科技發展五十年 材料科學大探秘 趙海春 9787539841380 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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趙海春 著

圖書標籤:

• 材料科學
• 科技發展
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• 趙海春
• 9787539841380
• 科技史
• 材料工程
• 科學普及
• 技術進步
• 五十年迴顧

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 安徽美術齣版社

ISBN：9787539841380

商品編碼：29662988586

包裝：平裝

齣版時間：2013-04-01

基本信息

書名：科技發展五十年 材料科學大探秘

定價：23.80元

作者：趙海春

齣版社：安徽美術齣版社

齣版日期：2013-04-01

ISBN：9787539841380

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書主要講解瞭材料學的曆史、概念、發展，材料的分類和常用材料介紹。並介紹瞭新材料在服裝、交通、航空航、醫療等領域的運用

目錄

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封麵
前摺頁
扉頁
版權頁
前言
目錄
章 材料科學新技術
節 材料的齣現及發展
伽利略
牛頓
門捷列夫
居裏夫人
愛因斯坦
第二節 材料的分類
第三節 材料的廣泛應用

作者介紹

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文摘

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序言

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《科技發展五十年：材料科學大探秘》 引言：材料，塑造未來的基石 縱觀人類文明的演進史，材料的每一次重大突破都伴隨著生産力的飛躍和社會形態的深刻變革。從石器時代的堅硬岩石，到青銅時代的璀璨金屬，再到如今信息時代中蘊含無限可能的納米材料，材料始終是人類改造世界、提升生活品質的根本依托。而我們正處在一個科技飛速發展的時代，特彆是材料科學，正以前所未有的速度和廣度，重塑著我們所認知的一切。 本書《科技發展五十年：材料科學大探秘》，正是聚焦於過去半個世紀，材料科學領域波瀾壯闊的發展曆程，深入剖析其關鍵性的突破、顛覆性的創新以及對我們日常生活和未來走嚮産生的深遠影響。作者趙海春先生以其深厚的學術功底和敏銳的洞察力，帶領讀者穿越五十年時光，去探索那些塑造瞭現代科技圖景的材料奧秘。 第一章：從原子到宏觀——材料科學的理論基石 任何材料的特性，都源於其微觀結構。本章將迴顧過去五十年中，材料科學理論的重大進展。量子力學、固體物理學、統計力學等基礎學科的發展，為我們理解材料的本質提供瞭強大的理論武器。從晶體結構的精確解析，到缺陷、相變等微觀現象的深入研究，科學傢們逐漸揭示瞭材料性能與微觀結構之間的內在聯係。 第一節：量子世界的洞察——電子行為與材料特性 量子力學的發展，使得科學傢能夠精確描述材料中電子的行為。電子的能級、軌道、自鏇等性質，直接決定瞭材料的光學、電學、磁學和力學性能。本節將重點介紹半導體材料的能帶理論如何解釋其導電特性，金屬的自由電子模型如何描述其導電和導熱能力，以及絕緣體為何能夠阻礙電流。更進一步，量子隧穿效應、量子糾結等奇異的量子現象，在納米材料中的應用，也將在本節有所提及。 第二節：結構決定性能——晶體學與缺陷的精妙關係 材料的宏觀性能與其內部的原子排列方式（晶體結構）息息相關。本節將介紹X射綫衍射、電子顯微鏡等先進錶徵技術如何幫助我們精確測定材料的晶體結構。同時，晶體中的“不完美”——點缺陷、位錯、晶界等，雖然是微觀層麵的瑕疵，卻往往是決定材料強度、塑性、韌性等宏觀力學性能的關鍵。通過調控這些缺陷，我們可以“量身定製”齣具有特定性能的材料，例如，通過引入雜質原子來改變半導體材料的導電性。 第三節：動態演化與相變——材料的“生命周期” 材料並非一成不變，它們在溫度、壓力、化學環境等因素的影響下會發生動態演化和相變。本節將深入探討材料的熱力學穩定性、動力學過程以及相變理論。例如，鋼的淬火和迴火就是通過控製鐵碳閤金的相變過程，來獲得高強度和高韌性的奧氏體、馬氏體等不同組織。材料在服役過程中的老化、疲勞、腐蝕等現象，也與這些動態演化過程密切相關，理解這些過程，對於提高材料的使用壽命至關重要。 第二章：劃時代的新材料——功能材料的璀璨星河 過去五十年，是功能材料井噴式發展的時代。這些材料因其特殊的電、光、磁、熱、化學等功能，在各個高科技領域扮演著不可或缺的角色。本書將重點介紹幾類最具代錶性的功能材料。 第一節：信息時代的脈搏——半導體與微電子材料 沒有半導體材料，就沒有我們今天的信息時代。本節將追溯矽、鍺等半導體材料的發現與發展，以及摻雜、外延生長等關鍵工藝的突破，如何支撐起集成電路、微處理器、存儲器等核心電子器件的誕生。同時，對第三代半導體材料（如氮化鎵、碳化矽）的介紹，將展現其在高性能計算、電力電子、射頻通信等領域的巨大潛力，預示著下一代信息技術的可能方嚮。 第二節：光明的使者——光電子與顯示材料 從LED到OLED，再到激光器和光縴，光電子材料的發展極大地豐富瞭我們的視覺體驗和信息傳輸能力。本節將深入探討發光二極管（LED）的發光機理和材料選擇，如何實現高效、節能的照明和顯示。液晶材料、有機電緻發光材料（OLED）的齣現，更是徹底改變瞭顯示器的形態和性能。激光材料在通信、醫療、製造等領域的廣泛應用，也將一一展現。 第三節：磁場的奧秘——磁性材料的潛能 磁性材料在數據存儲、電機、傳感器等領域發揮著至關重要的作用。本節將介紹硬磁材料和軟磁材料的特性差異，以及它們在永磁體、電磁鐵等方麵的應用。特彆地，稀土永磁材料（如釹鐵硼）的發現和高性能化，極大地提升瞭永磁體的磁場強度，對電動汽車、風力發電機等節能設備的發展起到瞭關鍵推動作用。此外，巨磁阻材料（GMR）在硬盤數據讀取頭中的應用，堪稱材料科學界的一大奇跡。 第四節：高溫與低溫的挑戰——熱電與超導材料 熱電材料能夠實現電能與熱能的相互轉換，在熱能迴收、固態製冷等領域具有廣闊的應用前景。本節將介紹塞貝剋效應、帕爾帖效應等熱電現象，以及高性能熱電材料的設計與製備。超導材料在零電阻狀態下傳導電流的特性，更是賦予瞭其在強磁場、高效率輸電等領域的獨特優勢。從早期低溫超導材料的發現，到高溫超導材料的探索，本章將帶領讀者領略超導科學的迷人之處。 第三章：微觀世界的奇跡——納米材料的顛覆性變革 納米技術，將材料的尺度縮小到納米級彆（1-100納米），帶來瞭前所未有的新特性和新功能。納米材料的齣現，是過去五十年材料科學中最激動人心的發展之一。 第一節：量子點與納米綫——尺寸效應的顯現 當材料尺寸縮小到納米尺度，其宏觀的物理化學性質會發生顯著改變，這就是尺寸效應。本節將重點介紹量子點的光學特性，它們能夠發齣不同顔色的光，並且顔色可以通過控製尺寸來調控，這使其成為下一代顯示技術、生物成像等領域的關鍵材料。納米綫的獨特性質，如優異的導電性和力學強度，使其在傳感器、納米電子器件等領域展現齣巨大潛力。 第二節：碳的精靈——石墨烯與碳納米管 碳，這一最基礎的元素，在納米尺度下展現齣驚人的能力。石墨烯，僅由一層碳原子構成的二維材料，具有極高的導電性、導熱性和力學強度，被譽為“新材料之王”。本節將探討石墨烯的製備方法、獨特的電子結構以及在柔性電子、復閤材料、儲能等領域的應用前景。碳納米管，圓柱形的碳原子鏈，同樣擁有卓越的力學和電學性能，在納米器件、傳感器、生物醫藥等領域也扮演著重要角色。 第三節：仿生與智能——模擬自然的智慧 自然界是材料科學的寶庫，許多天然材料經過億萬年的演化，形成瞭精巧的結構和優異的性能。本節將介紹仿生材料的設計理念，例如模仿蜘蛛絲的強度和韌性，模仿荷葉的自清潔錶麵。智能材料則能夠響應外界刺激（如溫度、光、電、磁場）而改變其性質，實現“主動”的功能。形狀記憶閤金、液晶彈性體等智能材料，在醫療、機器人、可穿戴設備等領域展現齣巨大的應用潛力。 第四章：材料的綠色化與可持續發展——麵嚮未來的責任 隨著全球對環境保護和可持續發展的日益關注，材料科學也麵臨著新的挑戰與機遇。如何開發環境友好的材料，減少資源消耗和環境汙染，成為材料研究的重要方嚮。 第一節：綠色製造與循環經濟——材料生産的變革 本節將探討如何通過改進材料的生産工藝，降低能耗和廢棄物排放。例如，開發更環保的催化劑、采用溶劑替代技術、推廣可再生能源在材料生産中的應用。同時，循環經濟的理念，強調對材料的迴收、再利用和升級，對於減少資源枯竭和環境汙染具有重要意義。 第二節：生物基材料與可降解材料——迴歸自然的懷抱 以植物、微生物等為原料生産的生物基材料，正在逐漸替代傳統的石油基材料，為減少碳排放和依賴化石燃料提供瞭解決方案。本節將介紹生物塑料、生物縴維等生物基材料的發展現狀及其在包裝、紡織、建築等領域的應用。同時，可降解材料，能夠在特定環境下自然分解，從而減少對環境的長期影響，在一次性用品、農業地膜等領域具有廣闊的應用前景。 第三節：能源與環境材料——應對全球挑戰 太陽能電池材料、儲能材料（如鋰離子電池、固態電池）、氫能材料等，是實現能源轉型和應對氣候變化的關鍵。本節將介紹這些材料在提高能源利用效率、發展清潔能源方麵的作用。此外，用於水處理、空氣淨化、汙染物監測和修復的環境材料，也在解決全球環境問題方麵發揮著越來越重要的作用。 結論：材料的未來，無限可能 過去五十年，材料科學的發展速度和深度令人驚嘆。從宏觀的結構調控到微觀的原子設計，從功能材料的創新到納米技術的突破，再到對可持續發展的關注，材料科學以前所未有的力量推動著人類社會的進步。 展望未來，隨著人工智能、大數據、生物技術等交叉學科的融閤，材料科學將進入一個全新的時代。我們有理由相信，材料的每一次進步，都將為人類創造更加美好的未來。從更高效的能源轉化，到更智能的機器人，從更健康的生命科學，到更宜居的地球環境，材料科學的探索永無止境，其潛力無限。 《科技發展五十年：材料科學大探秘》將為您呈現一段引人入勝的探索之旅，讓您深刻理解材料科學如何塑造瞭我們的過去，又將如何引領我們走嚮充滿無限可能的未來。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我開始認真思考“未來”的書。它在迴顧過去的同時，也為我們打開瞭通往未來的想象空間。書中對於科技發展趨勢的分析，雖然不涉及具體的預測，但通過對過去發展規律的解讀，讓我對未來可能齣現的顛覆性技術有瞭更清晰的認知框架。我尤其欣賞它在描述前沿科技時，並沒有過度渲染神秘感，而是以一種嚴謹的態度，解釋瞭這些技術是如何從理論走嚮實踐，又可能對我們的生活産生怎樣的影響。這讓我覺得，未來的科技發展並非遙不可及，而是我們當下努力的方嚮和積纍的必然結果。它鼓勵我去思考，作為個體，我該如何去適應和擁抱即將到來的科技變革，又如何在其中找到自己的位置。這本書不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維的啓迪，它讓我對未來充滿期待，也充滿瞭理性思考。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到欣慰的是，它沒有流於錶麵，而是深入探究瞭科技發展背後的邏輯和影響。作者似乎花瞭大量的心思去梳理不同領域技術之間的關聯，以及這些技術是如何相互促進、共同發展的。它讓我認識到，科技並非孤立的進步，而是一個龐大而復雜的係統工程。書中對一些技術發展中的瓶頸和挑戰的探討，也讓我看到瞭科技進步並非一帆風順，而是充滿瞭探索和解決問題的過程。這種深入的分析，讓我對科技有瞭更全麵的認識，不再是單純的技術介紹，而是對科技發展規律的深刻揭示。它鼓勵我從更宏觀的角度去審視科技，理解其在人類文明進步中的核心作用，以及它所帶來的深遠影響。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，瞭解科技發展史，對於理解我們所處的時代至關重要。而這本書在這方麵做得相當齣色。它以一種非常生動的方式，將過去幾十年的科技巨變呈現在我眼前。我驚喜地發現，很多我曾經覺得理所當然的科技産品和技術，原來背後有著如此跌宕起伏的發展曆程。書中對於技術演進中的關鍵節點和轉摺點的梳理，讓我對整個科技發展的大圖景有瞭更深刻的理解。它就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我沿著曆史的長河，去探尋那些塑造瞭我們現代世界的科技足跡。我尤其贊賞作者在文字錶達上的功力，用詞精準，描述生動，即使是相對專業的概念，也能被解釋得通俗易懂，讓我這個非專業人士也能津津有味地閱讀下去。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對科技進步一直充滿好奇的普通讀者，最近讀到一本關於“科技發展五十年”的書，雖然我對具體內容還未完全消化，但整體的閱讀體驗相當不錯。這本書以一種宏觀的視角，串聯起瞭近半個世紀以來人類在科技領域取得的輝煌成就。它並沒有拘泥於某個單一的技術分支，而是將目光投嚮瞭科技發展的整體脈絡，從最初的基礎研究突破，到技術革新，再到如何影響我們日常生活，都做瞭深入淺齣的闡述。尤其讓我印象深刻的是，書中描繪瞭不同時期科技發展的驅動力，以及社會、經濟、文化等因素如何在其中扮演的角色。作者似乎花瞭很大的力氣去梳理那些看似雜亂無章的技術革新背後，隱藏的邏輯和趨勢。讀這本書，感覺像是被帶領著坐上瞭一颱時光機，從過去的某個節點齣發，一路嚮前，親眼見證瞭那些改變世界的技術是如何一步步孕育、成長並最終綻放光彩的。它讓我對“科技”這個詞有瞭更立體的認識，不再是冰冷的技術參數，而是充滿人性、智慧和不懈追求的偉大事業。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事方式真的非常吸引人。它不是那種枯燥的技術科普，而是更像是在講述一個個引人入勝的故事。我特彆喜歡其中對於一些關鍵技術突破背後科學傢們的故事的描繪，那些充滿挑戰、反復試驗，甚至偶爾帶有戲劇性的情節，讀起來比小說還精彩。通過這些故事，我不僅瞭解瞭技術的演進，更感受到瞭科學傢們那種堅持不懈、勇於探索的精神。它讓我明白瞭，偉大的科技成就並非一蹴而就，而是無數個日夜的辛勤付齣和對未知的不懈探索的結果。書中還穿插瞭一些當時的曆史背景和社會事件，這讓科技發展不再是孤立的現象，而是深深地烙印在時代的進程之中。這種結閤曆史敘事的手法，使得閱讀過程更加豐富，也更能理解科技發展與人類社會之間的緊密聯係。每一次翻開書頁，都仿佛在跟隨作者的筆觸，穿越時空，感受那個時代特有的科技脈搏。