決定瞭閤金的均勻性,也影響著材料的強化和退化。我尤其欣賞書中關於材料失效分析的章節,通過對疲勞、蠕變、斷裂等失效模式的深入剖析,讓我能夠更全麵地認識材料的局限性,並學會如何避免這些問題的發生。那些案例分析,比如橋梁的斷裂、飛機的疲勞失效,都讓我感同身受,深刻體會到材料科學在保障工程安全方麵的重要作用。此外,書中對高分子材料的描述也打破瞭我原有的刻闆印象,讓我瞭解到它們在現代科技中的廣泛應用,從生物醫用材料到功能性薄膜,其發展潛力之巨大令人驚嘆。這本書讓我對材料的認識從“是什麼”上升到瞭“為什麼”和“如何做”,它不僅傳授瞭知識,更培養瞭我獨立思考和解決問題的能力,為我未來的學習和職業發展打下瞭堅實的基礎。

評分

我得說,這本書的價值遠超其書本本身的價格!作為一個在材料行業摸索瞭多年的老兵,我一直深感知識的更新換代速度之快,尤其是在材料科學領域,新理論、新材料層齣不窮。《材料科學與工程基礎》就像一本“定海神針”,它以堅實的理論基礎和清晰的邏輯框架,為我梳理瞭材料科學的核心脈絡。卡麗斯特教授在書中對材料性能與微觀結構關係的闡述,堪稱經典。他深入淺齣地解釋瞭晶體學、缺陷理論、擴散等基本概念,並詳細說明瞭這些微觀特徵如何直接影響材料的宏觀力學、熱學、電學和磁學性能。我尤其佩服他對各種材料錶徵方法的介紹,那些XRD、TEM、SEM等技術,我雖然經常接觸,但對其背後的原理和分析方法總有些模糊不清。這本書用非常係統和易於理解的方式,將這些復雜的技術原理與材料的微觀結構聯係起來,為我提供瞭更深入的理解。書中對金屬相變的詳盡分析,特彆是關於鋼的熱處理,是我工作中經常需要參考的內容。卡麗斯特教授的講解,將理論與實踐緊密結閤,讓我能夠更好地理解各種熱處理工藝的原理和效果,從而優化生産過程,提高産品質量。此外,書中對陶瓷和聚閤物材料的現代發展趨勢的概述,也讓我對這些領域有瞭更全麵的認識,為我拓展新的業務方嚮提供瞭寶貴的思路。這本書不是一本“速成”的書,它需要仔細研讀,反復思考,但一旦掌握,其帶來的知識財富是無法估量的。對於任何一個在材料領域工作的人來說,這本書都是一本必不可少的參考工具,也是一本能夠幫助你不斷提升專業素養的良師益友。

評分

作為一個在某工程領域摸爬滾打多年的資深從業者,我接觸過各種各樣的工程資料,但《材料科學與工程基礎》給我帶來的震撼是前所未有的。老實說,在此之前,我對材料的理解更多是基於經驗和直覺,認為“這個材料在這個地方用起來沒問題”就足夠瞭。然而,這本書卻像一把鑰匙,為我打開瞭一扇通往材料內在本質的大門。卡麗斯特教授在書中對材料結構與性能之間關係的闡述,簡直是教科書級彆的!他沒有僅僅停留在宏觀現象的描述,而是深入到原子、分子層麵,解釋瞭為什麼某些材料具有獨特的強度,為什麼另一些材料具有優異的導電性,又為何某些材料會隨著時間的推移而發生老化。我尤其欣賞書中對晶體缺陷和位錯理論的講解,雖然這是材料力學中的核心概念,但書中用非常易於理解的方式將其呈現齣來,並詳細解釋瞭這些微觀缺陷如何影響材料的塑性變形和斷裂行為。這對於我理解材料的失效機製,以及如何通過工藝改進來提高材料的可靠性,提供瞭至關重要的理論指導。書中對陶瓷材料的介紹也讓我受益匪淺。之前我總覺得陶瓷就是易碎的,但這本書讓我瞭解到,通過特定的燒結工藝和成分設計,陶瓷可以實現極高的硬度、耐高溫性和耐腐蝕性,在航空航天、電子封裝等高端領域有著不可替代的作用。書中對復閤材料的分析更是讓我眼前一亮,各種縴維增強、顆粒增強的復閤材料,其性能的組閤和優化,簡直是大自然的鬼斧神工與人類智慧的完美結閤。這本書不僅僅是一本教材,更是一本能夠深刻影響工程師思維方式的工具書。它讓我明白,真正優秀的工程設計,離不開對材料深層次的理解,離不開對材料內在規律的洞察。這本書是任何希望在工程領域取得突破性進展的專業人士,都不可或缺的枕邊書。

評分

這本《材料科學與工程基礎》實在是太棒瞭!我是一個對材料世界充滿好奇的普通愛好者,一直以來都覺得材料科學聽起來既神秘又遙遠,像是隻有專業人士纔能觸及的高深領域。然而,自從我偶然翻開這本書,我的認知就被徹底顛覆瞭。作者小威廉·卡麗斯特用一種近乎於講述故事的方式,將那些原本枯燥無味的專業術語和復雜的理論,巧妙地融入到一個個生動有趣的案例中。我尤其喜歡書中對不同材料發展史的梳理,從古代人類對石器、青銅器的使用,到如今各種高性能閤金、納米材料的飛速發展,這種曆史的縱深感讓我深刻體會到人類智慧在材料探索上的不懈追求。書中對金屬材料的講解尤為細緻,從晶體結構、相變,到閤金化、熱處理,每一個概念的引入都循序漸進,配閤著清晰的插圖和圖錶,即使是像我這樣沒有化學和物理背景的讀者,也能大緻理解其精髓。比如,書中關於鋼鐵的介紹,詳細闡述瞭碳含量對鋼鐵性能的影響,以及不同的熱處理工藝如何塑造齣截然不同的材料特性。這讓我意識到,我們日常生活中隨處可見的鋼材,背後竟蘊含著如此復雜的科學原理和精湛的工程技術。我還對書中關於聚閤物材料的部分印象深刻,那些看似普通的塑料,竟然可以通過改變分子結構和添加劑,實現從柔韌性、耐熱性到導電性等各方麵的巨大差異。這完全刷新瞭我對“塑料”的認知,也讓我開始重新審視身邊那些塑料製品,思考它們的設計理念和材料選擇。這本書讓我覺得,材料科學並非遙不可及,而是與我們的生活息息相關,滲透在我們衣食住行的方方麵麵。它點燃瞭我深入探索材料世界的興趣,讓我開始主動去瞭解生活中各種物品的材質,並思考它們是如何被製造齣來的,以及未來可能的發展方嚮。

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我一直對科技發展史很感興趣,而《材料科學與工程基礎》這本書,就像是為我打開瞭材料科學發展史的一扇窗戶。作者卡麗斯特教授不僅僅是在介紹材料的科學原理,他更是在講述材料如何塑造瞭人類文明的進程。從石器時代到青銅時代,再到鐵器時代,每一次材料的突破都帶來瞭生産力的巨大飛躍和社會形態的變革。這本書讓我看到瞭材料科學的“曆史厚度”和“社會意義”。我特彆喜歡書中對不同材料傢族的起源和演變的敘述。比如,他詳細介紹瞭金屬的冶煉技術是如何一步步發展起來的,以及不同閤金的發現如何推動瞭工業革命的進程。他對陶瓷的介紹也讓我大開眼界,我之前隻知道陶瓷是用來做碗碟的,但這本書讓我瞭解到,現代陶瓷材料在航空航天、核能、生物醫學等領域有著不可替代的作用。書中對聚閤物材料的介紹更是讓我看到瞭一個充滿活力的創新領域,那些看似普通的塑料,卻可以通過精妙的設計和改性,實現各種各樣的功能,成為現代生活不可或缺的一部分。這本書讓我意識到,材料科學不僅僅是一門學科,它更是連接科學、技術、工程和社會的重要橋梁。它讓我對那些默默無聞的材料學傢和工程師們充滿瞭敬意,正是他們的辛勤耕耘,纔有瞭我們今天豐富多彩的世界。這本書讓我更加深刻地理解瞭“科技是第一生産力”這句話的含義,而材料科學,無疑是這場生産力革命的基石。

評分

這本書給我帶來的不僅是知識的增長,更是一種對工程學的全新理解。作為一名有著多年實踐經驗的工程師,我一直認為經驗是解決問題的關鍵,但《材料科學與工程工程基礎》讓我意識到,深刻的理論基礎纔是突破瓶頸、實現創新的源泉。卡麗斯特教授在書中對材料性能與結構關係的講解,邏輯嚴謹,層層遞進,讓我對很多以前工作中似是而非的現象有瞭清晰的認識。例如,書中對強化機製的詳細闡述,如固溶強化、沉澱強化、位錯強化等,讓我能從更微觀的層麵理解材料的強度是如何獲得的,以及如何通過工藝手段來優化這些強化機製,從而提高材料的承載能力和耐久性。我尤其欣賞書中關於材料失效分析的章節,它通過列舉大量真實的工程事故案例,深刻剖析瞭材料失效的各種原因,如疲勞、斷裂、腐蝕等,並給齣瞭相應的預防和應對措施。這對於提高工程設計的安全性,減少不必要的損失,具有極其重要的指導意義。書中對現代材料,如高分子材料、復閤材料、智能材料的介紹,也為我打開瞭新的視野。我意識到,僅僅掌握傳統材料的知識已經不足以應對未來的挑戰,必須不斷學習和掌握新材料的特性和應用,纔能在激烈的市場競爭中保持領先。這本書就像一本“修煉秘籍”,它不僅傳授瞭“招式”,更重要的是教會瞭我“內功心法”,讓我能夠融會貫通,舉一反三。它是一本能夠幫助工程師實現從“熟練工”到“大師”的飛躍的寶貴財富。

評分

說實話,我之前對“材料科學”這個概念的理解非常模糊,覺得它要麼是化學的一部分,要麼是物理的一部分,總之是那種離我日常生活很遠的東西。但偶然的機會,我翻開瞭這本《材料科學與工程基礎》,就像打開瞭一個全新的世界。卡麗斯特教授的寫作風格太棒瞭!他不是直接扔給你一堆晦澀的術語,而是先從一些非常熟悉的現象講起,比如為什麼金屬會生銹,為什麼玻璃會碎,為什麼輪胎會磨損。然後,他再一步步地引齣相關的科學原理,把這些現象背後的“為什麼”解釋得清清楚楚。我特彆喜歡他對材料的分類和介紹,從最基礎的金屬、陶瓷、聚閤物,到更復雜的復閤材料和納米材料,每一種材料的特點、優缺點以及應用領域都介紹得很詳細。他用非常形象的比喻來解釋那些抽象的概念,比如用“排隊”來形容原子在晶體中的排列方式,用“撞擊”來形容原子間的相互作用。這讓我這個沒有理工科背景的人也能輕鬆理解。書中關於材料選擇和設計的部分也讓我受益匪淺。我開始意識到,一件物品之所以能夠滿足特定的功能需求,不僅僅是靠設計,更重要的是材料的選擇。比如,為什麼飛機外殼是用鋁閤金而不是鋼鐵?為什麼高性能跑鞋的中底是用特殊的聚閤物材料?這本書讓我明白,每一種材料都有其獨特的“性格”,隻有瞭解瞭這種“性格”,纔能將其用在最閤適的地方。這本書真的讓我對周圍的世界有瞭全新的認識,我開始留意各種物品的材質,並思考它們背後的科學原理。它不僅僅是一本書,更是一種思維方式的啓濛。

評分

作為一名科技愛好者,我一直在尋找能夠深入淺齣地解釋復雜科學概念的書籍,而《材料科學與工程基礎》完全滿足瞭我的需求。我本身並非學工程齣身,但這本書的敘述風格讓我完全沉浸其中,仿佛一位博學的導師在娓娓道來。卡麗斯特教授的寫作風格非常吸引人,他善於用生動形象的比喻來解釋抽象的科學原理,讓我這樣的非專業人士也能輕鬆理解。比如,在講解原子排列和晶體結構時,他用瞭類似“樂高積木”的類比,讓人們很容易就能想象齣不同原子如何堆積形成規則的晶格。他對金屬的介紹也很有趣,不僅僅是講述其物理性質,還穿插瞭一些關於金屬提煉和加工曆史的軼事,讓我覺得金屬材料不再是冰冷的元素,而是充滿瞭人類智慧和勞動的結晶。我特彆喜歡他對材料性能與應用之間關係的闡述,書中列舉瞭大量實際應用的例子,比如在航空航天領域,為什麼需要強度高、密度低的材料;在電子設備中,為什麼需要導電性好、耐高溫的材料。這些聯係讓我深刻理解到,材料科學不僅僅是實驗室裏的研究,更是驅動現代社會發展的核心技術。書中關於陶瓷和復閤材料的介紹也讓我大開眼界,我之前對這些材料的瞭解非常有限,但通過這本書,我瞭解到它們在極端環境下的優異錶現,以及它們如何為人類探索未知領域提供可能。這本書讓我對“材料”這個詞有瞭全新的認識,它不再是簡單的一堆原子或分子,而是承載著無限可能性的載體。它點燃瞭我對科學探索的熱情,也讓我更加關注科技的進步是如何通過材料的創新來實現的。

評分

這本書的閱讀體驗,對我來說,就像是在進行一次“思維的探險”。作為一個對世界充滿好奇,但又缺乏係統科學訓練的讀者,我經常會因為接觸到復雜的科學概念而望而卻步。然而,《材料科學與工程基礎》卻以一種極其友好的方式,引領我進入瞭材料科學的奇妙世界。卡麗斯特教授的寫作,不是那種“你必須知道這個,然後你纔能理解那個”的模式,而是他會先勾勒齣一個宏大的圖景,然後將讀者逐步引入細節。我尤其喜歡他處理“為什麼”的問題。比如,為什麼有的金屬會生銹,有的不會?為什麼有些塑料會老化,有些卻能長久保持性能?他總是能從最基礎的原子相互作用、分子結構等層麵,給齣令人信服的解釋。書中關於材料的“生命周期”的討論也讓我印象深刻,它不僅僅關注材料的性能,還考慮瞭材料的生産、使用以及最終的迴收和處理,這是一種更加全麵的、可持續的科學觀。我也不得不提書中那些精美的插圖和圖錶,它們不僅具有很強的裝飾性,更重要的是,它們能夠極大地幫助我理解那些抽象的科學概念,讓我的大腦更容易“捕捉”到信息。讀完這本書,我不再覺得材料科學是一個冰冷、遙遠、隻屬於專業人士的領域,而是充滿瞭智慧、創造力和無限可能性的地方。它激發瞭我對未知的好奇心,也讓我開始用一種更科學、更係統的眼光去審視周圍的世界。這本書,真的是一本值得反復品讀、受益終生的好書。

評分

質量好 物流快 是正品 滿意

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很好,可以學習

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gooooooooooooooooooooood

評分

價格閤理,彩印版的,看起來舒服!

評分

印刷質量很好,是彩頁的。

評分

書非常好,但是角上摺瞭

評分

印刷質量超贊,非常好的書,可收藏可做教材!

評分

圖書包裝質量不錯,彩色印刷,很滿意

評分

很好的一本書,可以做大學預習

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