纳米科学 9787562842224 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韦传和写 著

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出版社： 华东理工大学出版社

ISBN：9787562842224

商品编码：29780422517

包装：平装

出版时间：2015-08-01

图书基本信息
图书名称	纳米科学	作者	韦传和写
定价	19.8元	出版社	华东理工大学出版社
ISBN	9787562842224	出版日期	2015-08-01
字数	42000	页码
版次	1	装帧	平装
开本	24开	商品重量	0.4Kg

内容简介

本书为面向青少年读者的“纳米改变世界“青少年科普丛书之一。全书共分四个部分，**部分介绍纳米技术的起源；第二部分为大自然中的纳米；第三部分主要讲述纳米是如何改变世界的；第四部分展望纳米的未来。

作者简介

目录

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文摘

序言

跨越微观的边界：现代材料学与工程学导论 书名： 跨越微观的边界：现代材料学与工程学导论 ISBN： 978-7-5628-4223-1 (示例虚拟ISBN) 字数： 约1500字 --- 内容简介 本书旨在为理工科领域，特别是化学、物理、机械、电子及材料科学等相关专业的本科高年级学生及初级研究人员，提供一个全面、深入且具有前瞻性的现代材料科学与工程学基础知识体系。我们认识到，在21世纪的工程实践中，材料的性能不再仅仅依赖于其宏观结构，而是越来越深地植根于其微观和介观尺度的原子排列、晶体缺陷、相变动力学以及界面行为。 本书的结构设计遵循“从基本原理到前沿应用”的逻辑，力求在严谨的科学论证与生动的工程实例之间架起一座坚实的桥梁。我们避免了对特定单一尺度（如纳米尺度）的过度聚焦，而是致力于构建一个涵盖传统材料（金属、陶瓷、聚合物）到先进功能材料的广阔图景。 --- 第一部分：材料科学的基石——结构与性能的内在联系 本部分是全书的理论基础，详细阐述了物质的结构如何决定其宏观可观测性能。 第一章：原子结构与化学键 本章从量子力学的基本概念出发，回顾原子轨道理论和化学键的类型（离子键、共价键、金属键、范德华力）。重点剖析了键合特性如何直接影响材料的熔点、硬度、导电性和热稳定性。我们引入了能带理论的半经典描述，解释导体、半导体和绝缘体之间的根本区别，为后续讨论电子材料奠定基础。 第二章：晶体结构与缺陷工程 本章深入研究了晶体材料的排列规律，包括晶系、布拉维点阵和晶体学符号体系。通过对体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方密堆积（HCP）结构的几何分析，解释了延展性（塑性）与堆垛层错（Stacking Faults）之间的关系。随后，我们将视角转向“不完美”的必要性，系统梳理了点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）的形成、移动及其在材料力学性能（如屈服强度、加工硬化）中的核心作用。 第三章：热力学驱动与相图解析 材料的稳定性和演化过程由热力学定律支配。本章重点介绍吉布斯自由能的概念及其在相变过程中的应用。通过对二元、三元相图的详细解读，我们教授读者如何预测在给定温度和成分下材料的平衡相组成，并分析固溶体的形成条件（如格里菲斯规则）。对扩散现象的菲克定律的深入探讨，为理解固态反应、热处理和合金化过程提供了定量工具。 --- 第二部分：材料的分类与基础行为分析 本部分将理论知识应用于三大传统材料体系，并分析其在受力、温度变化下的响应机制。 第四章：金属材料的力学行为 本章专注于金属的塑性变形和断裂机制。详细阐述了位错在剪切应力下的运动模型，包括攀移、交滑移等复杂过程。我们区分了韧性断裂（包含微孔聚集机制）和脆性断裂（遵循Griffith裂纹扩展理论）。此外，本章还涵盖了蠕变（高温下的应力松弛）和疲劳（循环载荷下的寿命预测，如S-N曲线分析），这些是航空航天和能源领域至关重要的设计参数。 第五章：陶瓷与玻璃：抗高温与抗化学侵蚀的艺术 陶瓷材料因其强离子键和共价键而具有独特的耐高温、高硬度和优异的介电性能。本章探讨了陶瓷的晶体化学结构，以及如何通过晶界工程（如添加稀土元素）来提高其抗热震性。特别强调了陶瓷的脆性本质，并引入了增韧技术，如利用相变（如部分稳定化氧化锆PSZ）来提高断裂韧性。对于非晶态的玻璃，则侧重于玻璃化转变温度（Tg）和粘滞流动的研究。 第六章：聚合物的构象与粘弹性 聚合物的性能高度依赖于其分子链的长度、结构（线性、支化、交联）和空间排列。本章详细分析了高分子材料的构象统计（如高斯链模型），并引入了自由体积理论来解释粘弹性行为。动态力学分析（DMA）被用作表征聚合物松弛过程和Tg的关键工具。我们对比了热塑性塑料和热固性塑料的加工特性和回收潜力。 --- 第三部分：功能材料与前沿工程应用 本部分将目光投向21世纪工程需求驱动下的新型材料，重点关注电子、磁性、光学和能源存储相关的材料系统。 第七章：半导体材料的物理特性 本章是电子工程的基础。我们从能带结构出发，详细讨论了本征半导体（如硅）和掺杂半导体的载流子输运机制。重点分析了p型和n型掺杂对费米能级的影响，并深入研究了PN结的建立和其在二极管、晶体管中的应用原理。缺陷在半导体性能中的双重作用（既是杂质，也是陷阱）亦被详述。 第八章：磁性材料的微观机理 磁性是材料在电磁场中宏观响应的体现。本章系统介绍了顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性和反铁磁性的微观起源，根植于电子的自旋和轨道动量。重点解析了居里温度、矫顽力、剩磁等关键参数，并结合斯托勒斯-费勒（Stoner-Wohlfarth）模型讨论了磁畴结构及其在软磁和硬磁材料设计中的应用。 第九章：先进复合材料与界面科学 现代工程的趋势是设计具有特定性能的复合材料。本章超越了对组分材料的简单叠加，聚焦于界面。详细介绍了增强相（纤维、颗粒）与基体（金属、聚合物、陶瓷）之间的界面粘结强度、应力传递机制。通过对层状复合材料（如层压板）和颗粒增强复合材料的力学建模，展示如何通过界面优化实现轻量化和高强度目标。 第十章：材料的制备、表征与可靠性 本章是工程实践的桥梁。在制备技术方面，我们概述了熔炼凝固、粉末冶金、薄膜沉积（PVD/CVD）等核心工艺，并强调了制备路径对微观结构和性能的锁定效应。在表征方面，本书着重介绍X射线衍射（XRD）在晶体结构分析中的应用、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）在微观形貌和缺陷成像中的作用，以及能谱分析（EDS/EELS）对元素定性的贡献。最后，强调材料在实际服役环境下的可靠性评估，包括腐蚀、辐射损伤的工程应对策略。 --- 结语 本书力求提供一个宏观视野下的材料科学框架，它强调的是基础科学原理与多尺度工程实践的紧密耦合。我们相信，只有深刻理解材料在原子尺度上的行为，才能真正驾驭和创新下一代工程系统。本书的内容覆盖了传统结构材料、电子功能材料以及新兴复合材料的设计原理，旨在培养读者基于科学洞察力解决复杂工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书，更多的是一种对未来科技的好奇心驱动。纳米科学，听起来就充满了无限可能。我希望这本书能帮我构建起一个初步的知识框架，了解什么是纳米尺度，以及在这个尺度下物质的行为有哪些独特之处。我特别想知道，那些微小的粒子究竟是如何被控制和利用的，它们是如何实现各种神奇的功能的。比如，在医疗领域，纳米技术是如何实现精准靶向治疗的？在能源领域，它又能带来哪些革命性的突破？我希望书中能够有一些清晰的图解和示意图，帮助我理解那些复杂的物理和化学过程。当然，我也关注这项技术可能带来的社会影响，比如它的普及会带来哪些新的挑战和机遇。总之，我希望这本书能让我对纳米科学有一个更立体、更深刻的认识，激发我对这个前沿领域的学习兴趣。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本好的科普读物，不仅要传递知识，更要激发思考。这本书的定价和出版社，让我觉得它可能是一本内容扎实、深度不错的选择。我希望它能带我进入一个微观世界的奇妙境地，让我理解那些超越我们日常感知的尺度下，物质究竟会展现出怎样的惊人变化。我想了解纳米科学的起源，那些早期科学家是如何一步步揭开这个领域的面纱的。更重要的是，我希望这本书能清晰地勾勒出纳米技术未来的发展蓝图，它可能会如何改变我们的生活、我们的社会，甚至是对我们理解世界的方式。如果书中能涉及一些关于纳米技术安全性和伦理问题的探讨，那就更有深度了，因为任何一项强大的技术都伴随着责任。我期待这本书能够以一种引人入胜的方式，让我这个门外汉也能窥探到纳米科学的精髓。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够颠覆现有科技的学科充满好奇，而纳米科学绝对算得上是其中之一。这本书的出现，恰好满足了我对这个领域的求知欲。从书名来看，它应该会深入浅出地讲解纳米科学的基本原理、发展历程以及未来的发展趋势。我希望书中能够展现纳米技术在各个领域的潜力，比如在环保方面的应用，如何利用纳米材料解决污染问题；或者在材料科学上的创新，如何创造出性能更优越的新材料。如果能有一些关于纳米技术的伦理和社会影响的讨论，那就更好了，毕竟任何一项颠覆性技术都会带来新的思考。我个人对于那些能够将复杂概念用简单语言解释清楚的书籍非常欣赏，希望这本《纳米科学》能够做到这一点，让我这个非专业人士也能轻松理解。想象一下，如果书中能通过一些有趣的故事或者科学家的探索经历来阐述纳米科学的发现，那一定会更加引人入胜。

评分☆☆☆☆☆

说实话，选择这本《纳米科学》很大程度上是出于一种“慕名而来”的心态。我知道纳米科学是当今最热门的研究领域之一，它在很多方面都展现出了巨大的潜力。这本书的书号也很有特色，给人一种专业而权威的感觉。我希望这本书能够提供一个全面而深入的视角，让我了解纳米科学的核心概念，比如纳米粒子的特性、自组装、量子效应等等。同时，我也期待它能介绍一些具有代表性的纳米材料和技术，以及它们在现实生活中的应用，例如在药物输送、癌症治疗、高性能传感器、新型显示器等方面的最新进展。如果书中能够加入一些案例研究，分析这些技术是如何从实验室走向市场的，那将更有启发性。当然，我也希望这本书的论述能够严谨而不失趣味，能够激发我对这个领域的进一步探索兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本《纳米科学》的装帧设计倒是挺吸引人的，封面上那抽象而富有科技感的图案，让我在书店里一眼就注意到了它。我平时对科学前沿的领域都比较感兴趣，尤其是那些听起来很“未来”的东西，纳米科学正好符合我的口味。虽然我不是科班出身，但这本书的定位似乎是面向对纳米科学感兴趣的普通读者，这点让我感到很欣慰，不用担心看不懂那些过于专业晦涩的术语。我期待它能像一位耐心的向导，带领我走进这个微观世界的奇妙领域，了解那些肉眼看不见的物质是如何影响着我们生活的方方面面。我猜想书中会介绍一些纳米材料的发现过程，以及它们在各个领域的应用，比如在医疗、电子、能源方面的突破。如果能有一些生动形象的比喻，或者结合一些实际的生活案例，那就更好了，这样我才能更好地理解那些抽象的概念。总之，这本书给我的第一印象是非常积极的，我迫不及待地想翻开它，开始我的纳米探索之旅。