神奇材料——世界因这些神秘物质而改变 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张子骏，邢桂平 著

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店铺： 诗书雅韵图书专营店

出版社： 中南大学出版社有限责任公司

ISBN：9787548727507

商品编码：29458637281

包装：平装-胶订

出版时间：2017-11-01

基本信息

书名：神奇材料——世界因这些神秘物质而改变

定价：29.80元

作者：张子骏,邢桂平

出版社：中南大学出版社有限责任公司

出版日期：2017-11-01

ISBN：9787548727507

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书以通俗易懂的语言，图文并茂的呈现方式，通过一个个小故事介绍了材料的发展历程及其对现代人类生活和环境的影响，是适合大众阅读的科学普及类著作。主要章节有：你中有我我中有你的合金；有个性的金属；*的玻璃；百变塑料；一棵树的变化；一张纸的前世今生；建筑材料；新能源材料，如*的3D打印材料；其他材料，如耐火材料，树流的泪橡胶，天外来客陨石等。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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神奇材料——世界因这些神秘物质而改变 人类文明的每一次飞跃，都离不开对物质世界的深刻理解与巧妙运用。从远古钻木取火的原始探索，到如今人工智能驱动的材料科学革命，我们对“材料”的认知边界不断拓展，而正是这些不断涌现的“神奇材料”，以其前所未有的性能和潜力，一次次重塑着我们的世界，引领着时代的发展。 本书并非一本简单的科普读物，它是一次深入材料科学腹地的探险，一次对那些能够颠覆现有认知、创造无限可能的“神秘物质”的深度挖掘。我们将从宏观到微观，从历史的沉淀到未来的展望，揭示那些隐藏在日常用品背后，抑或仍处于实验室阶段，却已预示着巨大变革的材料家族。 第一章：物质的基石——从自然馈赠到人造奇迹 万物皆有源。本章将追溯人类与材料的最初羁绊。我们将回顾那些古老但至今仍在发挥作用的天然材料，如坚韧的木材、柔韧的皮革、耐磨的石材，它们如何支撑起早期的文明，又如何成为人类智慧的起点。接着，我们将目光投向人工材料的曙光。从炼铜的青铜时代，到铁器时代的兴盛，再到玻璃、陶瓷的精进，每一次材料的突破，都意味着生产力的大幅提升和生活方式的革新。本书将不仅仅陈述这些材料的发现和应用，更将深入探讨它们在特定历史时期所扮演的关键角色，以及它们如何激发了人们对物质本质的进一步好奇。 第二章：金属的低语——轻盈、坚固与导电的艺术 金属，自古以来就是文明进步的强大引擎。本章将聚焦那些为现代世界奠定基础的金属材料。铝，从昔日比黄金还珍贵的稀有金属，如何通过电解法的突破，一跃成为航空航天、建筑、包装等领域的宠儿，其轻盈与坚固的完美结合，以及优异的导电性，赋予了我们前所未有的设计自由。钛，以其卓越的耐腐蚀性、高强度与低密度，在航空、医疗、体育等高端领域展现出无与伦比的优势。本书将剖析这些金属的独特微观结构，解释其宏观性能的来源，并探讨合金化的奥秘——如何通过不同金属的组合，创造出性能更加优越的新材料，例如不锈钢的诞生，如何彻底改变了餐具、建筑乃至化工行业的面貌。我们还将触及一些在工业界默默奉献，却不可或缺的金属，如铜在电力传输中的关键作用，以及贵金属在电子设备中的精密应用。 第三章：聚合物的魔法——从塑料革命到生物降解的挑战 聚合物，特别是塑料，无疑是20世纪最伟大的材料革命之一。本章将深入剖析聚合物的奇妙世界。从最初的赛璐珞，到百花齐放的聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯，再到高性能工程塑料，这些人工合成的高分子材料，以其易加工、性能多样、成本低廉的特点，彻底改变了我们的生活。它们出现在衣食住行、医疗卫生、信息技术等方方面面，极大地丰富了物质文明。本书将揭示不同聚合物的分子结构如何决定其物理化学性质，如弹性、硬度、耐热性、阻隔性等，并介绍现代聚合物加工技术，如注塑、挤出、吹塑等，如何将这些“软”材料塑造成各种复杂的形状。然而，随着塑料的广泛应用，环境问题也日益凸显。本章还将重点关注绿色聚合物的发展，包括生物基聚合物和可生物降解聚合物的最新研究进展，以及它们如何有望解决塑料污染的严峻挑战，引领我们迈向可持续的未来。 第四章：半导体的脉搏——信息时代的基石与量子跃迁 如果没有半导体材料，我们今天所熟知的电子信息时代将不复存在。本章将聚焦于构成现代电子产品核心的半导体家族。硅，作为最普遍的半导体材料，其纯化技术和晶体生长工艺的不断突破，奠定了微电子工业的基石。集成电路的出现，更是将数十亿乃至数万亿个晶体管集成在一枚小小的芯片上，实现了前所未有的计算能力。本书将深入浅出地解释半导体的导电特性，以及掺杂技术如何精确调控其导电性能，从而实现开关和放大等基本功能。我们还将探讨其他重要的半导体材料，如砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）等，它们在高速通信、LED照明、电力电子等领域发挥着不可替代的作用。随着科学的进步，量子点、二维材料（如石墨烯）等新型半导体材料的出现，预示着下一代电子器件将拥有更强大的功能和更低的能耗，开启全新的计算范式。 第五章：陶瓷的韧性——高温、耐磨与绝缘的新篇章 陶瓷，这一古老的材料家族，并未因金属和聚合物的崛起而黯然失色，反而以其独特的性能，在现代科技中焕发新的生机。本章将深入探索高性能陶瓷的奥秘。氧化铝、氧化锆、碳化硅等工程陶瓷，凭借其极高的硬度、耐磨性、耐高温性以及优异的绝缘性能，在航空发动机、切削工具、生物骨骼替代品、电子封装等领域占据着重要地位。本书将剖析陶瓷材料的晶体结构特点，解释其为何能承受极端环境的考验。我们将介绍先进的陶瓷制造工艺，如粉末冶金、烧结技术，以及如何通过纳米化、复合化等手段，克服传统陶瓷易碎的缺点，赋予其前所未有的韧性和强度。此外，压电陶瓷、铁电陶瓷等功能陶瓷，在传感器、执行器、储能器件中的应用，也将是本章的重点，它们将微小的机械变形转化为电信号，或反之，为智能化的世界提供着“触觉”和“驱动力”。 第六章：复合材料的融合——强强联合，挑战极限 当两种或多种不同材料的优势被巧妙地结合在一起，便诞生了具有协同效应的复合材料。本章将聚焦于这一充满创新活力的材料领域。玻璃纤维增强聚合物（GFRP）、碳纤维增强聚合物（CFRP）是其中的典型代表。它们通过将高强度、高模量的纤维材料与韧性好、易加工的基体材料相结合，实现了比单一材料更高的强度重量比、更高的刚度和更好的抗疲劳性能。本书将深入探讨复合材料的结构设计原理，以及纤维与基体之间的界面如何影响整体性能。我们将看到，从飞机机翼、汽车车身，到风力发电机叶片、体育器材，复合材料的身影无处不在，它们以其轻质高强的特性，为提高效率、降低能耗、实现更复杂的结构设计提供了可能。本书还将展望先进复合材料的发展，如陶瓷基复合材料（CMC）在航空航天发动机中的应用，以及智能复合材料的出现，它们能够感知环境变化并作出响应，为未来的智能结构和可穿戴设备打开新的想象空间。 第七章：功能材料的变革——能源、环境与健康的未来 在材料科学的进阶之路上，我们不仅追求材料的结构与性能，更关注它们在特定领域的“功能”。本章将目光聚焦于那些为解决人类面临的重大挑战而诞生的功能材料。在能源领域，太阳能电池材料（如钙钛矿、有机半导体）的效率提升和成本降低，正加速着清洁能源的普及；储能材料（如锂离子电池正负极材料、固态电解质）的突破，关乎着电动汽车和智能电网的未来。在环境领域，催化材料在工业生产和污染治理中的作用至关重要，例如用于汽车尾气净化的三元催化剂；吸附材料则在水处理、空气净化中发挥着关键作用。在健康领域，生物相容性材料（如医用高分子、生物陶瓷）在植入物、药物传递、组织工程等方面展现出巨大的潜力。本书将深入介绍这些功能材料的工作原理，以及它们如何通过分子设计和结构调控，实现特定的电、磁、光、热、化学响应。我们将看到，这些“神奇材料”正以前所未有的方式，为我们构建一个更清洁、更可持续、更健康的未来。 第八章：新材料的黎明——纳米、仿生与智能的交响 站在材料科学的最前沿，我们看到了纳米材料、仿生材料和智能材料的璀璨星河。本章将是本书的展望与升华。纳米材料，以其独特的尺寸效应和表面效应，展现出超越宏观材料的性能，如纳米颗粒在催化、传感、医疗成像中的应用，以及纳米纤维在过滤、增强等方面的潜力。仿生材料，从自然界汲取灵感，模仿生物体的结构和功能，创造出如自修复材料、超疏水材料、高性能粘合剂等，它们展现出令人惊叹的设计智慧。智能材料，能够感知外界刺激（如温度、光、电、磁、力、化学信号）并作出相应变化的材料，如形状记忆合金、液晶材料、电活性聚合物等，它们是实现未来智能系统、机器人和柔性电子器件的关键。本书将探索这些前沿材料的科学基础，以及它们所孕育的颠覆性技术，预示着一个由“神奇材料”驱动的、充满无限可能的未来。 《神奇材料——世界因这些神秘物质而改变》将带领您穿越材料的过去、现在与未来，让您深刻理解那些塑造我们世界、改变我们生活的“神秘物质”的非凡力量。这不仅是一次知识的探索，更是一场关于人类智慧与自然力量结合的颂歌。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就充满了吸引力，深邃的蓝色背景上，几缕闪烁着奇异光芒的物质交织在一起，仿佛宇宙初生时的混沌，又像是某种未知文明的古老图腾。拿到手里，纸张的质感也相当不错，散发着淡淡的书香，让人迫不及待地想翻开它。我本来对“材料科学”这类题材一直保持着一种敬而远之的态度，总觉得它过于枯燥、专业，充斥着晦涩难懂的公式和理论。但这本书的名字，特别是“神奇”和“神秘”这两个词，像钩子一样牢牢地抓住了我的好奇心。它预示着，这不仅仅是一本科普读物，更像是一场探索未知，解开宇宙奥秘的奇妙旅程。我期待它能用一种引人入胜的方式，将那些看似遥不可及的科学概念，转化为触手可及的精彩故事。我尤其想知道，那些“神秘物质”究竟是什么？它们是如何运作的？它们又以怎样的方式，“改变了世界”？我希望作者能够像一位经验丰富的向导，带领我穿越科学的迷雾，去发现那些隐藏在日常背后的非凡力量。这本书的题目，就像一颗承诺着惊喜的种子，已经在我心中种下了期待的萌芽。

评分☆☆☆☆☆

单凭《神奇材料——世界因这些神秘物质而改变》这个书名，就足以让我想象出无数种精彩的故事。它就像是一条引人入胜的线索，串联起了科学、历史、技术，甚至人类的想象力。我迫切地想知道，书中是如何定义“神奇”与“神秘”的。是那些在极端环境下才能存在的物质，拥有我们难以置信的性能？还是那些看似普通，却在微观尺度上展现出惊人潜力的材料？我期待，这本书能够以一种引人入胜的叙事方式，带领我走进那些充满智慧与汗水的实验室，去发现那些“改变世界”的瞬间。比如，我会不会读到，某一种材料的发现，是如何彻底改变了通讯技术，让我们能够跨越山海，即时交流？又或者，某种新材料的应用，是如何让我们的交通工具变得更加环保和高效？甚至，它是否会揭示，一些在宇宙探索中扮演着至关重要角色的“神秘物质”，它们是如何帮助我们拓展视野，探索未知的。我希望，这本书能够像一位充满激情的历史学家，又像一位睿智的科学家，将那些复杂的科学原理，化作生动的故事，让我深刻地理解，那些隐藏在我们生活之下的“神奇材料”，是如何一步步，悄无声息地，又深刻地，改变了我们所看到和体验到的整个世界。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对历史和社会发展进程充满兴趣的读者，这本书的书名《神奇材料——世界因这些神秘物质而改变》立刻引起了我的极大关注。我总是认为，人类文明的每一次飞跃，都离不开技术的革新，而技术的进步，往往又与新材料的发现和应用息息相关。从石器时代的石器，到青铜时代的青铜，再到铁器时代的铁，这些简单的材料的更替，直接塑造了人类社会的生产力水平和生活方式。而近代以来，塑料、半导体、合金等一系列新型材料的出现，更是以前所未有的速度，改变了我们的交通、通讯、医疗、能源等方方面面。这本书的名字暗示了它将聚焦于那些“神奇”且“神秘”的材料，这让我联想到一些在历史上具有划时代意义的发现，比如火药、瓷器、印刷术，它们是如何在当时被发现、被理解，又如何一点点地渗透进社会肌理，最终引发巨变。我迫切地想知道，这本书是否会探讨那些影响深远的“神秘物质”，比如，我们熟知的蒸汽机和内燃机背后，是否有着某些不起眼的却至关重要的材料支持？而电力时代的到来，又依赖于哪些“神奇”的导体和绝缘体？甚至，当今信息技术爆炸的背后，是否存在着某种我们尚不完全理解的“神秘”的量子材料？我对书中将如何将这些科学的发现与人类历史的大图景结合起来，充满了极大的好奇与期待。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够引发巨大变革的“关键要素”充满兴趣，而《神奇材料——世界因这些神秘物质而改变》这个书名，毫无疑问地触及了这一核心。它让我联想到，人类文明的每一次重大飞跃，都离不开某些具有颠覆性力量的发现，而“神奇材料”似乎就是这样的存在。我迫切地想知道，书中将如何阐述这些“神秘物质”的“改变”。这种改变，是关于它们如何被发现的曲折过程，还是关于它们如何被应用后所带来的社会经济的巨大影响？我设想，这本书可能会追溯从古代文明对天然材料的运用，到现代科学对人工合成材料的探索。它是否会讲述，某种金属合金的出现，是如何催生了工业革命的齿轮？又或者，某种新型聚合物的诞生，是如何改变了我们包装、服装甚至建筑的方式？我尤其期待，书中能够聚焦于那些真正意义上“改变了世界”的材料，比如，推动了信息时代的半导体，让太空探索成为可能的复合材料，或是正在改变我们能源结构的储能材料。我希望，这本书能够以一种引人入胜的叙事，将那些深奥的科学概念，转化为一个个充满智慧与启发的精彩故事，让我能够深刻地理解，那些潜藏在我们生活之下的“神奇材料”，是如何一点一滴，又轰轰烈烈地，改变了我们对世界的认知，以及我们在这个世界中的生存方式。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，人类文明的发展史，很大程度上就是一部材料的演化史。从最早的石器时代，到青铜时代，再到铁器时代，每一次材料的飞跃，都伴随着生产力的巨大提升和社会结构的深刻变革。而《神奇材料——世界因这些神秘物质而改变》这个书名，直击我内心深处对这种“因果关系”的好奇。它不仅暗示了材料的“神奇”之处，更强调了它们对“世界”产生的“改变”。这让我联想到，书中是否会追溯那些具有里程碑意义的材料发现，比如，人类是如何学会控制火，如何冶炼出坚固的青铜，如何利用铁器开垦土地。而到了近代，这本书又会如何描绘那些“神秘物质”的力量？我想象着，它可能会讲述，在实验室里，那些曾经被认为是“不可能”的材料，是如何一步步被创造出来，并最终如何颠覆了我们对物理世界和工程技术的认知。例如，超导材料的出现，是否会引领我们进入一个全新的能源时代？纳米材料的应用，又将如何重塑我们的医疗和制造行业？我迫切地希望，这本书能够以一种宏大而又不失细腻的笔触，讲述这些“神奇材料”的故事，让我明白，我们脚下的土地，我们身边的事物，甚至我们所呼吸的空气，都可能因为这些“神秘物质”的存在，而与我们初见的模样截然不同。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够颠覆我们固有认知的事物充满好奇，而《神奇材料——世界因这些神秘物质而改变》这个书名，恰恰点燃了我内心深处的那份探求欲。它暗示着，我们所处的这个世界，并非如我们表面所见那般简单，而是隐藏着一些不为人知的“神秘物质”，正是它们，悄无声息地，又深刻地，重塑了我们的文明。我脑海中浮现出许多画面：也许是古代工匠在炼制青铜时，偶然发现了某种比石头更坚硬、更锋利的金属；也许是现代化学家在一次意外的实验中，合成了一种拥有惊人强度，却又轻若羽毛的新型聚合物。我想象着，作者会如何将这些科学的片段，串联成一段段扣人心弦的故事。它会不会讲述那些曾经被视为“炼金术”的尝试，如何最终演变成我们今天所熟知的金属冶炼技术？它会不会揭示，那些在我们日常生活中随处可见的塑料制品，其背后蕴含着怎样复杂的化学反应和工程奇迹？我尤其期待，书中能够探讨一些真正意义上“改变世界”的材料，比如，改变了信息传播方式的半导体，改变了交通速度的先进合金，甚至改变了人类寿命的生物医学材料。我希望这本书，能够像一位智慧的导游，带领我穿越历史的长河，去发现那些塑造了我们生活，却常常被我们忽略的“神奇材料”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，在我看来，就像是一扇通往未知的门，邀请读者去探寻那些塑造了我们现代世界的“隐形力量”。我一直对那些能够“改变世界”的发现充满敬畏，而“神奇材料”与“神秘物质”的组合，更是激发了我强烈的好奇心。我设想，这本书不会仅仅停留在对材料性能的简单介绍，而是会深入挖掘这些物质背后的故事。它可能会讲述，某个科学家是如何在日复一日的实验中，偶然发现了一种具有惊人特性的物质；又或者，它会描绘，某个古老文明是如何凭借对某种天然材料的巧妙运用，创造出令人惊叹的文明奇迹。我尤其期待，书中能够详细阐述这些“神秘物质”是如何“改变了世界”的。这种改变，是体现在我们日常生活的方方面面，比如，让我们能够更快捷地出行，更方便地交流，更舒适地生活；还是体现在更宏观的层面，比如，推动了科技革命，改变了国际格局，甚至影响了人类的生存方式。我希望，这本书能够像一部科学史的编年体，又如同一部充满悬念的侦探小说，通过对这些“神奇材料”的层层剖析，让我深刻理解，我们所处的这个世界，是如何一步步被这些看不见的，却又至关重要的物质所塑造和改变的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，就像是一个充满魔力的咒语，瞬间吸引了我的注意。我一直对那些“幕后英雄”的故事情有独钟，那些不被大众熟知，却在背后默默支撑着我们所处世界的关键要素。而“神奇材料”和“神秘物质”，无疑就是这样的存在。我设想，这本书可能会带领我踏上一场穿越时空的科学探索之旅。从古代文明如何利用天然物质创造奇迹，到现代科技如何合成前所未有的新型材料，每一个章节都可能是一个关于发现、创新和改变的故事。我尤其好奇，“改变了世界”这句话在书中的具体体现。它是否会讲述，某一种材料的诞生，是如何引发了一场工业革命？又或者，某种看似不起眼的物质，如何彻底改变了我们的生活方式，比如，让我们能够飞行，能够瞬间通讯，或者能够征服疾病。我期待这本书能够以一种生动有趣的方式，揭示那些隐藏在科技进步背后的材料科学的奥秘，让那些复杂的科学概念变得通俗易懂，并最终让我能够以一种全新的视角，去审视我们身边的世界，去理解那些“神奇材料”是如何让这一切成为可能的。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，科学的魅力在于它能够不断拓展人类的认知边界，而新材料的发现和应用，无疑是这一过程中最具象化、最直观的表现之一。这本书的书名，《神奇材料——世界因这些神秘物质而改变》，仿佛为我打开了一扇通往奇幻世界的大门，但又不是虚幻的魔法，而是根植于真实科学的奇迹。我很好奇，作者会如何定义“神奇”与“神秘”？是那些在实验室中才能合成的极端材料，还是那些隐藏在我们周围，却被我们忽视的天然矿物？我设想，书中可能会涉及一些跨越时空的材料故事，从古老的炼金术士对金属的痴迷，到现代科学家对超导材料的探索，这些看似毫不相关的领域，或许都与“神秘物质”有着千丝万缕的联系。我期待书中能够不仅仅罗列材料的性能和用途，而是更深入地探讨这些材料是如何被发现的，它们背后的科学原理是什么，以及最关键的——它们是如何“改变了世界”。比如，一块不起眼的石头，如何经过提炼和加工，最终变成了建造摩天大楼的坚固基石？一个微小的半导体芯片，又是如何承载着海量的信息，驱动着整个数字时代的运行？我对书中能够提供这样的视角，将宏大的科学进步与个体对世界的感受联系起来，充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名，给我一种非常强烈的预感，它将不仅仅是枯燥的技术手册，而更像是一部关于人类创造力与自然奥秘相互作用的史诗。我一直着迷于那些“如果不是因为……，我们就不会有今天”的故事，而“神奇材料”和“神秘物质”这两个词，无疑勾勒出了这样的叙事潜力。我想象着，作者可能会从一个古老的传说开始，讲述早期人类如何偶然发现了某种具有非凡特性的物质，并以此开启了文明的新篇章。然后，故事将随着历史的演进，逐步深入到更复杂的科学发现。我期待书中能够深入挖掘那些“改变世界”的材料背后的科学原理，但更重要的是，它能否以一种引人入胜的方式，展现科学家们在探索这些物质过程中所付出的艰辛努力、灵感闪现，甚至是失败的教训。我想看到，那些隐藏在实验室里的不为人知的奋斗，那些突破思维定势的瞬间，以及最终当这些“神奇材料”走出实验室，如何一步步地融入我们的生活，最终颠覆我们对世界的认知。比如，当我看到手机屏幕上流畅的显示，或者穿梭在高速公路上的汽车，我希望能在这本书中找到它们背后那些“神秘物质”的影子，并理解它们是如何让这一切成为可能的。