材料物理性能分析 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

何飛 著

圖書標籤:

• 材料物理
• 材料性能
• 物理性能分析
• 材料科學
• 工程材料
• 材料測試
• 材料錶徵
• 固態物理
• 材料力學
• 結構與性能

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560364650

版次：1

商品編碼：12311869

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-02-01

用紙：膠版紙

編輯推薦

本書可作為材料科學與工程學科領域的專業基礎教材，也可供相關高等院校師生和科研技術人員閱讀參考。

內容簡介

本書係統地介紹瞭材料的各種物理性能特點，內容包括：量子基礎理論的相關知識、材料的導電性能、介電性能、熱血性能、光學性能、磁學性能以及彈性和內耗。內容涵蓋材料各種物理性能的物理學概念、物理學原理與機製、物理參量的影響規律分析、物理性能分析在材料的科研和生産中的應用，以及各種物理性能測試和分析方法等。本書涉及的內容知識麵寬、信息量大、基礎性強。

目錄

目錄

第1章 材料物理基礎知識

第2章 材料的導電性能

第3章 材料的介電性能

第4章 材料的熱學性能

第5章 材料的光學性能

第6章 材料的磁學性能

第7章 材料的彈性與內耗

參考文獻

現代材料學前沿：性能錶徵與結構調控 書籍名稱：《現代材料學前沿：性能錶徵與結構調控》 內容簡介： 本書旨在係統梳理和深入探討當代材料科學領域中最為關鍵的研究方嚮——材料的微觀結構、宏觀性能之間的內在聯係，以及如何通過精妙的結構設計與調控手段，實現對材料特定性能的定嚮優化。全書內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的廣闊跨度，特彆聚焦於先進功能材料的製備、錶徵技術的新進展，以及麵嚮下一代技術需求的性能挖掘。 第一部分：材料性能的理論基礎與計算模擬 本部分首先對凝聚態物理的基本原理進行瞭迴顧，重點闡述瞭晶體結構缺陷、晶界、位錯等微觀結構特徵對材料機械、電學和熱學性能的影響機製。我們引入瞭密度泛函理論（DFT）在預測材料電子結構、能帶結構及本徵缺陷能量方麵的應用，為理解材料的固有性能提供瞭堅實的理論框架。 隨後，深入探討瞭分子動力學（MD）模擬在研究材料動態行為，如擴散、相變、塑性變形過程中的獨特優勢。詳細介紹瞭如何通過建立精確的原子間勢函數，模擬高熵閤金的短程有序結構、高分子鏈的熱力學行為以及界麵處的應力傳遞機製。這部分內容強調瞭計算材料學在加速新材料發現和性能預測中的核心作用。 第二部分：先進錶徵技術及其在微觀結構解析中的應用 材料的性能與其微觀結構息息相關，因此，精準、多尺度的錶徵技術是性能分析的基石。本部分詳盡介紹瞭當前主流和新興的材料錶徵手段。 在結構分析方麵，重點講解瞭高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）在原子尺度成像中的最新進展，特彆是球差校正電鏡技術如何揭示復雜氧化物界麵、二維材料堆疊層錯等亞納米尺度的結構特徵。同時，結閤同步輻射X射綫衍射（XRD）技術，探討瞭如何通過原位（in-situ）實驗監測材料在應力、溫度或電場作用下的結構演化。 在成分與化學態分析方麵，對X射綫光電子能譜（XPS）和俄歇電子能譜（AES）在錶麵化學態識彆、價態分析上的精細操作進行瞭深入論述。特彆關注瞭如何利用這些技術解析催化劑活性位點、電池電極/電解液界麵的復雜固態電解質界麵（SEI）膜的形成過程。 此外，針對功能材料，如磁性材料和光學材料，本書詳細闡述瞭磁力顯微鏡（MFM）和掃描近場光學顯微鏡（SNOM）在探測局域磁疇結構和近場光場分布方麵的應用，強調瞭功能成像技術對理解材料宏觀響應機製的指導意義。 第三部分：性能調控：從原子層麵到宏觀集成 本部分是全書的核心，聚焦於如何通過對材料的結構、成分和工藝參數進行精確控製，實現對特定性能的定嚮優化。 1. 機械性能的梯度與復閤調控： 探討瞭如何利用錶麵工程技術（如離子注入、錶麵噴塗）在材料錶麵形成高硬度、高韌性的梯度結構，以提高耐磨性和抗疲勞性能。對於復閤材料，本書深入分析瞭界麵剪切強度對宏觀力學性能的影響，並介紹瞭先進的縴維/基體界麵設計策略，以優化能量耗散機製。 2. 電子與電學性能的拓撲控製： 重點討論瞭二維材料（如石墨烯、過渡金屬硫化物）的層數、摻雜、應變工程對費米能級、載流子遷移率的影響。對於半導體材料，詳細闡述瞭缺陷工程（如控製氧空位、金屬間化閤物的形成）如何精確調控材料的導電類型和載流子濃度。 3. 熱電與熱管理材料的性能耦閤： 深入剖析瞭熱電優值因子（ZT）的三個關鍵參數——電導率、塞貝剋係數和熱導率之間的內在矛盾。重點介紹瞭聲子散射工程（如引入納米析齣物、構建復雜晶格結構）在有效降低晶格熱導率，同時保持高電輸運性能方麵的最新突破。 4. 能源材料的界麵動力學控製： 針對鋰離子電池、固態電池等，本書將性能分析的視角聚焦於電化學界麵。詳細分析瞭電極材料在充放電過程中的體積膨脹與結構穩定性問題，以及如何通過錶麵包覆或電解液添加劑來鈍化界麵副反應，提高材料的循環壽命和倍率性能。 第四部分：跨尺度多物理場耦閤下的材料行為 現代材料的應用場景日益復雜，需要同時滿足多種物理場（如電、熱、力、光）的耦閤要求。本部分探討瞭在多場耦閤環境下，材料性能的非綫性響應機製。例如，在壓電材料中，研究瞭機械應變如何影響電極化強度（機電耦閤），以及如何通過晶體取嚮設計來最大化能量轉換效率。此外，還探討瞭光熱效應在光催化材料和柔性電子器件中的重要性，強調瞭從原子尺度的電子-聲子相互作用到宏觀器件性能的完整鏈條分析方法。 本書內容深度適宜，兼顧瞭材料科學、物理學和化學等多個學科背景的研究人員與高級工程技術人員的需求，旨在提供一個全麵、深入、麵嚮前沿的性能分析與結構調控的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

在關於材料的聲學和光學性能的探討中，這本書更是展現瞭其獨到的視角。作者並沒有將聲學和光學性能割裂開來，而是巧妙地將它們聯係起來，例如在介紹超聲波在材料中的傳播時，詳細闡述瞭聲波的頻率、波長與材料密度、彈性模量之間的關係，這對於無損檢測技術有著重要的指導意義。在光學性能方麵，我驚喜地發現書中不僅僅討論瞭可見光的反射和透射，還深入探討瞭材料在紫外、紅外以及X射綫等其他波段的錶現，例如抗紫外綫的塗料，以及用於紅外探測的材料。作者還通過對晶體光學和非晶體光學特性的對比，讓我明白瞭材料的結構對光學行為的影響。此外，書中還提到瞭一些有趣的應用，比如壓電材料和光學傳感器的原理，這些都讓我對材料的多元化應用有瞭更深的體會。

評分☆☆☆☆☆

這本書在介紹電學和磁學性能時，展現齣瞭作者深厚的功底和嚴謹的邏輯。我之前一直以為電導體和絕緣體之間的界限非常明確，但書中卻詳細闡述瞭半導體材料的神奇之處，以及它是如何通過摻雜等方式來精確控製導電性的。這讓我聯想到瞭我們生活中無處不在的電子設備，從智能手機到電腦，都離不開這些精密的半導體元件。作者還對超導體和磁性材料的特性進行瞭深入的探討，特彆是關於永磁體和電磁體的應用，比如電機、發電機以及現代的磁懸浮列車，都讓我大開眼界。我特彆欣賞書中對於材料在不同溫度和磁場下的行為變化的描述，這讓我對材料的動態特性有瞭更直觀的感受。作者還穿插瞭一些曆史性的研究發現，例如發現銅在低溫下錶現齣超導性，這使得我在學習理論知識的同時，也能瞭解到科學探索的麯摺和魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的開篇就讓我眼前一亮。作者並沒有直接陷入枯燥的公式推導，而是從一個非常貼近我們日常生活的案例切入，比如為什麼夏天穿淺色衣服會感覺涼快，而鼕天穿深色衣服則更暖和。這種“由錶及裏”的講解方式，讓我立刻對材料的物理性能産生瞭濃厚的興趣。書中詳細闡述瞭不同材料在吸收和反射光綫方麵的差異，以及這些差異是如何影響溫度的。我特彆喜歡作者用生動形象的比喻來解釋抽象的概念，比如將熱量傳遞比作“能量在人群中的傳遞”，將熱輻射比作“看不見的溫度之手”。這種方式讓我在輕鬆愉快的閱讀過程中，不知不覺地掌握瞭基礎的傳熱學原理。而且，作者在介紹光學性能時，不僅僅局限於可見光，還延伸到瞭紅外綫和紫外綫，這讓我對材料在不同光譜下的錶現有瞭更全麵的認識。我之前從未想過，一件簡單的T恤，背後竟然蘊含著如此豐富的材料物理學知識。這本書真的讓我對周圍的世界有瞭全新的看法，也激發瞭我進一步探索材料科學的欲望。

評分☆☆☆☆☆

本書對於熱力學和相變的部分，可以說是將材料的“內在生命”展現得淋灕盡緻。作者沒有拘泥於簡單的相圖解讀，而是深入剖析瞭不同溫度、壓力下，材料原子排列方式的改變，以及這些改變如何導緻宏觀性質的劇烈變化。我尤其喜歡作者對金屬在熔化和凝固過程的描述，以及玻璃的“假晶體”狀態的解釋，這讓我對材料的“固態”、“液態”和“氣態”有瞭更深刻的理解，並且認識到相變並非總是 abrupt 的。書中還探討瞭閤金的固溶強化、相變強化等重要的強化機製，這些理論對於理解金屬材料的力學性能至關重要。我之前對退火、淬火等熱處理工藝一直感到好奇，這本書詳細解釋瞭這些工藝背後的熱力學原理，以及它們如何改變材料的微觀結構和性能。這讓我對金屬材料的加工和應用有瞭更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

讀到關於材料力學性能的部分，我感覺自己像是踏入瞭一個全新的領域。作者沒有僅僅羅列各種強度、硬度、韌性等參數，而是通過大量的圖錶和實際應用案例，生動地展示瞭這些性能是如何影響材料在工程中的選擇和應用的。例如，在介紹金屬的屈服強度時，作者引用瞭橋梁建造的例子，詳細講解瞭為什麼需要選擇具有高屈服強度的鋼材來承受巨大的壓力，以及一旦超過屈服極限，材料會發生怎樣的塑性變形。我尤其對其中關於疲勞和斷裂的內容印象深刻。作者通過對飛機機翼和高壓管道等部件在反復應力下的失效過程的分析，讓我深刻理解瞭材料在長期使用過程中可能麵臨的挑戰，以及如何通過設計和材料選擇來提高其耐久性。書中對於不同閤金在抗疲勞性能上的差異分析也十分細緻，讓我對材料的微觀結構如何影響宏觀性能有瞭更深入的理解。雖然有些章節涉及到一些數學模型，但作者的解釋清晰易懂，即使是初學者也能逐步掌握。