陶瓷导论 [Introduction to Ceramics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 金格瑞，[美] 鲍恩，[美] 乌尔曼 著，清华大学新型陶艺与精细工艺国家重点实验室 译

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• 陶瓷
• 材料科学
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• 工艺
• 设计
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• 陶艺
• 瓷器
• 烧制

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040256000

版次：1

商品编码：10000354

包装：精装

外文名称：Introduction to Ceramics

开本：16开

出版时间：2010-06-01

用纸：胶版纸

页数：864

字数：1040000

正文语种：中文

内容简介

　　《陶瓷导论(第2版)》原为美国麻省理工学院材料科学与工程系高年级学生及研究生的教学参考书。全书共分四部分：一部分简要叙述陶瓷工业、陶瓷工艺过程及陶瓷制品；第二部分从原子微观尺度上论述陶瓷固体的结构特征；第三部分论述陶瓷材料显微组织的形成过程；第四部分论述陶瓷材料的热、光、形变、强度、热应力、电导、介电、磁等物理、力学性能。《陶瓷导论(第2版)》从陶瓷物理与化学的观点系统阐明了陶瓷材料的组成、结构、制备、性能、应用及其控制的相互关系，对结构缺陷，表面、界面及晶界，相平衡及相变动力学，烧结机理及模型等陶瓷材料的理论基础进行了系统的论述，是一本内容丰富和比较深入的陶瓷材料科学专著。
　　《陶瓷导论(第2版)》可供材料科学与工程，特别是陶瓷材料科学与工程领域的科学技术人员及高等院校相关专业的师生具有很强的实用性和重要的参考价值。

内页插图

目录

第一篇 导言
第一章 陶瓷工艺过程及制品
1.1 陶瓷工业
1.2 陶瓷工艺过程
1.3 陶瓷制品
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第二篇 陶瓷固体的特征
第二章 晶体结构
2.1 原子结构
2.2 原子间的键
2.3 固体中的原子键
2.4 晶体结构
2.5 离子的组合和鲍林规则
2.6 氧化物结构
2.7 硅酸盐结构
2.8 黏土矿物
2.9 其他结构
2.10 同质多象
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第三章 玻璃结构
3.1 玻璃的形成
3.2 玻璃结构模型
3.3 氧化物玻璃的结构
3.4 玻璃的亚微观结构特点
3.5 氧化物系统的不相混溶区
3.6 总论
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第四章 结构的不完整性
4.1 原子缺陷的标记
4.2 缺陷反应方程式
4.3 固溶体
4.4 弗仑克尔缺陷
4.5 肖特基缺陷
4.6 有序－无序转变
4.7 缺陷缔合
4.8 电子结构
4.9 非化学计量比固体
4.10 位错
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第五章 表面、界面和晶界
5.1 表面张力和表面能
5.2 弯曲表面
5.3 晶界
5.4 晶界势能及其空间电荷
5.5 晶界应力
5.6 晶界上和晶界附近的溶质偏析与相分离
5.7 表面和界面结构
5.8 润湿和相分布
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第六章 原子迁移
6.1 扩散和菲克定律
6.2 热激活过程的扩散
6.3 原子过程的术语和概念
6.4 扩散与温度、杂质的关系
6.5 晶态氧化物中的扩散
6.6 位错、晶界和表面扩散
6.7 玻璃中的扩散
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第三篇 陶瓷材料显微组织的形成
第七章 陶瓷相平衡图
7.1 吉布斯相律
7.2 一元相图
7.3 测定相平衡图的技术
7.4 二元系统
7.5 二元相图
7.6 三元相图
7.7 相组成与温度的关系
7.8 Al2O3－SiO3系统
7.9 MgO-Al2O3－SiO2系统
7.10 非平衡相
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第八章 相变、玻璃形成和玻璃陶瓷
8.1 相变动力学理论
8.2 不稳分解
8.3 成核
8.4 晶体生长
8.5 玻璃形成
8.6 作为变量的组成、热流以及玻璃中的淀析
8.7 胶体着色、光敏玻璃和光色玻璃
8.8 玻璃陶瓷材料
8.9 玻璃中的相分离
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第九章 与固体的反应及固体间的反应
9.1 复相反应动力学
9.2 平面界面层的反应传质
9.3 流体相的反应传质
9.4 颗粒体系中的反应传质
9.5 晶态陶瓷中的淀析
9.6 非等温过程
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第十章 晶粒长大、烧结和玻璃
10.1 再结晶和晶粒长大
10.2 固态烧结
10.3 玻璃化
10.4 具有活性液体的烧结
10.5 压力烧结及热压
10.6 二次现象
10.7 烧结收缩
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第十一章 陶瓷的显微结构
11.1 显微结构的特征
11.2 定量分析
11.3 三组分白瓷组成
11.4 耐火材科
11.5 结构用黏土制品
11.6 釉和搪瓷釉
11.7 玻璃
11.8 玻璃陶瓷
11.9 电瓷和磁性瓷
11.10磨料

第四篇 陶瓷的性能
第十二章 热性能
第十三章 光性能
第十四章 塑性形变、黏滞流动和蠕变
第十六章 弹性、滞弹性和强度
第十七章 电导
第十八章 介电性能
第十九章 磁性能
索引

精彩书摘

　　已经制成了组成和天然沸石相似、但其组成能得到更好控制的分子筛。其结构也可以进行调控，使它的晶格间距（这些化合物的晶格间距很大）可用以分离不同尺寸分子的化合物。
　　玻璃陶瓷是一类新材料。首先以玻璃的方式成形，然后使它成核并晶化而成为一种高度结晶的陶瓷材料。自从康宁（Coming）玻璃公司最先推出耐热玻璃Pyroceram以来，这一概念已经在几十种组成物中获得了应用。
　　已经在氧化铝、氧化钇、尖晶石、氧化镁、铁氧体等为基础的组成物中制备出了无气孔多晶氧化物。
　　许许多多其他新型的陶瓷材料在一二十年前还不为人知，而今天却在生产和应用。具有新奇而有用性质的新产品正在不断出现。从这一点上说，陶瓷工业是变化最快的工业之一。这些陶瓷材料之所以得到发展，是因为需要新材料来使目前有用的设计变成切实可用的产品。很多新的、在工艺上合理的结构与系统发展的最主要障碍就是缺乏令人满意的材料，而新型陶瓷正在不断地弥补这些不足。
　　陶瓷的新用途 对新的、更优良性能的需求导致了新型材料的发展；同样，基于它们的特性，这些新材料的出现又开辟了许多新用途。对陶瓷及其性能的深入理解加速了“新型陶瓷一新的用途一新型陶瓷”这一循环的发展。
　　在磁性陶瓷领域可以看到陶瓷新用途的一个发展实例。这类材料具有典型铁磁材料的磁滞回线。某些铁磁材料具有很近似方形的磁滞回线，特别适用于电子计算机的记忆电路。陶瓷这种新用途促进了对材料和工艺的广泛研究和发展。
　　另一个实例是核能的发展对铀（有时用钍）浓度很高、具有抗腐蚀稳定性和经受大量铀原子裂变而不变质的能力的含铀燃料提出了需求。从许多应用来看，作为核燃料的UO2是一种特别好的材料。因此，氧化铀陶瓷已成为反应堆技术中的一个重要部分。

前言/序言

　　Introduction to Ceramics是W.D. Kingery，H.K. Bowen，D.R. Uhlmann编写的一本专著，原为美国麻省理工学院材料科学与工程系高年级学生及研究生的教学参考书。本中文译本根据该书于1976年出版的第二版译出。全书共分四部分：第一部分简要叙述陶瓷工业、陶瓷工艺过程及陶瓷制品；第二部分从原子微观尺度上论述陶瓷固体的结构特征；第三部分论述陶瓷材料显微组织的形成过程；第四部分论述陶瓷材料的热、光、形变、强度、热应力、电导、介电、磁等物理、力学性能。该书从陶瓷物理与化学的观点系统阐明了陶瓷材料的组成、结构、制备、性能、应用及其控制的相互关系，对结构缺陷，表面、界面及晶界，相平衡及相变动力学，烧结机理及模型等陶瓷材料的理论基础进行了深入系统的论述。
　　众所周知，自该书出版以来的几十年间，陶瓷材料制备及应用已有了很大的发展，新材料、新工艺、新器件、新原理、新应用不断涌现。但是，由于该书的基础性，它仍是一本内容丰富、比较系统和深入的陶瓷材料科学专著，可供材料科学与工程，特别是陶瓷材料科学与工程领域的科学技术人员及高等院校相关专业的师生参考。
　　20世纪80年代初，清华大学化学化工系无机非金属材料教研组曾组织了16位教师翻译该书，由吴建銚进行校对统稿，庄炳群最后校阅定稿，由中国建筑工业出版社于1982年出版发行。经过两次印刷后，译著虽早已脱销，但由于种种原因一直未能重印。现高等教育出版社向. John Wiley & Sons，Inc.正式购买了版权，并确定由清华大学材料系新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室组织该书的翻译。好在，原来翻译该书的无机非金属材料教研组正是现在新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的前身。这次我们也相应组织了十几位教师参加翻译，实际上是对原译文重新进行了译校及必要的修改。现每章译者为两人：前一位是原来的译者，第二位是这次参加的译校者。显然，就全书的翻译来说，前者完成了主要的工作量，作出了主要贡献。

历史的沉淀与未来的构建：一部综合性的材料科学巨著 《材料的哲学与实践：从古代冶金到现代高分子》 这部宏大的著作，汇集了跨越数千年的材料科学发展脉络，旨在为读者构建一个全面、深入且富有洞察力的材料世界图景。它并非聚焦于任何单一材料类别，而是致力于揭示所有工程材料——无论是金属、聚合物、复合材料还是新兴的纳米材料——在结构、性能、加工以及应用中所遵循的普遍物理化学原理。 全书共分为六个主要部分，结构严谨，内容涵盖广阔，从基础的原子结构理论到复杂的工业应用案例分析，层层递进，引人入胜。 第一部分：材料科学的基石——原子、键合与晶体结构 本部分作为全书的理论基础，深入剖析了物质的微观世界。它详细阐述了化学键（包括离子键、共价键、金属键和范德华力）如何决定材料的宏观特性。随后，章节聚焦于固态物理学的核心——晶体学。读者将学习到晶体结构的基本概念，如晶格、基矢、布拉维点阵，以及密堆积结构（如面心立方和体心立方）对材料力学行为的决定性影响。此外，对缺陷理论的探讨至关重要，包括点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界）如何成为材料塑性变形、导电性和扩散过程的驱动因素。这部分强调了“结构决定性能”的核心理念，为后续对特定材料类的分析奠定了坚实的物理化学基础。 第二部分：金属的演进——从青铜器到超级合金 本部分将目光投向人类文明早期就扮演核心角色的金属材料。它首先回顾了金属的提取与冶炼历史，但重点迅速转向现代冶金学。内容细致地描绘了纯金属的本构关系，随后深入探讨了合金化的重要性。平衡相图的解读被赋予了极大的篇幅，无论是二元、三元相图，还是更复杂的系统，都通过实例（如铁碳合金系统）展示了相变对材料强度的控制。热处理过程，包括退火、正火、淬火和回火，被视为是调控微观结构、实现性能优化（如硬度、韧性和耐腐蚀性）的关键手段。此外，对非晶态金属和先进高熵合金（HEAs）的介绍，则将读者的视野带入了前沿研究领域，探讨了如何通过打破传统晶体结构限制来设计下一代结构材料。 第三部分：聚合物的柔性世界——长链分子的设计与应用 聚合物科学是当代工程不可或缺的一环，本部分系统地介绍了高分子材料的独特行为。章节从单体到聚合反应机制（自由基、离子、缩聚、加聚）开始，详细解释了分子量、分子量分布对材料粘弹性和流变性的影响。粘弹性理论，包括蠕变和应力松弛，被用以解释聚合物在时间和温度依赖下的复杂力学响应。本部分特别关注了热塑性塑料与热固性树脂的区别，并深入分析了增强型复合材料（如纤维增强塑料）的设计原则，特别是层合结构中的应力传递机制。此外，对生物可降解聚合物和功能化聚合物（如导电聚合物）的讨论，展现了该领域巨大的创新潜力。 第四部分：复合材料的交织优势——性能的协同效应 复合材料被视为“为特定目的而生”的材料，本部分详细剖析了如何通过合理组合不同性质的基体和增强相来获得单一材料无法企及的综合性能。内容涵盖了纤维增强、颗粒增强和结构复合材料的设计。重点分析了界面科学——即基体与增强相之间的相互作用如何决定载荷的有效传递和整体失效模式。读者将学习到各向异性材料的力学分析方法，以及如何利用玻璃纤维、碳纤维或陶瓷晶须等增强体，在保持轻量化的同时，实现极高的强度和刚度。本部分还探讨了先进制造技术，如树脂传递模塑（RTM）和铺层技术在航空航天和汽车工业中的应用。 第五部分：功能性材料的革新——超越结构需求 本部分将材料科学的焦点从承载和结构功能转向特定的电、磁、光和热功能。详细讨论了半导体的能带理论及其在电子设备中的应用，包括晶体生长和掺杂技术。磁性材料部分深入解析了铁磁性、抗磁性和顺磁性的微观起源，并介绍了永磁体和软磁性材料的设计原理。光学材料部分则涉及透明度、折射率以及光电效应，包括光纤和发光二极管（LED）背后的材料学基础。此外，热电材料（用于温差发电）和形状记忆合金（SMA）等智能材料的机理和应用也被详细介绍，强调了材料如何成为现代信息和能源技术的核心驱动力。 第六部分：材料的检验与未来展望——表征、加工与可持续性 最后一部分关注材料的实际操作层面和未来趋势。材料的表征技术是关键，详细介绍了衍射技术（如X射线衍射XRD）、显微技术（如扫描电子显微镜SEM和透射电子显微镜TEM）以及光谱分析（如EDS/EELS）如何用于确定材料的微观结构、化学成分和晶体取向。在加工技术方面，本部分涵盖了从铸造、塑性成形到增材制造（3D打印）等主流技术，讨论了加工过程如何诱导材料产生残余应力和微观结构变化。 全书在收尾时，将目光投向可持续发展。它探讨了材料的生命周期评估（LCA），包括材料的回收利用、再制造的挑战，以及开发环境友好型（绿色）材料的紧迫性，旨在培养工程师对材料选择的责任感和前瞻性视野。 本书以其全面的覆盖范围和深入的理论剖析，为材料工程、机械工程、化学工程乃至物理学领域的学生和专业人士，提供了一部不可或缺的、兼具深度与广度的参考巨著。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我赞赏的一点，是它对待“失败”和“不完美”的态度。在很多传统教材中，我们总被教育要追求“完美”的器型和无瑕的釉面，仿佛任何瑕疵都是工艺上的污点。但这本书却花了很大篇幅讨论“窑变”的随机性与美学价值，以及一些传统工匠如何利用偶然的缺陷创造出独一无二的风格，比如“金窑”或“飞霜”的效果。它引导读者去欣赏那些非受控的自然之美，认识到陶瓷制作是一个与自然力量博弈的过程，而非简单的工业复制。这种哲学层面的探讨，让人放下了对完美主义的执念，转而拥抱材料本身的惰性和火的脾气。对于现代快节奏社会下的人们来说，这本书提供了一种慢下来、尊重物质本性、从不确定性中发现惊喜的全新视角，这不仅仅是关于陶瓷的知识，更是一种生活态度的启示录。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我原本对这类“入门”级别的书籍抱有怀疑态度，总觉得它们难免流于表面，缺乏深度。然而，这本《陶瓷导论》彻底颠覆了我的看法。它以一种近乎“田野调查”的姿态，深入到了世界各地陶艺家的工作室和偏远窑址。书中收录了大量对当代陶艺家的访谈记录，这些第一手资料充满了鲜活的、未经修饰的灵感和挫折。他们谈论自己的材料选择，谈论与泥土的“对话”，谈论在传统与创新之间的挣扎与平衡。这种人文关怀的介入，使得原本可能冰冷的材料学讨论，瞬间充满了人情味和生命力。我感觉自己不再是隔岸观花的旁观者，而是被邀请到了一个充满创造力的圈子里，分享着泥土与火焰的秘密。这种接地气的叙述方式，极大地激发了我亲手尝试制作陶瓷的冲动。

评分☆☆☆☆☆

哎哟，这本书真是太让人惊喜了！我本来以为这会是一本枯燥乏味的教科书，没想到它像一部精彩的纪录片，把陶瓷那千年的历史娓娓道来。作者的文笔极其细腻，仿佛能让人亲手触摸到那些出土的陶片，感受到它们穿越时空的温度。从新石器时代的粗糙陶器到精致的宋代瓷器，每一个阶段的演变都描述得入木三分，让人不由自主地沉浸其中。特别是关于不同地域制瓷工艺的对比，简直是打开了新世界的大门。比如，醴陵釉下彩的复杂过程，被描绘得如同精密的化学实验，又像是充满灵性的艺术创作。这本书不是简单地罗列事实，而是深入挖掘了材料、文化和时代背景之间的复杂联系。阅读过程中，我脑海中不断浮现出那些造型奇特、釉色斑斓的器物形象，对“匠人精神”有了更深层次的理解。对于任何一个对传统手工艺感兴趣的人来说，这本书都是一份不可多得的珍宝，它教会我如何“看”一件陶瓷，而不仅仅是“欣赏”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和插图处理简直是艺术品级别的享受！我是一个视觉驱动型学习者，一本关于视觉艺术的书，如果插图乏味，那简直是犯罪。但这本书的图片选择和印刷质量都达到了博物馆级别的标准。那些高清特写镜头，捕捉到了釉面下细微的开片纹理、胎体颗粒的质感，甚至是古老窑炉内部烧成痕迹的细微差别。每一次翻页，都像是在参加一场私人的艺术品鉴赏会。更妙的是，作者在描述某件典型器物时，总能配上最能体现其精髓的角度和光影。这不仅仅是辅助理解，它本身就是对陶瓷美学的有力论证。我甚至会暂时放下文字，仅仅盯着那些图片看上好一阵子，感受色彩的沉静与形体的力量。对于那些需要从视觉上建立感性认识的读者来说，这本书的视觉呈现价值，可能比文字本身更具冲击力。

评分☆☆☆☆☆

读完这本关于陶瓷的著作，我最大的感受是知识的系统性和逻辑性。它不仅仅停留在美学层面，更像是为我铺设了一条通往材料科学核心的捷径。作者对陶瓷的物理和化学性质的讲解，清晰得让人拍案叫绝。那些复杂的晶体结构、烧结过程中的温度曲线、釉料配比对最终色泽的影响，原本以为是高深莫测的领域，却被作者用极其直观的比喻和详尽的图表解释得淋漓尽致。我尤其欣赏其中对于现代高性能陶瓷应用的探讨，比如从航空航天到生物医学领域，陶瓷材料是如何突破传统界限的。这种跨学科的视野，极大地拓宽了我对“陶瓷”二字的认知边界。这本书的结构安排也十分考究，从基础理论到高级应用，层层递进，使得初学者可以稳扎稳打地建立起知识体系，而有一定基础的人也能从中找到可以深入钻研的切入点。这是一部真正意义上的工具书，而且阅读体验绝不枯燥。

评分☆☆☆☆☆

如果人的一生能与书结成莫逆之交，可谓不枉来世上一遭。我正是沿着书的阶梯，一步步走向人生的山峰。

评分☆☆☆☆☆

好书 ,看不懂可以当枕头

评分☆☆☆☆☆

价格便宜，比较满意。

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

不错不错不错不错不错不错不错不错

评分☆☆☆☆☆

很厚的一本书 不错 学陶瓷的人都应该读一读 中国作者写的书 太垃圾了 外国是真正搞学术的啊

评分☆☆☆☆☆

经典著作，陶瓷方向人员必备之书

评分☆☆☆☆☆

1987年，我参加了全省“点燃理想之火”读书大奖赛。“理想”，对于一个刚刚跨入中学大门的我还是一个缥缈的词。幼稚的我便认为就是说自己长大了想干什么。那时全国特级教师邱寒光老师教我的语文，还当班主任。她是悉心教育 使我对老师产生了崇敬之情，便日夜梦想自己能成为一名光荣的人民教师让自己“桃李满天下”。于是我的那篇演讲稿便赫然地写上了“我的理想是当一名人民教师”，也引用上了那一句至理名言“老师是人类灵魂的工程师”。那时的我以为别人也不一定想当教师，谁料演讲台上迸出了许许多多的的“科学家”、“音乐家”等，哦，原来还有这么多理想，我明白了：理想，不管是什么，它都是人生的指路灯，只要是为国为人民有利的，我们应通过自己的努力去实现。而且我们应尽最大的努力去发光，发热。有了正确的理想，读书有了动力。记得初三那年段考，我一下子从十几名跃居全班第三名，后来我又参加了89年的“做雷锋式的少年”读书大奖赛，读了大量关于“雷锋”动人事迹的书。我开始处处关心、帮助别人，热爱集体。当上班里的小干部后，我带领同学学习，得到了老师的赞扬，工作尽职尽责。成绩一直在班里名列前茅。

评分☆☆☆☆☆

如果人的一生能与书结成莫逆之交，可谓不枉来世上一遭。我正是沿着书的阶梯，一步步走向人生的山峰。