走进科学世界丛书：神奇的新材料 《神奇的新材料》编写组著 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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《神奇的新材料》编写组著 著

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店铺： 久点图书专营店

出版社： 世界图书出版公司

ISBN：9787510016127

商品编码：29637204830

包装：平装

出版时间：2010-06-01

基本信息

书名：走进科学世界丛书：神奇的新材料

定价：25.80元

作者：《神奇的新材料》编写组著

出版社：世界图书出版公司

出版日期：2010-06-01

ISBN：9787510016127

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.259kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是一部介绍科学方面的科普读物，系统地向广大青少年读者介绍了五彩缤纷的科学世界，以此引寻青少年崇尚科学，破除迷信；养成关注科学的习惯；形成科学的态度和价值取向。

目录

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材料与材料的发展史
漫话材料
材料的发展史
新材料与能源——人类文明的奠基石
新材料与新能源技术对现代
生活的影响
“绿色”指向下的新材料与新能源技术
新材料的天地
　走进新材料的天地
　什么是新材料。
　新材料与传统材料的区别是什么
　新材料该怎样分类
金属材料
　什么是金属材料
　广泛的金属材料——黑色金属
　为生活增光添色的有色金属
　前途无量的合金家族
　神奇的记忆合金
　不锈钢为什么不生锈
　奇妙的泡沫金属
　储氢材料——21世纪的能源库
稀土金属的秘密
金属的疲劳与断裂
金属的腐蚀与防护
无机非金属材料
什么是无机非金属材料
话说绝缘材料
趣谈磁陛材料与磁记录技术
从半导体陶瓷到生物陶瓷
奇特的光学功能材料
抵抗高温的材料——耐火材料
　超硬材料有多硬
　骨伤外科的福音——医用碳素材料
　植入眼内的人工透镜——人工晶体
有机高分子材料
　什么是有机高分子材料
　……
先进复合材料
能源材料——新材料的应用领域前沿

作者介绍

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文摘

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序言

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《神奇的新材料》 编写组 著 内容概要 《神奇的新材料》一书，以深入浅出的方式，带领读者探索21世纪最令人振奋的科技前沿之一——新材料。本书并非仅仅罗列各种新奇的材料名称，而是着力于揭示它们背后的科学原理、独特的性能优势以及广阔的应用前景，从而激发读者对科学探索的兴趣，培养科学思维，并理解新材料如何深刻地改变我们的生活、推动社会进步。 本书的内容涵盖了多个维度，从微观的原子结构到宏观的应用场景，力求构建一个全面而生动的知识体系。首先，它会从基础的材料学原理出发，简要介绍我们熟悉的传统材料（如金属、陶瓷、高分子等）的特性，并借此引出新材料诞生的必然性与重要性。在此基础上，本书将重点介绍几类最具代表性、最具颠覆性的新材料，并对它们进行详细的阐述。 一、 纳米材料：微观世界的奇迹 本书将首先聚焦于纳米材料。读者将了解到，当物质的尺寸缩小到纳米尺度（1-100纳米）时，其物理、化学性质会发生显著的变化，展现出许多宏观材料所不具备的“量子效应”和“表面效应”。 石墨烯： 作为一种由碳原子构成的二维材料，石墨烯将是本书着重介绍的重点。读者将深入了解石墨烯的原子结构——蜂窝状晶格，以及由此带来的超乎想象的特性：极高的强度（比钢铁强韧得多）、卓越的导电导热性、极高的透光性等。本书将探讨石墨烯在电子器件（如更快的芯片、柔性屏幕）、能源领域（如高效电池、超级电容器）、生物医药（如药物输送、生物传感器）以及复合材料等方面的应用潜力。我们会以通俗易懂的方式解释为何石墨烯能够实现这些“不可能”的任务，例如其独特的电子传输机制，以及如何通过化学修饰或与其他材料复合来调控其性能。 碳纳米管： 与石墨烯同属碳基材料，碳纳米管因其独特的管状结构，同样拥有优异的力学和电学性能。本书将阐述碳纳米管的卷曲方式如何决定其是金属还是半导体，以及它们在轻质高强复合材料、纳米电子器件、传感器和能量存储等领域的应用前景。 量子点： 这些尺寸极小的半导体纳米晶体，因其独特的量子限制效应，能够发出特定颜色的光。本书将解释量子点的发光原理，以及它们在显示技术（如高色彩饱和度的QLED电视）、生物成像、太阳能电池和LED照明中的革命性应用。读者将了解如何通过控制量子点的大小来调控其发光波长，实现精准的颜色控制。 二、 高性能复合材料：强韧与轻巧的完美结合 复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料（基体材料和增强材料）结合在一起，形成具有优异综合性能的新型材料。本书将重点介绍几种高性能复合材料： 碳纤维增强聚合物（CFRP）： 碳纤维以其高强度、高模量、低密度等特性，成为理想的增强材料。本书将详细介绍碳纤维的制造过程、微观结构以及其与聚合物基体结合后形成的CFRP的优势。读者将了解到CFRP在航空航天（如飞机机身、发动机部件）、汽车工业（如轻量化车身、高性能跑车）、体育用品（如自行车、网球拍）等领域的广泛应用，以及其如何实现减重增效。 陶瓷基复合材料（CMCs）： 传统的陶瓷材料虽然耐高温、耐腐蚀，但脆性大。通过引入增强纤维，CMCs克服了这一缺点，在保持优异耐高温性能的同时，大幅提高了韧性。本书将探讨CMCs在航空发动机高温部件、航天器隔热瓦等极端环境下的应用，并解释其为何能承受如此严苛的考验。 金属基复合材料（MMCs）： 通过将陶瓷纤维、颗粒或金属基体与增强相结合，MMCs可以显著提高金属材料的强度、刚度和耐磨性，同时保持良好的导热性和导电性。本书将介绍MMCs在航空航天、汽车发动机部件以及电子封装等领域的应用。 三、 智能材料：感知、响应与自愈 智能材料是指能够感知外界环境变化并对其做出相应响应的材料，甚至具备自我修复的能力。 形状记忆合金（SMAs）： 这类金属合金能够“记住”其预设的形状，并在特定温度刺激下恢复到该形状。本书将解释形状记忆效应的奥秘，并展示SMAs在医疗器械（如支架、导管）、航空航天（如自动展开结构）、以及机器人等领域的应用。 压电材料： 施加压力会产生电荷，反之，施加电场会产生形变。本书将介绍压电材料的这一神奇特性，以及它们在传感器、执行器、能量收集装置（如从振动中获取能量）和医疗超声设备中的应用。 自愈材料： 模仿生物体的自我修复能力，自愈材料能够检测到损伤并进行修复，从而延长材料的使用寿命，提高系统的可靠性。本书将探讨不同类型的自愈机制，如微胶囊破裂释放修复剂，或材料本身具有可逆的化学键，并介绍它们在涂层、聚合物、甚至电子设备中的潜在应用。 四、 生物基与可降解材料：绿色环保的未来 随着环保意识的日益增强，可再生和可生物降解的材料成为研究的热点。 生物塑料： 本书将介绍以淀粉、纤维素、聚乳酸（PLA）等为原料制成的生物塑料，它们不仅可再生，而且在特定条件下可以被微生物降解，有效减轻白色污染。读者将了解到生物塑料在包装、一次性餐具、农业地膜等领域的应用，以及其对环境的积极影响。 仿生材料： 学习和模仿自然界中材料的结构和功能，创造出具有优异性能的新材料。本书将举例说明，例如模仿莲叶表面的超疏水性材料，模仿蜘蛛丝的超强韧纤维，以及模仿珊瑚骨骼的生物相容性材料。 五、 新材料的挑战与未来展望 本书的最后部分，将不仅仅停留在介绍新材料的辉煌成就，还会理性地分析当前新材料发展所面临的挑战，例如： 规模化生产与成本控制： 许多前沿新材料在实验室中表现优异，但如何实现大规模、低成本的生产，是其走向市场的关键瓶颈。 性能的进一步提升与稳定性： 尽管性能已十分卓越，但仍有不断提升的空间，同时材料的长期稳定性和可靠性也是需要深入研究的课题。 环境影响评估与回收利用： 即使是“绿色”材料，也需要对其整个生命周期的环境影响进行全面评估，并研究有效的回收和再利用技术。 跨学科的合作与人才培养： 新材料的研发需要化学、物理、工程、生物等多个学科的紧密合作，以及大量跨学科人才的涌现。 同时，本书将对新材料的未来发展趋势进行展望，包括但不限于： 功能集成化： 未来材料将不再是单一功能的载体，而是集多种功能于一体，实现更高效、更智能的应用。 个性化定制： 随着制造技术的发展，材料将能够根据特定需求进行高度定制，满足个性化的应用场景。 与人工智能的结合： 人工智能将在新材料的发现、设计、性能预测和优化方面发挥越来越重要的作用，加速研发进程。 《神奇的新材料》一书，旨在为读者构建一个清晰、生动、且富有启发性的新材料知识图景。它不仅仅是一本科普读物，更是一扇通往未来科技大门的窗口，让读者在惊叹于材料科学的奇妙之处的同时，也能感受到科技进步的力量，并激发探索未知、创造未来的热情。本书的语言力求通俗易懂，避免过多的专业术语，并通过丰富的案例和类比，帮助读者理解复杂的技术概念。希望通过阅读本书，读者能够对我们身边的世界，以及未来可能的世界，拥有更深刻的认识和更广阔的想象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是吸引人，色彩明亮，图案充满了科技感，让人一眼就能联想到未来世界的奇妙景象。封面上“走进科学世界丛书”几个字，透露出一种引导我们探索未知、启迪智慧的意图，而“神奇的新材料”这个副标题更是勾起了我强烈的好奇心。我一直对那些能够改变我们生活、推动社会进步的创新事物充满兴趣，而新材料无疑是其中最令人兴奋的一个领域。想象一下，那些比钢铁更坚固却轻如羽毛的材料，那些能够自愈合、变色的智能材料，甚至那些能够净化空气、储存能源的环保材料，它们将会如何颠覆我们的想象，为人类带来怎样的福祉？这本书的标题就像一把钥匙，打开了我对这个充满无限可能的科学领域的大门，让我迫不及待地想知道，究竟有哪些“神奇的新材料”，它们是如何被发现、如何被创造，又将如何影响我们的未来。我仿佛已经看到了书页中那些闪烁着智慧光芒的文字，正在等待我去一一品读，去感受科学的魅力，去理解那些改变世界的“神奇”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格真的非常独特，它没有那种冷冰冰的教科书式的说教，而是用一种更加贴近生活、更具人文关怀的笔调来讲述科学。我特别喜欢作者在描述一些新材料的特性时，会穿插一些相关的历史故事或者科学家的趣闻轶事，这让原本可能晦涩难懂的科学知识变得鲜活起来，也更容易被读者理解和接受。例如，当讲到某种新型合金的发现时，作者可能会提到研发过程中遇到的困难，科学家们是如何坚持不懈地克服的，这种“人”的因素，让科学不再是冰冷的公式和数据，而是充满了情感和智慧的结晶。我记得其中有一个章节，详细介绍了某种生物可降解塑料的研发过程，作者不仅仅解释了它的化学成分和物理性质，更强调了它对于环境保护的意义，以及它在替代传统塑料过程中可能面临的挑战，这让我深刻体会到，科学研究并非孤立存在，而是与社会发展、人类福祉紧密相连。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是，我们对世界的认知，真的可以通过科学的进步而不断拓展。书中介绍的许多新材料，其性能已经超出了我们日常生活的经验范畴，比如那些能够储存巨大能量的电池材料，那些能够过滤掉几乎所有污染物的净化材料，还有那些能够与人体完美兼容的生物材料。这些材料的应用，不仅会极大地提升我们的生活品质，甚至可能解决一些长期困扰人类的难题，比如能源危机、环境污染，以及一些疾病的治疗。我印象特别深刻的是关于“石墨烯”的部分，虽然我之前对它有所耳闻，但通过这本书的深入解读，我才真正了解到它的神奇之处：极高的导电性和导热性，惊人的强度，以及潜在的各种应用场景，从更高效的电子设备到更先进的医疗器械，仿佛打开了一个全新的科学视界。这让我深切地感受到，科学的魅力在于不断突破边界，创造无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发在于，科学的进步并非遥不可及，而是悄然发生在我们身边，并且以我们难以想象的方式，改变着我们的未来。在阅读的过程中，我经常会思考，那些看似寻常的物品，其背后可能隐藏着怎样的尖端技术，而那些我们尚无法想象的材料，又将如何重塑我们的社会。作者的叙述方式非常巧妙，他善于将复杂的科学概念，通过形象的比喻和生动的案例来阐释，让我这个非专业人士也能轻松理解。例如，在介绍一种新型的“形状记忆合金”时，作者不仅仅解释了它的原理，还将其与我们的日常生活联系起来，想象一下，当衣物能够自动根据温度调整形状，或者汽车的某些部件能够自行修复，这简直是令人惊叹的未来景象。这种将科学与生活巧妙融合的写作手法，让我不仅增长了知识，更激发了我对科学探索的热情，让我觉得，每一个微小的科学发现，都可能孕育着改变世界的巨大力量。

评分☆☆☆☆☆

我最近读过一本关于未来科技的书，虽然它涵盖的领域很广，但其中关于“新材料”的部分给我留下了最深刻的印象。作者用一种非常生动有趣的方式，将原本可能枯燥的科学原理，转化成了一个个引人入胜的故事。比如，他讲到了“自修复材料”的原理，就像是给物体装上了“创可贴”，一旦损坏，就能自己“愈合”，这让我觉得简直是科幻小说里的情节，但它却真实地存在，并且正在逐步应用到我们的生活中，例如手机屏幕的防刮擦技术，还有一些建筑材料的修复能力，听起来就让人觉得未来可期。还有关于“超材料”，它们能够扭曲光线，实现隐形，这让我联想到科幻电影中的隐形战机，虽然我们离那个境界还有距离，但科学的脚步从未停歇，总会有惊喜等着我们去发现。这本书不仅仅是科普，更像是一次思想的启迪，它让我意识到，我们每天使用的物品，背后都可能蕴藏着颠覆性的材料科学创新，而这些创新，正在悄无声息地改变着我们的世界。