走进材料科学

出版时间：2008-3  出版社：化学工业出版社  作者：罗伯特 W.康  页数：457  字数：574000  译者：杨柯  
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内容概要

　　本书作者，英国皇家学会会员、中国科学院外籍院士Robert W.Cahn教授为我国材料研究团体和大学教育工作者所熟知。本书近乎完美地实现了作者所设定的双重目标：一是从渐变演化的视角界定材料科学的学科内涵；二是对这一学科主题的现状作概括性评述。该书范围涉及所有主要材料类别和几代材料科学家所关注的主要问题，论述全面、系统。作者成功地避开了这类书籍通常难免的最大缺点：叙述的重心无可奈何地偏倾于作者最熟悉的主题。这得益于作者百科全书般的广博知识和他的公平态度：不折不扣地给予与各种主题材料地位相称的篇幅。　　该书作者的写作风格简洁明快，清新活泼，令很多人倾慕。这种迷人的写作风格对提高该书的可读性起到很大作用，使该书不仅适合于材料科学工作者，也使其他读者产生阅读兴趣，这对材料科学和材料研究的进一步突破、创新与发展，乃至人才的培养极为重要。作者还在材料科学学科演化的宏大构架上天衣无缝地编织了很多杰出材料科学家的史传及贡献，使得本书内容充实生动，读者在阅读过程中不仅会获得知识，同时享受极大的乐趣，并得到启迪。

书籍目录

第1章　引言　1.1　基本概念　　1.1.1　大学中的材料科学与工程　　1.1.2　产业中的材料科学与工程　　1.1.3　材料研究实验室　　1.1.4　起源、定义和术语　参考文献第2章　学科的出现　2.1　类比　　2.1.1　物理化学的出现　　2.1.2　化学工程的起源　　2.1.3　高分子科学　　2.1.4　胶体科学　　2.1.5　固体物理与化学　　2.1.6　固体连续介质力学与原子力学　2.2　学科的自然历史　参考文献第3章　材料科学诞生的基础　3.1　三脚凳的三条腿　　3.1.1　原子和晶体　　　3.1.1.1　X射线衍射　　3.1.2　相平衡与亚稳态　　　3.1.2.1　亚稳态　　　3.1.2.2　非化学计量比　　3.1.3　显微组织　　3.1.3.1　眼见为实　3.2　一些其它的基础　　3.2.1　旧式冶金学与物理冶金学　　3.2.2　同素异构现象与相变　　　3.2.2.1　形核与调幅分解　　3.2.3　晶体缺陷　　　3.2.3.1　点缺陷　　　3.2.3.2　线缺陷：位错　　　3.2.3.3　晶体生长　　　3.2.3.4　多晶型　　　3.2.3.5　晶体结构、晶体缺陷和化学反应　　3.2.4　晶体化学与物理　　3.2.5　物理矿物学与地球物理学　3.3　固体物理学的早期作用　　3.3.1　量子理论和固体电子理论　　　3.3.1.1　用电子理论理解合金　　3.3.2　统计力学　　3.3.3　磁学　参考文献第4章　辅助学科的作用　4.1　辅助学科在材料科学中的作用　4.2　一些辅助学科　　4.2.1　金属单晶　　4.2.2　扩散　　4.2.3　高压方面的研究　　4.2.4　晶体学　　4.2.5　超塑性　4.3　辅助学科的起源和集成　参考文献第5章　走向定量描述　5.1　物理冶金学中定量理论的产生　　5.1.1　位错理论　　5.1.2　其它定量研究方面的成就　　　5.1.2.1　巴氏定理　　　5.1.2.2　变形机理与材料选择图　　　5.1.2.3　体视金相学　　5.1.3　辐照损伤　参考文献第6章　表征　6.1　引言　6.2　微观结构的检测　　6.2.1　光学显微术　　6.2.2　电子显微术　　　6.2.2.1　透射电子显微术　　　6.2.2.2　扫描电子显微术　　　6.2.2.3　电子微探针分析　　6.2.3　扫描隧道显微术及其衍生扩展　　6.2.4　场离子显微术和原子探针　6.3　谱学技术　　6.3.1　痕量元素分析　　6.3.2　核方法　6.4　热分析法　6.5　硬度分析　6.6　结束语　参考文献第7章　功能材料第8章　聚合物的变革第9章　从技术到科学第10章　极端状态下的材料第11章　材料化学与仿生学第12章　计算机模拟第13章　数据管理第14章　材料科学的相关研究机构和文献第15章　结束语人名索引主题词索引

章节摘录

　　第1章　引言　　1.1　基本概念　　材料科学（materials science）产生于美国，大约在20世纪50年代初。这一名词代表了一个新的科学概念，其源于冶金学。本书叙述的就是这一概念的产生、发展及其影响，不仅在美国，而且在其它国家。是谁首先使用了这一名词不得而知，但清楚的是到1956年时，很多资深科学家们都认可使用它。到1958年和l959年，这一新概念在美国促进了两个方面的发展：一个是大学中的本科生和研究生教育的性质开始发生改变；再一个就是材料科学研究的全新组织形式。这一概念还改变了产业化研究的方式，至少在一些重要的实验室是这样。　　在这一引言性章节中，我将集中介绍材料科学以及材料工程在形式上的兴起。的确，“MSE（Materials Science&Engineering）”很早时就成为一个被人们认可的缩写。在第2章中列举出一些相关学科的早期形成之后，在第3章中就描述了一些大师们在材料科学发展初期阶段的贡献。这一领域最初出现在美国，并在那里发展了多年。而在其它国家的发展至少拖后了十年。　　1.1.1　大学中的材料科学与工程　　坐落在美国伊利诺伊州（Illinois），离芝加哥不远的西北大学（North-western University），是首先将材料科学作为一个系名的大学。它出自于原来的冶金系。当时的系主任Morris Fine签署了变化过程的相关文件（Fine，1990，1994，1996）。他是一位冶金学家，原来在贝尔实验室（Bell Laborato-ries）做研究工作，l954年被邀请访问西北大学，讨论在那里建立一个新的研究生冶金系计划。在美国的优秀大学里，通常系的建立首先是只有研究生工作，而很多其它国家的大学正好相反，研究生只是教学课程的延伸和补充。　　1954年秋天，Fine开始进入该校的新的冶金系。在他接受邀请的回信中，他提出了通过与其它系的合作开始一个材料科学项目的愿望。　　除了研究生以外，新系还为一些本科生开设了课程，主要是那些其它系的学生。Jack Frankel是系里的成员之一，他是“一位加利福尼亚州洛杉矶分校的弟子……并在那里开设过这样的课程”。

用户评论 (总计29条)

•   比较全面而深入浅出地阐释了材料科学的各个方面。特别是作者本人，曾对中国的材料科学发展产生了巨大而深远的影响，他的著作是很值得一读的。同时推荐PeterHassen先生的著作《物理金属学。
•   这本书适合材料研究的工作者，通过阅读这本书可以详细的了解材料科学的发展史！
•   很好的一本书.介绍材料科学发展的历史同时,清晰地阐述了关键实验技术与理论基础形成的过程,对现代材料科学的研究方法依然具有重要的启迪作用.
•   这本书写的很好，使读者能从总体的方向来了解材料科学的发展史
•   走进材料科学值得材料方面的研究人员仔细品味，我非常喜欢！！！！永远支持当当！！！
•   材料学的人最好看看，对以后科研或学习都有帮助！好像主要是中国科学院金属研究所翻译的，质量应该不错，强推！
•   看了这本书，对我这个材料的专业人员来说的确是扫盲了，它把材料专业的前生后世都给出了描述，而且语言不同于教科书那般枯燥，写得很生动，绝对的好书！
•   一本不错的材料科学史书
•   很好的一本书！对于材料学的学生来说，这是一本必看的经典。
•   在图书馆看到，才买的，作者很有学问，讲的也很有趣，如何发现问题，而不是问题本身
•   这本书不错，是我们导师让买的一本书，一直不知道还有评论功能，所以现在又买书了才知道。呵呵
•   拿到手后就想迅速看完的书，还是很值得的。当当上买书也不是很贵。就是运的速度有点慢了！
•   值得一看的好书~
•   挺不错，介绍的比较全面！
•   内容没的说。这次发货等服务也不错。
•   我们很多同学都买了
•   挺不错的一本书，很值得看，特别是学材料的
•   书是正版的没问题。但是精装的角都快给磨平了。希望以后能注意。
•   书的内容是专业性的，但又不失趣味性和科普性，而且是精装书，很好，
•   书质量很好，送货很快
•   唯一的缺憾就是不是09年版本的，其他都好，新书，比较满意
•   好书,同时价格便宜!!
•   我还没收到货类
•   翻译的不好，很多不通顺的地方，有的篇章逻辑也混乱。期待原版
•   不知道是翻译的问题还是文化背景的问题，我觉得比较难懂，不好理解。
•   　　 大学学习了四年的材料物理，已经快毕业了还是感觉迷茫，不明白自己到底学到了关于材料的什么知识，不明白材料学的整体结构。偶尔在图书馆看到这本书，花了一周时间读完，才发现自己以前太小看材料学了，才发现自己的知识结构是多么的不完整。
  　　 对学习材料学的人来说，这本书讲的内容并不深奥，也不新鲜，但是非常的全面，非常的系统。从材料学的历史开始讲，慢慢剖析了现代材料学的结构。读完这本书感觉自己的眼界一下就开阔了，真正理解了材料学各种子学科之间的联系和对人类社会发展的重要意义。
  　　 翻译的也很好，强烈建议有志于学习材料的同学看看。
  　　 另外还推荐一本书《工程材料科学与设计》，可以在学习材料科学基础时参考着看。
  　　（为什么总是外国人写的书容易看一点呢？）
•   　　本书作者Robert W. Cahn是英国皇家学会会员、中国科学院外籍院士、著名的材料科学家、剑桥大学教授。Prof. Cahn逝世时，剑桥大学Prof. Greer在《Nature Materials》上撰文回顾了他对材料科学领域的巨大贡献（见A.L. Greer, Nature Mater. vol.6, 2007, p. 477），称他为“Doyen of Materials Science”。
  　　
  　　Prof. Cahn出身于一个犹太家庭，受到纳粹迫害不得不举家前往英国。这段经历使得Cahn对达赖非常同情，这点在Cahn的自传中《The Art of Belonging》有所体现。《The Coming of Materials Science》有中文译本，命名为《走进材料科学》，可惜整体翻译水平并不高，甚至翻译得有些粗糙。Prof. Cahn写作风格简洁明快，清新活泼，令许多人倾慕：His crisp, clear style, spiced with quotations, sometimes cynical, is widely appreciated in his many papers, book chapters and other pieces (Prof. Greer, Cambridge University)。本来Cahn是想找杨锐（金属所副所长，Cahn的关门弟子）来翻译此书，可是杨锐太忙，没有时间翻译。杨锐戏言道：“等我翻译完了，说不定你都挂了。”要是真由杨锐翻译，必定会更加传神。虽然没有翻译《The Coming of Materials Science》，但是杨锐还是写了篇书评，中译本《走进材料科学》卷首的书评就是由杨锐执笔完成的。一个小八卦就是杨锐看完《The Coming of Materials Science》给自己的导师Prof. Cahn提了20多条错误，里面竟有语法错误，并且说道：你这么写，我学的英语可不是这样的！这种事估计也只有杨锐才干得出来！后来，在《The Coming of Materials Science》第二版序言里，Cahn写道：I am taking this opportunity to correct a substantial number of typographic mistakes and other small errors.
  　　
  　　另一个关于本书有意思的地方就是作者将本书献给自己的岳父，曾任伯明翰大学材料系主任，理学院院长的著名冶金学家Prof. Daniel Hanson。北京科技大学的柯俊院士就是Prof. Hanson 指导的最后一位研究生。Cahn通过自己的岳父，认识了Alan Cottrell。Cottrell帮助Cahn解释了他的许多实验结果。Prof. Greer said that while at Cambridge, Cahn met Pat, his future wife, and this led to a key scientific breakthrough. 嗯，你懂的。
  　　
  　　书中提及了许多有趣的历史故事。Gibbs（对，就是吉布斯自由能的那个Gibbs）起先是学机械出身的，然后被耶鲁大学聘为数学物理教授，而这时Gibbs没有发表过任何论文，大家也搞不清楚耶鲁大学为什么会聘他，囧！但是只有教授头衔，耶鲁大学不支付工资。Gibbs一个人在耶鲁大学搞研究，不带学生，也不怎么与外界搞学术交流，终生未婚。于是，有人恶搞说，他和牛顿有得一拼了(It is not perhaps too fanciful to compare Gibbs with another self-sufficient bachelor, Isaac Newton, in his quasi-monastic cell in Cambridge). 另外一个故事就是我们耳熟能详的，关于Michael Polanyi，Geoffrey Taylor和Egon Orowan提出位错概念。张哲峰老师（金属所疲劳断裂部主任） 非常喜欢讲这个故事，来强调提出原创模型的重要性，做科研拼的就是idea。书中还提到的热力学鼻祖Mats Hillert，当年金展鹏院士在瑞典皇家工学院做访问学者就是师从Hillert. 学长戏谑道：本来金老师只是小牛，在Hillert那回来以后就变大牛啦！
  　　
  　　书的最后一章 The Institutions and Literature of Materials Science中，Cahn还提到了一些学术杂志的发展历史，也非常有意思。
  　　
  　　Prof. Cahn是Journal of Materials Science的首任主编，JMS也是第一份broad-spectrum journal. JMS就商业化运作而言，比不上MSE，比如：IF偏低，审稿速度太慢等，但是在业内的认可度还是颇高的。我当时第二篇论文想投JMS，征求宋旼的意见，他正在瑞士开会，给我写了封邮件提到：Although the impact factor of JMS is not high, the reviewing process is very strict.
  　　
  　　另外一个就是Materials Science and Engineering，MSE和JMS差不多同时开始办，最开始MSE只有一个编辑，是个冶金学家，因此早期MSE只接受冶金方面的论文，后来一个新的编辑把MSE分成了几个系列，逐渐变成现在的Materials Science and Engineering A(A-structural materials properties microstructure and processing Materials), Materials Science and Engineering B (B-solid state materials for advanced technology) and Materials Science and Engineering R: Reports (R-A Review Journal).
  　　
  　　Cahn用一个独立的小节介绍了Acta Metallurgica (现为Acta Materialia)的诞生。Cahn这样写道Acta的出现是冶金材料科学领域发展过程中极其重要的意义(The journal whose genesis is to be described here is of extreme importance in the history of modern physical metallurgy and, later, materials science.) 杂志之所以使用拉丁文题目，就是为了体现其国际化元素。其实，Acta的权威性从其历任主编也可以看出，分别为Bruce Chalmers, Michael Ashby, Subra Suresh和Subhash Mahajan。
  　　
  　　最后，用Prof. Greer的一段悼词结尾吧：In Robert Cahn, who died on 9 April 2007, materials science has lost one of its creators, a formidable contributor to its development, and its foremost chronicler.
  　　
  　　
  　　
•   　　正在阅读中，我个人觉得这是一部很好的科学史，更重要的是一部材料科普教材和材料科学史。相对于科学技术哲学，她铺展着材料科学史上的一系列重要事件，让我们在阅读一个个小故事的同时，体会当事人当时的出发点，思想意识，从而将我们的意识提升到哲学的高度。所以他更加具体，丰满，让哲学不再是枯燥的布道。
  　　总的来说，相对于Understanding Materials Science： history, properties，applications。我更喜欢这部巨作。所以晚上睡觉前，总喜欢躺在床上翻几页。
•   pergamon这一套书质量都很高