[按需印刷] X射线晶体学基础(英文版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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梁栋材 著

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店铺： 科学出版社旗舰店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030308122

商品编码：1257181149

包装：平装

丛书名： --

外文名称：Principles Of X-Ray Crystallography

开本：B5

出版时间：2011-05-16

页数：435

正文语种：--

现代材料科学与工程导论 本书旨在为理工科本科生及研究生提供一个全面、深入且富有启发性的现代材料科学与工程的入门导读。它涵盖了从原子结构到宏观性能的完整链条，强调跨学科的视角和解决实际问题的能力。 --- 第一部分：材料的微观世界——原子与结构（约 400 字） 本部分聚焦于构成物质世界的基石——原子、分子及其排列方式。我们将从量子力学的基础概念出发，探讨电子在原子和分子中的排布规律，这是理解材料所有宏观性质的出发点。 第一章：原子结构与化学键 原子理论的演进： 简述玻尔模型到薛定谔方程的过渡，强调电子云与概率分布的重要性。 周期表与电子构型： 深入分析主族、过渡金属及稀土元素的电子排布特点及其对化学活性的影响。 四大基本化学键： 详细阐述离子键、共价键、金属键和范德华力（包括氢键）的本质、能量特征和对材料特性的决定作用。通过实例（如NaCl、金刚石、铜）解释不同键合类型如何塑造材料的熔点、硬度和导电性。 晶体化学基础： 引入晶体结构的概念，介绍晶格、晶胞、晶系和布拉维点阵。重点讲解面心立方（FCC）、体心立方（BCC）和六方最密堆积（HCP）的几何学特征及其对金属塑性的影响。 第二章：晶体缺陷与非晶态结构 零维缺陷： 详细探讨点缺陷——空位、间隙原子、取代原子和施特克离子对（针对陶瓷和离子晶体），分析它们如何影响材料的扩散速率和电学性能。 线缺陷与面缺陷： 深入研究位错（刃位错、螺型位错及其混合型）的 Burgers 矢量、滑移系和攀移现象，这是理解金属塑性变形机制的核心。同时介绍晶界、孪晶界和相界等面缺陷的结构特征及其对材料强度的影响。 非晶态与短程有序： 对比晶态与非晶态结构的差异，讨论玻璃态物质的形成、弛豫过程和玻璃化转变温度（Tg）。特别关注无序结构在聚合物和某些先进玻璃材料中的重要性。 --- 第二部分：材料的性能与热力学/动力学（约 550 字） 本部分将性能分析与驱动性能变化的宏观科学原理——热力学和动力学——相结合，解释材料行为背后的能量驱动力与速率限制。 第三章：材料热力学基础 相律与平衡： 介绍吉布斯相律在多组分、多相系统中的应用。重点分析温度、压力和化学势对相稳定的影响。 相图的解读与构建： 详细解析单组元和二元合金相图（如Fe-C系、Cu-Ni系），学习杠杆定律的使用，理解固溶体、共晶、共析反应的意义。 热力学驱动力： 讨论自由能（$Delta G$）在驱动相变、溶解与沉淀过程中的核心作用。引入化学计量与非化学计量化合物的热力学稳定性。 第四章：材料动力学与输运现象 扩散原理： 深入探讨固态扩散的微观机制（原子跳跃模型），区分间隙扩散与空位扩散。量化描述扩散速率，应用 Fick 定律分析稳态和非稳态扩散过程。 界面反应动力学： 分析薄膜生长、氧化还原反应的动力学控制因素，如活化能和温度依赖性（Arrhenius 关系）。 输运性能： 考察材料中能量、电荷和质量的输运机制。重点对比金属、半导体和绝缘体中的电子输运差异；介绍热传导（声子与电子贡献）和离子导电性。 第五章：机械性能的本质 弹性与粘弹性： 解释应力-应变关系，定义杨氏模量、剪切模量和泊松比。在粘弹性材料（如聚合物）中引入时间依赖性，讨论蠕变和应力松弛现象。 塑性变形与强化机制： 深入分析位错运动如何导致宏观塑性流动。系统阐述金属的四大强化机制：固溶强化、晶粒细化（Hall-Petch 关系）、形变强化（加工硬化）和沉淀强化。 断裂力学导论： 区分韧性断裂和脆性断裂。引入应力强度因子 ($K$)、裂纹扩展的能量判据（断裂韧度 $K_{IC}$）和疲劳断裂的基本概念。 --- 第三部分：五大类先进材料的特性与应用（约 550 字） 本部分将理论知识应用于实际材料体系，介绍现代工程中至关重要的五大类材料的结构-性能关系和前沿应用。 第六章：金属材料 结构钢与不锈钢： 剖析铁素体、奥氏体、贝氏体和马氏体的微观结构及对机械性能的影响。重点讨论不锈钢的耐腐蚀机理（钝化膜）。 轻质高强合金： 探讨铝、钛、镁合金的晶体结构特性，以及如何通过析出相强化实现轻量化设计。 高温合金与粉末冶金： 介绍镍基高温合金中 $gamma'$ 相的作用，以及粉末冶金在制造复杂形状和难熔材料中的优势。 第七章：陶瓷与玻璃 结构陶瓷： 聚焦氧化物、氮化物和碳化物陶瓷的化学计量、高硬度、耐高温性和脆性。探讨增韧技术（如氧化锆增韧氧化铝）。 功能陶瓷： 介绍铁电性、压电性、热电性在传感器、存储器和能源转换器件中的应用。 玻璃科学： 讨论玻璃的制备、结构和退火过程。重点介绍特种玻璃（如光纤、生物活性玻璃）的性能要求。 第八章：高分子材料（聚合物） 聚合反应与分子量： 区分加聚与缩聚反应，理解分子量分布（多分散性指数）对宏观粘度和强度的影响。 构象与形貌： 分析聚合物的链段运动、结晶度与非晶区的比例如何决定其拉伸强度、弹性模量和玻璃化转变温度。 热塑性与热固性： 对比两者在加工和使用上的区别。介绍复合材料基体树脂（环氧树脂、聚氨酯）的应用。 第九章：半导体材料 能带理论： 建立能带结构与导电性的联系，区分直接带隙和间接带隙材料。 掺杂与载流子： 详细解释 N 型和 P 型掺杂对费米能级和导电性的调控。 关键半导体材料： 重点分析硅基材料的制备（晶圆技术）和 III-V 族化合物半导体（如 GaAs）在光电器件中的作用。 第十章：功能材料与复合材料 磁性材料： 区分硬磁性与软磁性，讲解磁畴、矫顽力与剩磁。介绍铁氧体和稀土永磁体的应用。 复合材料： 深入研究纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）的各向异性力学性能预测模型。讨论界面在载荷传递中的关键作用。 智能材料简介： 简要介绍形状记忆合金、压电材料在传感器和执行器中的新兴应用。 --- 本书特色： 本书结构逻辑清晰，从基本原理到具体应用层层递进。每章末尾均附有“概念辨析”和“工程案例分析”，帮助读者巩固理论知识并建立解决实际材料问题的思维框架。大量的插图和详尽的图表（不含衍射图谱）确保了概念的直观理解。本书是材料科学与工程领域扎实学习的必备参考书。

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作为一个在科研一线摸爬滚打多年的学生，我深知一本好的教材对于学习的重要性。这本书的英文版，无疑是为我们这些需要接触前沿科学知识的读者提供的宝贵资源。我迫不及待地想要翻开它，去探索X射线晶体学这个迷人的学科。即使只是一瞥，我也能感受到其内容的深度和广度，相信它能够为我打开一扇新的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计虽然算不上惊艳，但有一种朴实耐用的感觉，这在科学专著中也算是常见。我拿到书的时候，感觉纸张的质感还不错，油墨印刷清晰，排版也比较规整，阅读起来不会感到费力。书的厚度适中，虽然内容不少，但拿在手里不会觉得过于沉重，适合在书桌前或者图书馆里长时间翻阅。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《X射线晶体学基础》英文版，第一时间就被它厚实的装帧吸引了。虽然我还没来得及深入研读，但粗略翻看了一下目录和一些插图，就感觉内容应该非常丰富和系统。封面上“按需印刷”的字样倒是让我有些好奇，不知道这背后有什么样的出版故事。不过，对于我这样对X射线晶体学领域有浓厚兴趣的读者来说，能够方便地获取到这样一本重要的教材，已经是一件很令人高兴的事情了。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对X射线晶体学的了解还停留在非常初级的阶段，很多概念都还比较模糊。这本书的出现，就像是一座灯塔，指引着我在这片陌生的领域前进。虽然我还没有真正开始学习其中的内容，但光是看着那些细致的图示和严谨的数学推导，就让我对接下来的学习充满了期待。我希望这本书能够帮助我建立起坚实的理论基础，为我日后的研究工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的第一印象是它具有一种“沉静”的力量，不同于那些华丽的科普读物，它散发着一种严谨而专业的学术气息。翻开书页，即便还未深入内容，但扑面而来的科学严谨性就足以让人信服。我期待这本书能像一位循循善诱的老师，带领我逐步揭开X射线晶体学的神秘面纱，让我能够更清晰地理解其中的原理和应用。