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周志朝 等 著

图书标签:

• 无机材料
• 显微结构
• 分析
• 材料科学
• 材料表征
• SEM
• TEM
• XRD
• EDS
• 第二版
• 微观结构

出版社： 浙江大学出版社

ISBN：9787308013277

版次：1

商品编码：10647665

包装：平装

丛书名： 新世纪高等院校精品教材·国家建筑材料工业局九五重点教材

开本：16开

出版时间：2000-10-01

用纸：胶版纸

页数：331

内容简介

　　《无机材料显微结构分析（第2版）》是为高等院校无机非金属材料类专业大学本科生编写的教科书。《无机材料显微结构分析（第2版）》分四部分，序篇总论部分简单介绍显微结构的概念及其研究内容、方法、对象及地位；上篇分章讨论偏光、反光和电子显微镜及颗粒显微分析的原理、主要仪器及测试方法；下篇各章分别讨论陶瓷材料、耐火材料、玻璃材料及水泥材料中有代表性制品的显微结构特征，并附典型的显微结构照片；附录部分以表格形式列出无机材料原料和制品中常见矿物的光学性质。《无机材料显微结构分析（第2版）》内容丰富，不仅是本专业本科生的教科书和研究生的参考书，亦是从事无机材料工业生产及科学研究的科学技术人员实用的参考书，对金属材料、冶金、非金属矿产、化学工业及其他科学工作者亦有参考价值。

目录

序篇 总论
第一章 无机材料显微结构分析概述
1.1 显微结构的概念
1.1.1 显微学和岩相学的沿用
1.1.2 显微结构的定义
1.1.3 无机材料显微结构分析发展简史
1.2 无机材料显微结构分析的研究内容
1.2.1 物相组成的分析和鉴定
1.2.2 显微结构特征的研究和测定
1.2.3 显微结构与相平稳
1.3 无机材料显微结构分析的研究方法
1.3.1 图像研究法
1.3.2 非图像研究法
1.4 无机材料显微结构分析的研究对象
1.4.1 无机材料的化学组成分类
1.4.2 无机材料的生产工艺及结构分类
1.4.3 无机材料的产业类型
1.5 无机材料显微结构分析的实际意义
1.5.1 显微结构的核心地位
1.5.2 工业原料与显微结构的关系
1.5.3 混合料制备与显微结构的关系
1.5.4 热工制度与显微结构的关系
上篇 研究方法
第二章 偏光显微镜薄片研究法
2.1 晶体光学基础
2.1.1 可见光的概念
2.1.2 晶体的光率体
2.1.3 晶体的光性方位
2.2 偏光显微镜及试样制备
2.2.1 偏光显微镜的构造
2.2.2 偏光显微镜的主要光学零件
2.2.3 偏光显微镜的调节和校正
2.2.4 偏光显微镜试样的制备
2.3 平行光线下晶体的光学性质
2.3.1 单偏光下晶体光性
2.3.2 正交偏光间晶体光性
2.3.3 晶体的结晶习性
2.4 聚敛光线下晶体的光学性质
2.4.1 聚敛偏光系统的形成及光学特征
2.4.2 一轴晶干涉图
2.4.3 二轴晶干涉图
2.4.4 光学性质的测定
2.5 油浸法测定晶体的折射率
2.5.1 油浸法测定折射率的方法与原理
2.5.2 成套浸油的配制
2.5.3 晶体折射率的测定
2.6 晶体名称的确定
2.6.1 透明晶体光学性质的系统测定
2.6.2 晶体名称的确定
第三章 反光显微镜光片研究法
3.1 反射光学基础
3.1.1 晶体的光吸收性
3.1.2 晶体的光反射力和反射率
3.1.3 晶体的光反射非均质性
3.2 反光显微镜及试样制备
3.2.1 反光显微镜的基本构造
3.2.2 反光显微镜的垂直照明器
3.2.3 反光显微镜的调节和校正
3.2.4 反光显微镜试样的制备
3.3 反射光下矿物的光学性质
3.3.1 晶体的反射率
3.3.2 晶体的反射色和反射多色性
3.3.3 晶体的内反射和内反射色
3.3.4 晶体的双反射、偏光色和偏光图
3.4 反射光下的腐蚀试验、显微硬度研究和矿物鉴定
3.4.1 试样光片的腐蚀试验
3.4.2 晶体的显微硬度
3.4.3 反射光下晶体的鉴定
3.5 光学显微镜下晶体的显微结构特征
3.5.1 晶体的形态学研究
3.5.2 晶体的显微结构特征
3.6 特殊光学显微研究法
3.6.1 特殊照明技术
3.6.2 相衬显微术和干涉显微术
3.6.3 显微照相术
第四章 电子显微镜研究法
4.1 电子光学基础
4.1.1 电子的波动性和电子波长
4.1.2 电子在电磁场中的运动行为和电磁透镜
4.1.3 电磁透镜的像差
4.1.4 电磁透镜的分辨本领、场深和焦深
4.2 透射电子显微镜及试样制备
4.2.1 透射电镜的成像系统
4.2.2 透射电镜的真空系统和供电系统
4.2.3 透射电镜的试样制备
4.2.4 主要性能指标
4.3 透射电子显微镜的研究方法
4.3.1 电子显微像的形成
4.3.2 高分辨率像的形成
4.3.3 选区电子衍射分析
4.4 扫描电子显微镜和试样制备
4.4.1 电子束与固体作用产生的信息
4.4.2 扫描电镜的构造原理
4.4.3 扫描电镜的性能指标
4.4.4 扫描电镜的样品制备
4.5 扫描电子显微镜的研究方法
4.5.1 扫描电镜的图像分析
4.5.2 电子探针的物相分析
4.5.3 俄歇电子能谱仪的物相分析
第五章 显微结构定量分析
5.1 体视学基础
5.1.1 体视学基本原理
5.1.2 分数维概念和分析原理
5.1.3 显微结构定量分析的内容
5.1.4 显微结构定量分析的意义
5.2 光学显微镜结构参数的测定
5.2.1 制品中晶粒大小的测定
5.2.2 制品中物相含量的测定
5.3 自动图像分析仪及应用基础
5.3.1 自动图像分析仪的构造原理
5.3.2 结构参数的测量
5.3.3 截面测量计算颗粒的空间大小分布
5.4 图像分析仪测定粉体的结构参数
5.4.1 粉体颗粒试样的提取和分散
5.4.2 图像分析粉料试样的制备
5.4.3 粉料颗粒的粒径测定和粒度统计
5.5 图像分析仪测定制品的结构参数
5.5.1 制品中颗粒大小的测定
5.5.2 制品中组成相百分含量的测定
5.5.3 分形分析法测定结构参数
下篇 各论
第六章 陶瓷材料显微结构分析
6.1 概述
6.1.1 显微结构概况
6.1.2 陶瓷材料的品种和分类
6.1.3 制造工艺及其对陶瓷显微结构的影响
6.2 普通陶瓷的显微结构特征
6.2.1 普通陶瓷的种类
6.2.2 普通陶瓷坯体相组成和显微结构
6.2.3 陶瓷釉的显微结构
6.2.4 普通陶瓷的主要性能
6.2.5 特殊用途普通陶瓷的显微结构
6.3 新型陶瓷基本特性与显微结构
6.3.1 新型陶瓷的分类
6.3.2 新型陶瓷的原料和制备工艺
6.3.3 新型陶瓷的特殊微观结构
6.4 结构陶瓷的显微结构
6.4.1 氧化铝瓷
6.4.2 氧化铍瓷
6.4.3 氧化锆瓷
6.4.4 氮化硅瓷和碳化硅瓷
6.4.5 复合陶瓷
6.5 功能陶瓷的显微结构
6.5.1 滑石瓷和橄榄石瓷（总称镁质瓷）
6.5.2 金红石瓷
……
第七章 耐火材料显微结构分析
第八章 玻璃材料显微结构分析
第九章 水泥材料显微结构分析
末篇 附录

精彩书摘

　　2.混合料中添加剂
　　混合料中添加剂根据性能和作用有：矿化剂、晶核剂、结合剂、发泡剂和澄清剂等。各类添加剂的引入均有各自的目的：①矿化剂是起降低熔化或烧成温度，促进或抑制矿物多晶转变、再结晶、重结晶等作用的添加剂；②为诱导高温熔体析出需要的晶体而引入的添加剂，称为晶核剂；③结合剂是为促进制品中矿物颗粒结合的添加剂，有高温结合剂、低温结合剂和常温结合剂三类；④能促进制品在高温条件下产生大量的气泡或者自燃后留下大量孔隙的添加剂，称为发泡剂；⑤能促进高温熔体内气体排出的添加剂，称为澄清剂。不难看出，它们对制品显微结构和性能的影响。
　　3.机械加工处理
　　混合料中原料颗粒细度或级配、拌和均匀度、含水量等，均与物料粉碎、筛分、搅拌、成型及干燥等机械加工处理有关，直接影响制品的烧成工艺、显微结构及技术性能。
　　物料细度 颗粒愈细其比表面积就愈大，可促进烧结和物料的熔融，进而获得理想的显微结构。
　　粒度级配成型烧结的制品要求混合料具有一定的粒度级配，使坯体更紧密而促进烧结，还可获得致密的显微结构，提高制品的机械强度和其他性能。
　　拌和均匀度拌和不均匀将造成混合料的化学成分或粒度级配的局部偏析，这不仅使烧结困难，亦不能获得理想的显微结构。
　　坯体成型成型方法有机压、浇注、胶塑、热压等多种。某种成型参数的变化均会影响制品的显微结构和质量，甚至出现废品。
　　坯体干燥成型的生坯中都含一定量自由水。自由水逸出速度是与所处温度成正比关系的，应在较低温度下使其慢慢排出。若将潮湿生坯直接送到高温炉内煅烧，坯体内自由水将快速排出，造成生坯在未烧结前就开裂而成废品。
　　……

前言/序言

材料科学的微观视角：洞悉无机材料的内在奥秘 在日新月异的材料科学领域，对物质微观结构深入而精准的理解，是驱动技术革新与性能突破的关键。从微米到纳米，材料的形态、尺寸、分布以及它们之间的相互作用，共同塑造了宏观世界的万千景象。《无机材料显微结构分析（第2版）》正是站在这一微观视角，为材料研究者、工程师以及所有对物质世界充满好奇的探索者，打开了一扇通往无机材料内在世界的精密窗口。 本书并非仅仅是一本技术手册，它更是一部引导性的指南，旨在教会读者如何“看见”材料的灵魂。它系统地阐述了当前最前沿、最常用的无机材料显微结构分析方法，并着重于这些方法背后的物理原理、操作技巧、数据解读以及它们在实际应用中的价值。全书内容紧密围绕“显微结构分析”这一核心，从基础理论到具体实践，层层递进，力求为读者构建一个全面、深入、且具有实践指导意义的知识体系。 第一部分：显微结构分析的基石——理论与方法概览 在正式进入各种具体分析技术之前，本书首先为读者奠定了坚实的理论基础。我们深入探讨了“显微结构”的含义，它不仅仅是原子和分子的排列，更包含了晶体结构、晶界、相界、位错、空位、夹杂物、孔隙、晶粒尺寸、形貌等多种影响材料性能的微观特征。理解这些微观特征与宏观性能之间的内在联系，是进行有效显微结构分析的前提。 随后，本书对主要的显微分析技术进行了概览性的介绍，让读者对整个技术图谱有一个初步的认识。这包括了从传统的金相显微镜到高分辨率的透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM），再到更为专业的X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）以及能量色散X射线光谱（EDS/EDX）等。每一项技术都简要介绍了其基本原理、能够获得的典型信息以及其在材料科学研究中的地位，为后续的深入讲解铺平了道路。 第二部分：光学与电子显微技术的精妙观察 光学显微镜作为最基础也是最直观的显微观察手段，在本书中占据了重要的篇幅。我们详细讲解了不同类型光学显微镜（如明场、暗场、相差、微分干涉相衬）的工作原理、样品制备方法（如抛光、腐蚀）以及如何通过显微图像获取材料的晶粒尺寸、形状、分布和相分布信息。特别地，本书强调了图像处理与分析在优化观察效果和量化分析中的作用。 然而，当材料的精细结构或纳米尺度特征进入视野时，光学显微镜的局限性便显现出来。这时，电子显微镜便成为揭示物质微观奥秘的利器。《无机材料显微结构分析（第2版）》在此部分投入了大量的篇幅，系统阐述了扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的核心技术。 对于SEM，我们详细介绍了其成像原理（二次电子、背散射电子、俄歇电子成像）、样品制备（导电处理、镀膜）、放大范围、分辨率以及如何通过SEM观察材料的表面形貌、微观结构和元素分布。特别地，本书会着重介绍SEM与能谱分析（EDS/EDX）的联用，如何实现对样品表面微区成分的快速定性与定量分析，以及在陶瓷、金属、复合材料等不同类型无机材料中的应用实例。 TEM则以其更高的分辨率，能够直接观察到原子尺度的晶格结构、位错、晶界、析出相等微观缺陷。本书将深入讲解TEM的成像原理（明场、暗场、高分辨成像）、样品制备（聚焦离子束FIB、研磨、离子减薄）、电子衍射分析（确定晶体结构和取向）以及STEM（扫描透射电子显微镜）的功能，特别是STEM-EDS/EELS（电子能量损失谱）联用，如何在纳米尺度上实现高空间分辨率的元素分布和化学态分析。本书将通过大量精美的TEM图像，展示其在纳米材料、二维材料、氧化物、半导体等领域的强大分析能力。 第三部分：光谱与衍射技术的深度解析 除了直接的成像技术，光谱和衍射技术为我们提供了关于材料成分、化学键合、晶体结构和原子排列的深度信息。《无机材料显微结构分析（第2版）》精心挑选了在无机材料研究中最具代表性的光谱和衍射技术进行详尽讲解。 X射线衍射（XRD）是确定晶体结构、相组成、晶粒大小、晶格应变和织构的基石。本书将深入讲解XRD的基本原理，包括布拉格衍射定律、衍射峰的形成与分析，以及如何利用XRD数据库进行物相鉴定。我们将重点阐述粉末XRD（PXRD）的应用，如何分析多晶材料的相结构、相含量，以及如何通过峰宽分析估算微晶尺寸和微观应变。此外，单晶XRD的应用也将有所提及，用于确定复杂晶体的精确结构。 X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）是表面成分和化学状态分析的有力工具。本书将详细解释XPS和AES的工作原理，即通过激发和分析样品表面发射出的光电子或俄歇电子的能量，来确定表面的元素组成、化学价态以及化学环境。我们将讲解如何通过XPS/AES分析材料表面的氧化态、化学键合状态、表面污染，以及在催化剂、薄膜、半导体等领域的应用。尤其会强调其在界面分析和表面改性研究中的重要作用。 第四部分：多技术联用与案例分析——解决复杂材料问题 在实际的材料科学研究中，单一的分析技术往往难以完全揭示材料的复杂结构-性能关系。因此，不同分析技术的协同运用，即“多技术联用”，是解决复杂材料问题的关键。《无机材料显微结构分析（第2版）》的第四部分，正是聚焦于这一重要主题。 本书将展示如何将SEM/TEM成像与EDS/EELS元素分析相结合，如何将XRD结构分析与XPS/AES表面化学态分析相结合，以及如何将金相显微镜观察与力学性能测试相互印证。我们将通过一系列精心挑选的、具有代表性的案例分析，深入阐述多技术联用在解决具体材料问题中的强大威力。例如： 陶瓷材料的微观结构与断裂失效分析： 如何通过SEM观察陶瓷的晶粒形貌、气孔分布，结合EDS分析夹杂物的成分，并通过TEM深入分析裂纹扩展路径上的微观缺陷，从而理解其断裂机制。 半导体薄膜的外延生长与界面特性： 如何利用TEM观察外延生长层的晶格质量、界面缺陷，结合XRD分析晶体取向和外延质量，通过XPS分析界面化学态，从而优化生长工艺。 新型复合材料的微观界面与性能关联： 如何通过SEM/TEM观察不同相之间的界面形貌和结合情况，通过EDS/XPS分析界面的元素富集和化学状态，从而解释复合材料优异的力学或电学性能。 纳米材料的形貌、结构与功能调控： 如何利用高分辨TEM精确表征纳米颗粒的尺寸、形貌和晶体结构，结合XRD分析其晶相，通过XPS分析其表面化学性质，从而理解其催化、储能等功能。 第五部分：样品制备与数据解读的艺术 成功的显微结构分析，离不开高质量的样品制备和准确的数据解读。《无机材料显微结构分析（第2版）》在这些至关重要的环节也给予了充分的关注。 本书将详细介绍各种无机材料（如陶瓷、金属、半导体、玻璃、复合材料）的典型样品制备流程，包括研磨、抛光、腐蚀、减薄、镀膜等关键步骤，并强调不同分析技术对样品的要求。例如，SEM样品制备的导电处理，TEM样品制备的超薄截面制备，以及XPS样品制备的清洁度要求。 在数据解读方面，本书不仅会介绍各种分析软件的基本操作，更会强调如何从原始数据中提取有效信息，如何识别伪信号和干扰，以及如何将不同技术获得的数据进行整合与比较。特别是对于复杂的衍射图谱和谱图，本书将提供实用的解读技巧和参考标准。 结语 《无机材料显微结构分析（第2版）》是一本集理论、技术、实践与案例分析于一体的综合性著作。它将带领读者深入材料的微观世界，用科学的眼睛去观察、去理解、去揭示那些决定材料性能的内在秘密。无论是希望深入掌握显微分析技术的研究者，还是需要在实际工作中应用这些技术的工程师，亦或是对材料科学充满好奇的学习者，都能从本书中获得宝贵的知识与启迪。通过对无机材料显微结构的精准洞察，我们将能更有效地设计、开发和应用高性能材料，为人类社会的进步贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我最近学习道路上的一盏明灯！《无机材料显微结构分析（第2版）》的标题虽然听起来有些专业，但这本书的内容却远超我的预期。我一直对材料科学的微观世界充满好奇，但苦于没有一个清晰的入口。这本教材以极其系统和深入的方式，层层剥茧，将复杂的显微结构分析技术一一展现。从基础的样品制备到各种先进的成像技术，比如扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）的工作原理、参数设置、图像解读，再到衍射技术（如X射线衍射XRD）和光谱分析（如能量色散X射线谱EDX）的应用，每一个环节都讲解得细致入微，充满了实操指导的意味。尤其让我印象深刻的是，书中不仅罗列了各种技术，还大量引用了实际案例，通过对具体材料，如陶瓷、金属合金、半导体等显微结构的分析，让我真切地感受到这些技术在解决实际问题中的强大力量。书中的图表和显微照片清晰度极高，配合文字讲解，简直是身临其境的学习体验。对于我这样背景并非特别深厚的初学者来说，这本书给了我一个非常扎实的地基，让我能够自信地迈向更深层次的材料研究领域。它不仅仅是一本工具书，更像是一位循循善诱的导师，引导我一步步揭开无机材料的神秘面纱。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够系统性地指导我完成材料分析实验的书，而《无机材料显微结构分析（第2版）》完全满足了我的需求，甚至超出了我的期待。《无机材料显微结构分析（第2版）》的书写风格非常亲切，尽管内容专业，但作者总是能用清晰易懂的语言来解释复杂的概念。书中关于样品制备的章节，我看了不下三遍，每遍都有新的收获。从不同的材料类型，如脆性材料、塑性材料，需要进行腐蚀、抛光，还是直接进行切片，书中都给出了非常详细的操作步骤和注意事项，而且还分析了每一步可能出现的潜在问题和解决方案。这一点对于实验室操作人员来说，简直是救命稻草。我以前在进行SEM样品制备时，常常会因为一些细节处理不好而导致图像质量不佳，而这本书中的指导，让我能够系统地改进我的操作流程，大大提高了实验的成功率和数据的可靠性。此外，书中关于不同显微观察模式的对比分析，例如二次电子像、背散射电子像、高角环形散射像等，以及它们各自能够提供的信息，让我能够更有效地选择合适的观察方式，从而获取最有价值的微观结构信息。这本书的实用性，让我觉得花在它身上的每一分钱都物超所值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于我们这个领域的研究人员来说，无疑是雪中送炭。《无机材料显微结构分析（第2版）》以其严谨的学术态度和前沿的知识储备，迅速成为了我的案头必备。我特别欣赏书中对各种分析技术的原理、优势、局限性以及应用场景的精准界定。例如，在讨论高分辨透射电子显微镜（HRTEM）时，书中不仅介绍了其成像原理，还详细阐述了像差校正技术是如何突破分辨率极限的，并且列举了在纳米材料、单晶缺陷研究中的突破性应用。同时，书中的方法论也给了我很多启发，它不仅仅是告诉你“怎么做”，更告诉你“为什么这么做”以及“这样做有什么意义”。通过阅读，我得以了解最新的技术发展趋势，例如原子探针层析成像（APT）在三维原子尺度成像方面的潜力，以及原位显微技术在动态过程研究中的重要性。这些信息对于我保持研究的领先性至关重要。此外，书中还对数据处理和分析的注意事项进行了详细的指导，避免了许多可能出现的误读和偏差。总而言之，这本书为我提供了一个全面、深入且与时俱进的知识体系，极大地提升了我进行材料显微结构分析的理论水平和实践能力。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对材料科学的了解主要停留在宏观层面，而《无机材料显微结构分析（第2版）》则为我打开了一个全新的微观世界。《无机材料显微结构分析（第2版）》给我的感觉是一本“有温度”的书。作者在撰写过程中，显然充分考虑到了读者的接受程度，将枯燥的理论知识融入到生动的案例分析中。我尤其喜欢书中对材料断裂表面的显微分析部分，书中通过大量的断口照片，详细解读了脆性断裂、韧性断裂、疲劳断裂等不同断裂模式下的微观特征，这让我对材料的力学行为有了更直观、更深刻的理解。每一次阅读，都像是在与一位经验丰富的材料科学家进行对话，从他的经验和知识中汲取养分。书中的知识体系非常完整，从基础的晶体学知识，到各种成像原理，再到不同分析技术的应用，形成了一个相互关联、相互印证的知识网络。我感觉自己就像在构建一个属于自己的材料显微结构知识地图，而这本书则是我手中最精密的导航仪。它不仅解答了我过去的疑问，更激发了我对材料科学更深层次的探索欲望。这本书的深度和广度，让我相信它将是我未来学习和研究道路上不可或缺的伙伴。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的给了我一个全新的视角来审视我所从事的领域。《无机材料显微结构分析（第2版）》不仅仅是技术方法的堆砌，它更像是对材料“基因”的一次深度解码。我之前在工作中遇到的一些难以解释的材料性能问题，读了这本书后，仿佛豁然开朗。书里对不同显微结构特征与材料宏观性能之间关系的阐述，简直是“点石成金”。比如，书中详细解析了晶界、位错、空位、夹杂物等微观缺陷如何影响材料的强度、韧性、导电性甚至是化学稳定性。我尤其对其中关于相变、晶粒生长、以及界面行为的分析部分印象深刻，这些内容与我实际工作中遇到的许多挑战息息相关。作者通过大量的实验数据和理论推导，将抽象的微观世界具象化，让我能够清晰地理解材料的“为什么”。阅读过程中，我感觉自己不仅仅是在学习技术，更是在学习一种“材料思维”，一种从微观尺度上去洞察和理解材料本质的能力。这本书的价值在于它提供了一个强大的工具箱，更在于它培养了一种思维方式，让我在面对复杂的材料问题时，不再感到束手无策，而是能够有条不紊地进行分析和判断。

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书很好，就是物流慢了

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很值得的书，学习的可以看一看

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书很好，就是物流慢了

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不错

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正在阅读，质量还可以。

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书很好，就是物流慢了

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还没看呢，备用，以后用得上。

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