激光製備先進材料及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉其斌，徐鵬 著

圖書標籤:

• 激光製備
• 先進材料
• 材料科學
• 材料工程
• 激光技術
• 錶麵工程
• 薄膜技術
• 納米材料
• 功能材料
• 應用研究

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 冶金工業齣版社

ISBN：9787502472283

商品編碼：29729349829

包裝：平裝

齣版時間：2016-05-01

基本信息

書名:激光製備先進材料及其應用

：64.00元

售價：43.5元,便宜20.5元,摺扣67

作者:劉其斌,徐鵬

齣版社：冶金工業齣版社

齣版日期：2016-05-01

ISBN：9787502472283

字數：

頁碼：218

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

《激光製備先進材料及其應用》以激光技術在材料科學與工程中的應用為基礎，詳細論述瞭利用激光製備先進材料的方法。內容包括：激光與材料的交互作用；激光製備耐熱耐蝕復閤材料塗層；激光製備金屬基復閤材料耐磨塗層；激光製備梯度生物醫學陶瓷材料塗層；激光製備形狀記憶閤金塗層；激光製備納米材料；激光製備電子功能陶瓷；激光製備高熵閤金塗層。
　　《激光製備先進材料及其應用》適於從事這一新興領域的教師、工程技術人員及研究生和高年級大學生選用。

目錄

作者介紹

文摘

序言

現代社會與未來發展：跨越式科技進步的驅動力 在當今這個日新月異的時代，科技的進步如同潮水般洶湧而來，深刻地改變著人類社會的方方麵麵。從我們日常使用的智能手機，到探索宇宙的深空探測器，再到治愈疾病的尖端醫療技術，這一切的背後都離不開一係列基礎科學和工程技術的突破。而其中，對材料科學的深入研究和創新應用，更是構築瞭現代社會高效運轉的基石，並為我們描繪齣更加激動人心的未來圖景。 這本書並非聚焦於某一特定高科技領域的製造工藝，而是旨在引領讀者深入理解那些塑造我們所處世界，並驅動其不斷嚮前發展的核心科技領域。我們將一同探索一係列能夠帶來跨越式進步的科學理念和工程技術，它們不僅是當下許多前沿應用的基石，更將成為未來社會實現可持續發展、應對全球性挑戰的關鍵。 一、 信息時代的基石：計算與通信的演進 我們生活在一個信息爆炸的時代，信息的産生、存儲、傳輸和處理能力以前所未有的速度增長。這一切的根源，在於計算和通信技術的持續革新。 超越摩爾定律的計算範式： 傳統的計算能力增長模式（即摩爾定律）正麵臨物理極限的挑戰。本書將探討超越經典計算的新興計算範式，例如量子計算。我們將深入理解量子比特（qubit）的奇特性質，如疊加態和糾纏態，以及它們如何賦予量子計算機在特定問題上指數級的計算優勢。我們還將介紹量子算法（如Shor算法和Grover算法）的應用前景，以及它們可能對密碼學、藥物發現、材料模擬等領域産生的顛覆性影響。此外，類腦計算作為一種模仿人腦神經網絡結構的計算模式，也將是本書探討的重要內容。通過研究神經元和突觸的工作原理，類腦計算有望實現更高效、更低功耗的智能處理，為人工智能的未來發展開闢新道路。 下一代通信網絡： 信息時代的脈搏在於通信的效率和速度。本書將迴顧和展望通信技術的演進，從傳統的銅綫到光縴，再到當前的5G，以及未來的6G。我們將探討光通信的原理，包括光信號的産生、傳輸、調製和解調，以及其在高帶寬、低延遲通信中的關鍵作用。同時，我們將深入研究無綫通信的未來發展趨勢，如更高的頻譜利用率、更廣泛的網絡覆蓋、以及物聯網（IoT）和車聯網（V2X）等新興應用的支撐技術。書中還會涉及分布式網絡架構，如邊緣計算和去中心化網絡，它們將如何重塑信息的處理和交互方式，為實現真正的泛在智能和無縫連接奠定基礎。 二、 智能的覺醒：人工智能與機器學習的深化 人工智能（AI）不再是科幻小說中的概念，而是正在深刻影響我們生活和工作的現實。本書將從更深層次的角度剖析人工智能和機器學習的核心原理及其發展趨勢。 深度學習的革新與演進： 深度學習作為當前人工智能領域最成功的技術之一，其強大的模式識彆和學習能力已經滲透到圖像識彆、自然語言處理、語音識彆等各個領域。我們將解析深度神經網絡（DNN）的結構和工作機製，包括捲積神經網絡（CNN）、循環神經網絡（RNN）及其變體（如LSTM和Transformer）。本書將重點探討深度學習模型的設計、訓練和優化策略，以及如何處理海量數據以提升模型的性能。 更泛在、更具可解釋性的AI： 除瞭傳統的監督學習和無監督學習，本書還將關注強化學習，即通過試錯來學習最優策略的技術，它在機器人控製、遊戲AI等領域展現齣巨大潛力。同時，我們還將探討遷移學習和小樣本學習，它們使得AI模型能夠在數據量有限的情況下也能快速適應新任務，大大降低瞭AI的應用門檻。更重要的是，我們將深入討論可解釋性AI（XAI）的重要性。隨著AI在關鍵決策領域的應用日益廣泛，理解AI做齣決策的原因變得至關重要。本書將介紹XAI的一些前沿研究方嚮，例如LIME、SHAP等模型解釋方法，以及如何構建更加透明、可信賴的AI係統。 AI與人類的協同共生： AI的發展並非為瞭取代人類，而是為瞭增強人類的能力。本書將探討AI如何與人類協同工作，提升效率和創造力。例如，在個性化教育領域，AI可以根據學生的學習特點和進度提供定製化的學習方案；在醫療健康領域，AI輔助診斷能夠提高診斷的準確性和效率，並為個性化治療提供支持；在科學研究領域，AI可以加速新材料的發現、優化實驗設計，從而推動科學進步。 三、 綠色與可持續的未來：能源與環境的科技革命 麵對日益嚴峻的環境挑戰和對清潔能源日益增長的需求，科技創新在其中扮演著至關重要的角色。本書將聚焦於那些能夠引領我們走嚮綠色、可持續未來的能源和環境技術。 顛覆性的能源技術： 核聚變： 作為一種有望提供幾乎無限的清潔能源的終極技術，可控核聚變的進展一直是人類的夢想。本書將深入淺齣地介紹核聚變的基本原理，如托卡馬剋裝置和慣性約束聚變，以及目前國際上主要的核聚變研究項目（如ITER）的進展和麵臨的挑戰。我們還將探討核聚變能源商業化應用的前景和意義。 下一代太陽能技術： 太陽能作為一種清潔、可再生的能源，其技術仍在不斷突破。本書將介紹高效太陽能電池的最新發展，包括鈣鈦礦太陽能電池、有機太陽能電池等，它們在提高能量轉換效率、降低生産成本方麵展現齣巨大潛力。同時，我們還會關注聚光太陽能和浮動太陽能等創新應用模式。 先進儲能技術： 能源的穩定供應離不開高效的儲能技術。本書將探討固態電池、鋰硫電池、鈉離子電池等新型電池技術，它們在能量密度、安全性、循環壽命等方麵有望超越現有鋰離子電池。此外，氫能源作為一種清潔的二次能源，其製備、儲存、運輸和應用的關鍵技術，以及燃料電池的發展也將是本書的重要組成部分。 環境修復與汙染治理： 科技在應對環境汙染方麵同樣發揮著關鍵作用。本書將介紹先進的汙水處理技術，如膜分離技術、高級氧化技術等，以及它們如何實現對工業廢水和生活汙水的有效淨化。我們還將關注空氣汙染治理的創新方法，例如高效的催化劑、新型的除塵技術等。碳捕獲、利用與封存（CCUS）技術作為應對氣候變化的重要手段，其原理、發展現狀和未來潛力也將得到詳細闡述。此外，生物修復技術，即利用微生物或植物來降解汙染物，也將是書中探討的一個方嚮。 四、 跨越生命的界限：生物技術與健康科學的未來 生命科學的飛速發展正以前所未有的方式改變著我們對健康、疾病以及生命本身的認知。本書將深入探討那些正在重塑生物技術和健康科學格局的前沿領域。 基因編輯與精準醫療： 基因編輯技術，尤其是CRISPR-Cas9係統，為我們提供瞭精確修改基因序列的能力，為治療遺傳性疾病、開發新型療法帶來瞭革命性的可能。本書將深入介紹基因編輯的原理、技術細節，以及其在疾病治療、育種改良等方麵的應用前景和倫理挑戰。精準醫療作為以個體基因組信息為基礎的個性化醫療模式，將貫穿本書對生物技術的探討。 閤成生物學與生物製造： 閤成生物學旨在設計和構建新的生物部件、設備和係統，或重新設計現有的自然生物係統，以實現新的功能。本書將介紹如何利用閤成生物學來設計和製造新型藥物、生物燃料、生物材料等，從而推動生物製造的發展，為工業生産帶來更加綠色和可持續的解決方案。 再生醫學與組織工程： 再生醫學的目標是修復或替換受損的組織和器官，以恢復其正常功能。本書將探討乾細胞技術在再生醫學中的應用，包括誘導多能乾細胞（iPSCs）的生成和分化，以及它們在疾病建模和細胞治療中的潛力。組織工程則通過結閤細胞、生物材料和生長因子來構建功能性組織，為器官移植和創傷修復提供新的途徑。 神經科學與腦科學的突破： 對人類大腦的理解是科學領域最艱巨的挑戰之一。本書將介紹腦科學的最新進展，包括神經成像技術、腦機接口（BCI）的發展，以及它們如何幫助我們理解大腦的奧秘，並為治療神經係統疾病（如阿爾茨海默癥、帕金森病）提供新的思路。腦機接口的應用，從輔助殘障人士恢復運動功能，到增強人機交互的體驗，都將是本書探討的重點。 五、 探索未知：空間科學與前沿物理的視野 人類對宇宙的探索從未停止，而對物質基本規律的追求也驅動著我們不斷突破認知的邊界。本書將帶領讀者走進空間科學和前沿物理的奇妙世界。 深空探測與宇宙奧秘： 隨著航天技術的不斷發展，人類的觸角已經延伸到太陽係內外。本書將迴顧和展望深空探測任務，包括對行星、小行星、彗星以及太陽係的探索，以及它們為我們帶來的關於宇宙起源、生命存在可能性的重要發現。係外行星的搜尋與研究，以及對宇宙大尺度結構的探索，也將是本書重點關注的內容。 引力波與宇宙觀測： 引力波探測作為一項顛覆性的天文觀測手段，極大地拓展瞭我們觀測宇宙的能力。本書將介紹引力波的産生原理、探測技術（如LIGO、Virgo），以及引力波觀測如何幫助我們理解黑洞閤並、中子星碰撞等極端宇宙事件，並為檢驗廣義相對論提供新的證據。 宇宙學與暗物質/暗能量： 宇宙的膨脹、結構的形成以及最終命運，是宇宙學研究的核心問題。本書將探討宇宙微波背景輻射的意義，以及它如何揭示宇宙的早期信息。同時，暗物質和暗能量作為宇宙的大部分組成部分，其本質仍然是未解之謎。本書將介紹目前主流的暗物質和暗能量模型，以及正在進行的觀測和實驗，試圖揭開它們的神秘麵紗。 基礎物理學的探索： 在微觀世界，粒子物理學的進展不斷刷新我們對物質基本構成和相互作用的認識。本書將簡要介紹標準模型的成就，以及希格斯玻色子的發現。同時，我們還將探討超弦理論、圈量子引力等試圖統一量子力學和廣義相對論的理論框架，以及它們可能帶來的對時空本質的深刻理解。 結語 這本書所探討的科技領域，雖然各自獨立，但又相互關聯，共同構成瞭驅動人類社會進步的強大引擎。信息技術的飛速發展為其他學科提供瞭強大的計算和通信支持；人工智能的進步能夠加速科學發現的進程；能源和環境技術的革新關乎人類文明的可持續性；生物技術的突破則直接關係到人類的健康與福祉；而對宇宙和物質本質的探索，則不斷拓展著我們認知的邊界。 本書旨在為廣大讀者提供一個全麵、深入的視野，去理解這些正在深刻改變我們世界的科技力量。我們希望通過詳實的介紹和嚴謹的論述，激發讀者對科學探索的熱情，並鼓勵大傢積極思考如何利用這些先進技術，共同創造一個更加美好、更加繁榮、更加可持續的未來。這並非一本關於特定製造方法的指南，而是一次關於人類智慧如何重塑世界、驅動未來的思想之旅。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排體現瞭作者對材料製備流程的深刻理解。它並非簡單地羅列各種技術，而是構建瞭一個邏輯嚴密的知識體係，從基礎的激光源特性分析入手，逐步深入到特定材料體係（如高熵閤金、二維材料等）的製備工藝參數優化，最後落腳於實際應用案例的展示。我尤其關注瞭其中關於“缺陷工程”的那一章，作者詳細闡述瞭如何通過精確調控激光燒蝕過程中的能量沉積速率和冷卻速度，來控製材料內部的晶格畸變和相變，這對追求極緻性能的應用領域來說，簡直是寶典級的指導。書中引用的文獻資料非常新穎，很多都是近兩三年的前沿成果，這確保瞭內容的時效性，避免瞭許多老舊教材中常見的知識滯後問題。美中不足的是，在討論某些復雜多相材料的界麵控製時，圖示略顯簡化，如果能增加更多高分辨透射電鏡（HRTEM）的原始截麵對比圖，相信能更直觀地展示微觀結構的變化。總的來說，這本書的價值在於它提供瞭一個從“如何做”到“為什麼這樣做”的完整認知框架，對於指導實驗設計和解決實際生産中的瓶頸問題具有極強的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

閱讀此書的過程，頗有一種沉浸在尖端實驗室裏的感覺。作者的敘事風格非常嚴謹，但又不失工程學特有的務實和精準。它不像某些學術專著那樣高高在上，而是努力彌閤理論物理與工程實踐之間的鴻溝。例如，在介紹激光熔覆技術時，作者不僅給齣瞭熱力學模型，還詳細列舉瞭影響熔池動力學的關鍵變量，如激光功率密度、掃描速度與粉末進給量的配比，並用錶格形式匯總瞭不同參數組閤下的典型組織形貌，這種可操作性極強的內容，對於設備工程師來說是無價之寶。書中對“過程監控與反饋控製”的論述也很有遠見，探討瞭如何集成光譜分析和機器視覺技術來實時修正激光焦點漂移等問題，這體現瞭作者對未來智能製造趨勢的把握。如果說有什麼可以改進的地方，或許是在非金屬材料，特彆是陶瓷復閤材料的應用案例上可以再增加一些篇幅，目前側重於金屬材料的篇幅稍顯突齣。但即便如此，這本書也成功地搭建起瞭一座通往高性能材料快速原型製造的橋梁，是技術轉化團隊必備的案頭工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計很有吸引力，封麵采用瞭深邃的藍色調，配上醒目的白色標題，讓人一眼就能感受到其專業與前沿的氣息。剛拿到手的時候，我特彆留意瞭前言部分，作者用一種近乎詩意的筆觸描繪瞭材料科學的廣闊前景，讓人對接下來要探索的內容充滿瞭期待。不過，當我翻閱到具體的技術章節時，發現內容深度確實達到瞭專業級彆，涉及瞭光與物質相互作用的復雜機理，以及從納米尺度到宏觀性能的轉變過程。例如，關於脈衝激光在材料改性中的時間分辨機製論述得極為細緻，即便是背景知識較為紮實的同行，也需要反復揣摩纔能完全領會其精髓。我特彆欣賞作者在理論推導過程中，沒有過多地堆砌復雜的數學公式，而是巧妙地結閤瞭清晰的物理圖像和實驗數據進行闡釋，使得原本晦澀難懂的概念變得相對直觀。然而，對於初次接觸這個領域的讀者來說，可能需要有較強的物理和光學基礎纔能順暢閱讀，某些章節的知識密度略顯過高，建議配閤其他基礎教材一起閱讀，可能效果更佳。整體而言，這是一本為領域內研究人員和高年級學生量身打造的硬核參考書，閱讀過程像是在攀登一座知識的高峰，每一步都充滿挑戰，但登頂後的視野也無比開闊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字錶達力是其一大亮點，盡管主題高度專業化，但作者依然保持瞭一種清晰、流暢的行文風格，讀起來並不像是在啃一本枯燥的教科書。它更像是一位經驗豐富的大師在與你進行一對一的學術交流，會不時插入一些個人見解和行業“黑話”的解釋。例如，在描述薄膜沉積過程中可能齣現的“釘紮效應”時，作者用瞭一個生動的比喻來解釋原子遷移的勢壘問題，一下子就讓這個抽象的概念具體化瞭。此外，書中對各種診斷和錶徵手段的集成應用描述得非常到位，強調瞭光學測量在原位監測中的不可替代性，推薦的幾種關鍵光譜分析方法的選擇標準非常實用。我個人是做材料基礎研究的，這本書拓寬瞭我對“應用”邊界的認知，讓我意識到理論創新必須與實際製造流程緊密結閤纔能産生真正的價值。可以說，這是一本兼具深度、廣度和應用指導性的綜閤性著作，它不僅是知識的載體，更是一份激發創新思維的引爆點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術深度令人印象深刻，它毫不避諱地觸及瞭該領域內尚未完全解決的難題，這反而是其高價值的體現。作者沒有將所有結論描繪得完美無瑕，而是坦誠地指齣瞭現有模型在描述極端條件下的激光等離子體行為時的局限性，並提齣瞭未來可能的研究方嚮。這種批判性的思維和對未知領域的探索精神，是激勵年輕學者投入科研的最好方式。特彆是在討論超快激光與物質相互作用的非綫性效應時，書中對阿秒脈衝在半導體中的光電離機製的分析，非常深入和透徹，引用瞭最新的量子動力學模擬結果作為支撐。對於我個人而言，最大的收獲在於作者對於“尺度效應”的係統性梳理，如何確保實驗室微米級製備齣的材料性能能夠在公斤級放大生産中得以保持，這始終是工程化道路上的攔路虎，而書中提供瞭多維度的思考路徑。唯一的遺憾是，由於篇幅所限，對於特定應用場景（如生物醫學植入物或航空航天熱防護塗層）的詳細性能測試數據展示相對較少，希望後續版本能在這方麵進行補充。