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正版现货新书材料科学基本概念 9787576344196 (英)阿德里安·P.萨顿(Adrian P. Sutton)著

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作者: (英)阿德里安·P.萨顿(Adrian P. Sutton)著
出版社: 北京理工大学出版社有限责任公司
ISBN: 9787576344196

出版时间: 2024-08
装帧: 其他

作者: (英)阿德里安·P.萨顿(Adrian P. Sutton)著
出版社: 北京理工大学出版社有限责任公司

ISBN: 9787576344196
出版时间: 2024-08

装帧: 其他

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工程技术

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作者简介
阿德里安・P.萨顿在牛津大学和宾夕法尼亚大学接受了材料科学教育，曾在牛津大学、阿尔托大学和帝国理工学院担任教授。作为一名材料物理学家，他主要研究材料科学的基本问题，因而授课横贯整个本科课程。他曾为美国、日本和英国的公司提供咨询。2003年，他被选为英国皇家学会院士。同时，他还是伦敦材料理论和模拟中心托马斯-杨中心的创始人之一。2009年，他成为帝国理工学院材料理论与模拟的博士培训中心(CDT)创始主任。该中心吸引了来自英国和海外的一百多名拥有物理学和工程学一级荣誉学位或同等学位的毕业生进入材料科学领域。他的著作《反思博士》介绍了广受好评的CDT非凡的故事。2012年，他被授予帝国理工学院杰出教学创新校长奖章。2018年，他辞去有薪工作，专注于学术研究。帝国理工学院授予他名誉教授的头衔。他与妻子帕特。怀特居住在牛津。

目录
第一章什么时候材料会稳定?1.1概念1.2简介1.3定义1.4热力学第一定律1.5热力学第二定律1.5.1不可逆性和熵增1.5.2微观状态下的熵1.5.3构型熵1.5.4小结1.6封闭系统和热源1.7亥姆霍兹自由能1.8吉布斯自由能1.9化学势1.10吉布斯-杜亥姆方程1.11吉布斯相律1.12结束语延伸阅读第二章相图2.1简介2.2自由能-成分曲线2.3从自由能-成分曲线到平衡态2.4完全混溶的相图2.5固态下有限溶解的相图2.5.1共晶相图2.5.2包晶相图2.6结束语延伸阅读……第三章原子不停运动第四章缺陷第五章对称第六章量子行为第七章微尺度效应第八章集体行为第九章材料设计第十章超材料第十一章作为材料的生物物质

内容摘要
第一章什么时候材料会稳定?一个理论的前提越简单、涉及的事物种类越多、适用范围越广，它就越令人印象深刻。因此，经典热力学给我留下了深刻的印象。它是唯一的普适物理理论。我相信，在其基本概念的适用范围内，它永远不会被推翻。——转自阿尔伯特，爱因斯坦《爱因斯坦自述》第31页，保罗，阿瑟，席尔普翻译编辑，公开法庭出版公司(1996年)。ISBN 0812691792。耶路撒冷希伯来大学。经阿尔伯特・爱因斯坦档案室及 Cricket Media 出版集团许可。1.1概念当没有受力变形、辐照或被其他因素不断干扰时，材料会朝着与环境平衡的状态变化。热力学定义了在各种环境下实现这种平衡的条件。相图D是通常在大气压下，材料在温度和浓度变化时成分的平衡状态图。1.2简介大多数材料是不稳定或处于亚稳态的。如果材料的能量处于局部最小值而不是最低能量状态，则该材料处于亚稳态。冰斗湖是水处于亚稳态的地方。湖中的水到达大海时能量最低。如果它要在不被蒸发的情况下到达大海，湖中的水位就必须高于保持水位的边界。当材料不受干扰时，无论它们所处的环境如何，它们都会向稳定状态演变。这种演变可能涉及一些明显的变化，例如腐蚀，即材料表面与环境中的气体或液体发生化学反应。不太明显的是材料内部发生的变化。它们也可能是化学性质的变化，涉及原子向发生变化的地方移动。材料的内部结构可能会发生其他变化，包括缺陷浓度降低，我们将在第四章中讨论这一点。根据材料的温度和必须克服的能垒，其中一些过程可能会难以察觉地缓慢发生，在某些情况下是在地质学时间尺度上(数亿年)缓慢发生。另外一些过程也可能会在皮秒(10-12秒)内发生。这些过程可能的时间尺度范围跨越27个数量级。在其他一些情况下，材料被驱离稳定状态。例如，压水式核反应堆中核燃料棒的锆包壳不断受到中子的轰击;低密度聚乙烯暴露在阳光下会发生化学变化，变脆并释放出甲烷和乙烷;铁轨会因火车反复经过加重负荷而变形，并偶尔出现裂缝。热力学定义了材料内不同区域相互平衡以及材料与所处的任何环境保持平衡的条件。如果材料能够与其环境交换能量和或物质，则平衡也涉及这些交换。当一种材料处于平衡状态时，它是稳定的，因为它不会发生任何进步的变化。在本章中，我们将了解这些条件是什么。任何研究物理科学或工程的人最终都会遇到热力学，因为它的概念和原理是如此普遍，正如爱因斯坦在本章开头的引文中所说。我们将在本章中研究不少内容，我不会假设你对热力学一无所知。但首先我们需要定义一此我们要使用的术语。……

精彩内容
本书讲述了对材料科学至关重要的十个概念。为了确定材料科学的核心概念, 作者不得不剥离层层细节, 寻找贯穿整个学科的思想。一些概念是与主流物理和化学科学共有的, 例如热力学稳定性、对称性和量子行为。同时, 作者也着重介绍了相关概念在材料科学中的特殊意义。其他章节则涉及原子运动、晶体材料缺陷、微尺度效应、材料主动设计、超材料以及生物质材料。作者通过其非正式的、易于理解的写作风格, 将其对材料科学基本概念的理解进行了呈现。
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