電子陶瓷材料（第三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本書以深入淺齣的方式介紹電子陶瓷材料，不但可發現多彩多樣的構造與特性，也對電子陶瓷材料閤成有瞭基本的認識。最近陶瓷材料在構造材料及電子材料之應用相當重要，尤其是電子陶瓷材料之應用作成各種電子元件，如電路基闆、超音波元件、微波領域的介質諧振器、濾波器、平麵天綫、陶瓷電容器等其應用麵之廣日益擴展，讀完本書更能瞭解電子陶瓷材料所扮演的重要角色。其內容包含有：基礎材料序論、氧化物概論、基本熱力學、固體材料的製造法、陶瓷的閤成、構造與缺陷、缺陷、不定比性與固溶體、相圖之看法及氧化物電子材料及元件，適用於大學、科大材料係「陶瓷材料」課程。

本書特色

　　1. 本書以深入淺齣的方式介紹電子陶瓷材料，不但可發現多彩多樣的構造與特性，也對電子陶瓷材料閤成有瞭基本的認識。
　　2. 讀完本書更能瞭解電子陶瓷材料在構造材料及電子材料之應用方麵扮演的重要角色。
　　3. 其內容包含有：基礎材料序論、氧化物概論、基本熱力學、固體材料的製造法、陶瓷的閤成、構造與缺陷、缺陷、不定比性與固溶體、相圖之看法及氧化物電子材料及元件。

智能製造與先進材料前沿探索 書籍信息： 本書聚焦於當前製造業升級轉型的核心驅動力——智能製造技術與支撐其發展的先進材料科學。全書內容嚴格圍繞新一代信息技術在高端製造中的應用、材料設計新範式、以及前沿功能材料的開發與性能調控展開，旨在為工程技術人員、科研工作者以及相關專業學生提供一個全麵、深入且具有前瞻性的學習和參考平颱。 --- 第一部分：智能製造係統的理論基礎與集成技術 本部分深入探討瞭支撐現代工業實現高效化、柔性化、定製化生産的理論框架與關鍵技術棧。 第一章：工業互聯網與數據驅動的製造係統 本章首先界定瞭工業互聯網（IIoT）在復雜製造環境中的角色與架構，從邊緣計算、雲計算到霧計算的層次劃分進行瞭詳盡分析。重點闡述瞭海量設備數據的采集、預處理與實時傳輸技術，包括OPC UA、MQTT等工業通信協議的底層機製。隨後，深入討論瞭基於大數據的製造過程建模與優化方法。這包括利用時間序列分析預測設備健康狀況（PHM），以及通過多源異構數據融閤構建數字孿生（Digital Twin）模型的關鍵步驟。我們詳細剖析瞭數字孿生如何實現對物理實體資産的實時監控、狀態評估、故障診斷與性能預測，並給齣瞭在復雜裝配綫中實現閉環控製的案例分析。 第二章：先進製造中的人工智能與機器學習應用 本章著重介紹AI技術如何賦能傳統製造流程的智能化轉型。首先，係統梳理瞭監督學習、無監督學習和強化學習在工業場景中的適用性。在質量控製方麵，詳細講解瞭基於深度捲積神經網絡（CNN）的視覺檢測技術在錶麵缺陷識彆中的精度提升機製，並對比瞭不同網絡結構（如ResNet、YOLOv7）在高速生産綫上的部署策略。針對生産調度問題，本章引入瞭基於深度強化學習（DRL）的自適應調度算法，展示瞭係統如何通過與環境的交互，動態調整工序優先級以最小化在製品（WIP）和最大化吞吐量。此外，還討論瞭生成式AI在輔助産品設計（Generative Design）中的應用潛力，如何根據載荷、約束和材料屬性快速生成拓撲優化後的輕量化結構。 第三章：柔性製造與人機協作機器人技術 本章聚焦於提升生産綫的適應性和操作人員的安全性與效率。首先，對柔性製造係統（FMS）的動態重構理論進行瞭闡述，包括如何利用模塊化單元快速配置新産品生産綫。核心內容轉嚮先進機器人技術，特彆是協作機器人（Cobots）的設計原理與安全標準。詳細分析瞭力/力矩傳感器、視覺伺服係統在人機共融作業中的關鍵技術，並給齣瞭基於安全區域劃分和運動軌跡規劃的碰撞避免算法。最後，探討瞭增材製造（3D打印）技術在快速模具製造和定製化末端執行器開發中的應用，及其如何反哺柔性製造係統的構建。 --- 第二部分：支撐智能製造的功能性先進材料 本部分將視角轉嚮支撐高性能、高可靠性智能設備與係統的核心基礎——功能材料的創新與應用。重點關注材料的結構-性能關係調控。 第四章：高性能結構材料的界麵控製與增效 本章關注於極端工況下對材料力學性能提齣更高要求的領域。詳細介紹瞭先進復閤材料，特彆是碳縴維增強樹脂基復閤材料（CFRP）在航空航天與汽車輕量化中的應用瓶頸。我們深入探討瞭層間增韌技術（如納米粒子改性、引入彈性中間層）如何有效抑製分層擴展。在金屬材料方麵，重點分析瞭高熵閤金（HEAs）的“非理想性”設計思路，闡述瞭其在高溫、抗輻照環境下的結構穩定性優勢，以及通過快速凝固技術調控微觀相結構以獲得優異綜閤性能的途徑。此外，還討論瞭材料錶麵改性技術（如等離子體噴塗、PVD/CVD）在提升耐磨損和耐腐蝕性方麵的最新進展。 第五章：先進傳感器與執行器用壓電與磁性材料 智能係統的高度依賴於精確的感知與驅動能力。本章聚焦於高性能功能材料的電磁特性。在壓電材料方麵，詳細闡述瞭PZT（鋯鈦酸鉛）及其無鉛替代品（如BZT-BTO體係）的晶體結構與介電常數、機電耦閤係數之間的內在聯係。重點分析瞭通過應力調控和摻雜策略實現本徵性能優化的方法。在磁性材料領域，著重介紹瞭磁阻效應（GMR/TMR）在高密度磁存儲器和精密磁場傳感器中的應用，並討論瞭新型斯皮恩電子材料（Spintronics）在低功耗邏輯器件中的研究前沿。 第六章：麵嚮極端環境的功能塗層與薄膜技術 本章探討瞭如何通過材料錶麵工程技術賦予設備關鍵功能。首先，係統梳理瞭熱障塗層（TBCs）在燃氣輪機葉片上的應用，重點分析瞭氧化鋯陶瓷的相變行為及其對塗層熱穩定性的影響，以及粘結層（如McrAlY閤金）的抗氧化機製。接著，深入研究瞭用於光電轉換和信息顯示的半導體薄膜技術，包括原子層沉積（ALD）在實現亞納米級厚度控製和高均勻性薄膜沉積中的精確控製工藝。最後，討論瞭用於自修復與防汙錶麵的智能塗層設計，例如微膠囊技術和超疏水錶麵的微納結構設計原理。 --- 第三部分：材料計算與製造過程的數字化模擬 本部分關注如何利用高性能計算和仿真技術，加速材料的發現、設計與製造工藝的優化。 第七章：材料信息學與高通量計算 本章介紹材料科學邁嚮數據驅動模式的變革。詳細闡述瞭密度泛函理論（DFT）在預測材料電子結構、力學性能和反應勢壘中的基礎應用。隨後，重點討論瞭機器學習模型（如高斯過程迴歸、神經網絡）如何與DFT計算結果結閤，構建材料性能預測模型，從而實現對數百萬候選材料的快速篩選（材料基因組計劃）。本章還包括瞭晶體結構數據庫的構建與標準化，以及如何利用拓撲數據分析（TDA）識彆高維數據空間中的有效結構特徵。 第八章：增材製造過程的數值模擬與缺陷控製 針對當前熱點增材製造技術（如選區激光熔化SLM、電子束熔化EBM），本章提供瞭詳細的過程模擬方法。首先，建立瞭基於有限元法（FEM）的熔池動力學模型，模擬激光/電子束與粉末床的相互作用、液態金屬流動、以及殘餘應力的演化。重點剖析瞭如何通過模擬液滴飛濺、孔隙形成（Gas Porosity）等關鍵缺陷，反嚮指導激光功率、掃描速度和鋪粉厚度的工藝窗口優化。此外，還介紹瞭計算流體力學（CFD）在優化惰性氣體保護環境中的應用，以確保材料在惰性氣氛下的冶金質量。 第九章：多尺度與多物理場耦閤仿真 本章探討瞭解決復雜工程問題的關鍵方法——多尺度建模。詳細介紹瞭從原子尺度（分子動力學MD）到微觀尺度（相場法）、再到宏觀尺度（有限元分析FEA）的信息傳遞與耦閤策略。例如，如何利用MD模擬計算晶界遷移率，並將其參數化輸入到相場模型中，用於預測材料在長時間服役下的蠕變行為。最後，結閤智能製造場景，討論瞭如何利用GPU加速實現實時或近實時地耦閤熱-力-電-磁等多個物理場，以指導復雜零件的製造過程控製。 --- 本書內容結構嚴謹，理論闡述深入淺齣，並結閤瞭大量工程實例和最新的研究成果，旨在為讀者提供一個理解和掌握先進材料與智能製造係統深度融閤的前沿知識體係。

第1章　基礎材料序論1-1
1-1　物質構造1-2
1-1.1　離子結閤之生成1-2
1-1.2　離子結晶之組閤原理1-5
1-1.3　共價鍵結閤與結晶1-12
1-1.4　共價鍵結閤性結晶的原子排列1-18
1-1.5　離子性與共價鍵結閤性1-20
1-2　結晶構造1-24
1-2.1　結晶構造之分類與其相互關係1-24
1-2.2　結晶構造之各論1-26

第2章　氧化物概論2-1
2-1　敘　說2-1
2-2　金屬氧化物的熱力學2-3
2-2.1　金屬氧化物的平衡狀態圖(Ellengham Diagrms)作法2-3
2-3　金屬氧化物的平衡狀態圖(Ellengham Diagrams)對
薄膜製程之應用2-6
2-4　氧之非當量比性、點缺陷及其Kroger-Vink錶記法2-7

第3章　基本熱力學3-1
3-1　熱力學之法則3-1
3-1.1　熱力學之特徵3-1
3-1.2　熱力學的平衡3-2
3-1.3　熱力學的第1、第2法則3-4
3-2　基本熱力學有關之應用例題3-15
3-3　結晶的熱變化3-20
3-3.1　熱分析3-20
3-3.2　熱分解3-22

第4章　固體材料的製造法4-1
4-1　序　論4-1
4-2　陶瓷之製造方法4-2
4-2.1　SmS4-2
4-2.2　缺　點4-2
4-3　微波閤成法4-3
4-3.1　超導體4-4
4-4　Sol-Gel法4-5
4-4.1　4-6
4-4.2　攙入雜質於氧化錫內4-7
4-4.3　珪酸光縴4-7
4-4.4　生化感測器(biosensor)4-8
4-5　前驅體法(precursor method)4-9
4-5.1　鈦酸鋇4-10
4-6　水熱閤成法4-11
4-6.1　石英(quartz)4-11
4-6.2　二氧化鉻()4-12
4-6.3　沸石(zeolite)4-12
4-6.4　Yttrium、Aluminium、Garnet(YAG)4-13
4-7　化學蒸著法(CVD)4-14
4-7.1　氣相磊晶(VPE)成長4-15
4-7.2　分子束蒸著法(MBE)4-16
4-8　化學輸送法4-17
4-8.1　磁鐵礦(magnetite)4-17
4-9　選擇閤成法4-18

第5章　陶瓷的閤成5-1
5-1　陶瓷的閤成5-1
5-1.1　陶瓷之應用5-1
5-2　閤成陶瓷5-4
5-3　燒　結5-7
5-3.1　燒結之驅動力5-7
5-3.2　擴散係數與燒結速度式5-10
5-3.3　高密度燒結體之製造5-14
5-4　加壓燒結5-21
5-4.1　熱加壓燒結法5-22
5-4.2　HIP：Hot Isotropic Pressing5-24
5-4.3　液相燒結5-25
5-5　成　形5-28
5-5.1　加壓成形5-28
5-5.2　鑄入成形5-29

第6章　構造與缺陷6-1
6-1　陶瓷體之微構造與塊體缺陷(bulk defect)6-1
6-2　點缺陷6-5
6-3　差　排6-16
6-4　錶麵、界麵與粒界6-22

第7章　缺陷、非當量比性(非計量性)與固溶體7-1
7-1　導　言7-1
7-2　缺陷及其濃度7-2
7-2.1　內因性缺陷(本質缺陷)7-2
7-2.2　缺陷濃度7-4
7-2.3　外因性缺陷7-9
7-3　固體的離子傳導性7-10
7-4　固態電解質7-15
7-4.1　高速離子傳導體7-16
7-5　非當量比性化閤物(non-stoichiometric compound)7-29
7-5.1　介　紹7-29
7-5.2　非當量比性的Wustite(non-stoichiometry in wustite)7-32
7-6　非當量比性化閤物之電子物性7-36

第8章　相圖之看法8-1
8-1　相律、相、組成及自由度8-1
8-2　單一成分係8-6
8-2.1　係8-7
8-2.2　係8-8
8-2.3　一成分凝縮相律8-9
8-3　二成分凝縮相係8-9
8-3.1　單純共晶係8-10
8-3.2　含化閤物的二成分係8-15
8-3.3　CaO-係相圖8-18
8-4　形成固溶體的二成分係8-19
8-5　共晶型及包晶型狀態圖(相圖)8-28
8-6　2成分係相圖之實例8-31
8-7　相圖的應用8-33
8-8　三成分係相平衡圖8-40
8-8.1　組成錶示於正三角形平麵圖上之方法8-40
8-8.2　由三成分係組成圖求初期組成及組成比的方法8-42

第9章　氧化物電子材料及元件9-1
9-1　敘　說9-1
9-2　氧化物半導體感測器9-2
9-3　半導體記憶體與氧化物材料9-6
9-4　高介電係數材料與DRAM之應用9-9
9-5　鐵電性材料與不揮發性記憶體9-13

第10章　陶瓷半導體10-1
10-1　可變電阻體之介紹10-1
10-2　ZnO變阻器10-4
10-2.1　製造方法10-4
10-2.2　微細構造10-8
10-2.3　導電機構10-8
10-2.4　電特性10-8
10-3　熱敏電阻(thermistor：thermally sensitive resistor)10-10
10-3.1　熱敏電阻之性質10-10
10-3.2　熱敏電阻材料及應用10-11
10-3.3　PTC熱敏電阻10-12

评分☆☆☆☆☆

我必須說，《電子陶瓷材料（第三版）》是一本讓我感到非常驚喜的書！它不僅僅是一本關於材料的教科書，更像是一本關於「如何思考」電子陶瓷材料的指南。作者在編寫這本書時，似乎非常注重培養讀者的批判性思維和解決問題的能力。書中的內容安排非常巧妙，它不會直接給你答案，而是通過提齣問題、引導思考，讓你自己在閱讀的過程中去探索和發現。例如，在討論某些材料性能時，作者會先列舉幾個不同的影響因素，然後引導你思考這些因素之間的相互作用，以及如何通過實驗來驗證這些假設。這種互動式的學習方式，讓我感覺自己不再是被動的接受者，而是主動的參與者。我特別欣賞書中對於材料失效機製的探討，它不僅僅列齣瞭可能的原因，更深入分析瞭這些原因的物理本質，並且提供瞭預防和改善的思路。這對於我們在開發新產品或者解決生產中的難題時，提供瞭非常寶貴的啟示。書中還包含瞭一些非常具有啟發性的案例研究，這些案例不僅展示瞭電子陶瓷材料的強大應用潛力，更重要的是，它讓我們看到瞭科學研究是如何解決實際問題的。總之，這本書不僅提升瞭我對電子陶瓷材料的知識水平，更重要的是，它改變瞭我對學習和研究的態度，讓我對這個領域充滿瞭更深的好奇和熱情。

评分☆☆☆☆☆

作為一個在業界摸爬滾打多年的工程師，我一直在尋找一本能夠幫助我係統性地梳理和深化電子陶瓷知識的書籍，《電子陶瓷材料（第三版）》絕對是我的首選！這本書最大的亮點在於它的廣度和深度都非常令人驚豔。它不僅涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的所有重要內容，更在每個細節上都做到瞭精益求精。我非常欣賞書中對於各種電子陶瓷材料的分類和介紹，清晰明瞭，條理分明。從高介電材料、鐵電材料、壓電材料，到熱敏電阻、光敏電阻，再到固態電解質和半導體陶瓷，作者都進行瞭非常詳盡的闡述，並且對它們的物理機製、製備工藝和實際應用進行瞭深入的分析。我尤其對書中關於先進製備技術的部分印象深刻，例如噴霧乾燥、膠體法、固相法以及各種燒結技術的優缺點分析，這些內容對於我們在實際生產中選擇和優化製程，提供瞭非常直接的指導。而且，書中還探討瞭材料的可靠性、壽命以及環境友好性等問題，這些都是在實際應用中至關重要的考量因素。總的來說，這本書不僅是一本學術著作，更是一本實用的工程手冊，它能夠幫助我們在理論知識和實際應用之間建立起堅實的橋樑，對於提升我們在電子陶瓷領域的專業能力，有著不可估量的價值。

评分☆☆☆☆☆

這本《電子陶瓷材料（第三版）》完全顛覆瞭我對教科書的刻闆印象！以往讀過的電子陶瓷相關書籍，大多給人一種生硬、枯燥的感覺，但這本書卻讓我讀得津津有味，彷彿在聽一位經驗豐富的老師在親切地講解。作者的寫作風格非常獨特，他善於用深入淺齣的方式，將複雜的物理化學原理，用非常形象的比喻和貼近生活的例子來闡述，讓原本抽象的概念變得具體可感。我記得在理解某些熱力學和動力學的原理時，我曾感到非常睏惑，但書中的插圖和簡單的實驗設計，立刻就讓我茅塞頓開。而且，作者非常強調材料的「設計」和「調控」，他不會僅僅滿足於介紹現有的材料，而是引導讀者思考如何通過改變材料的組成、結構和製程，來優化其性能。這對於我這樣剛開始接觸材料設計的研究新人來說，真是太重要瞭！書中關於材料的缺陷、相變以及它們如何影響電學性能的討論，也讓我對材料的微觀世界有瞭更深刻的認識。我特別喜歡書中對於不同製備方法的比較分析，它不僅列齣瞭各種方法的優缺點，還會結閤實際應用場景，指齣哪種方法更適閤。這本書絕對是一本能夠激發你學習興趣，並且讓你真正理解電子陶瓷材料的入門與進階的必備讀物。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《電子陶瓷材料（第三版）》真的是讓我在無數個夜晚點燃瞭對學術研究的熱情！作為一個在電子陶瓷領域摸爬滾打瞭幾年的研究生，我一直覺得市麵上能找到的相關書籍，要嘛太過於基礎，要嘛就直接跳到非常進階的專題，總覺得少瞭那麼一點承先啟後的感覺。但這本書，真的是給瞭我一個全新的視野。從最基礎的晶體結構、相圖的理解，到各種製程技術的細節，作者都花瞭非常大的篇幅去闡述，而且是用一種非常生動、有條理的方式。我記得我當初在看某些理論推導時，常常覺得霧裡看花，但這本書裡的圖解和範例，真的就像一盞明燈，讓我豁然開朗。尤其是關於介電陶瓷和壓電陶瓷的部分，作者不僅介紹瞭它們的基本原理，更深入探討瞭影響其性能的各種因素，像是微觀結構、晶界效應等等，這對我現在正在進行的論文研究，提供瞭非常多寶貴的啟發。我尤其欣賞書中對於不同應用情境的分析，它不僅僅是羅列材料的特性，而是將材料特性與實際的電子元件設計緊密結閤，讓我能更清楚地理解為何某種材料適閤用於特定的元件。總之，這本書絕對是我書架上最珍貴的收藏之一，強烈推薦給所有對電子陶瓷材料感興趣的朋友們，無論你是初學者還是有一定基礎的研究者，都能從中獲益良多！

评分☆☆☆☆☆

說實話，剛拿到《電子陶瓷材料（第三版）》的時候，我其實抱持著一點點懷疑的態度，畢竟「第三版」有時候可能會讓人覺得內容更新沒有那麼快，但實際翻閱之後，我徹底被說服瞭！作者在書中對於現今電子陶瓷材料發展趨勢的掌握，真的是非常到位。它不僅涵蓋瞭傳統的應用，像是高介電常數材料、鐵電材料等，更著重於介紹許多新興的領域，像是固態電解質、多層陶瓷電容器（MLCC）的先進製程，以及在感測器、記憶體等方麵的應用。我對書中關於奈米結構電子陶瓷的部分印象特別深刻，作者詳細解釋瞭奈米化如何改變材料的電子和介電性能，並且探討瞭相關的製備挑戰和解決方案。這對於我目前正在研究的新一代儲能元件開發，提供瞭非常重要的理論指導和技術參考。書中的圖錶清晰，數據詳實，很多地方甚至引用瞭最新的研究論文，讓人感覺到這本書的編寫是緊跟著學術前沿的。我個人覺得，這本書最大的優點在於它的理論與實踐結閤得非常完美，它不僅告訴你「是什麼」，更告訴你「為什麼」以及「如何做」。對於想要在電子陶瓷領域有所建樹的研究人員或工程師來說，這本書絕對是一本不可或缺的工具書，能夠幫助你快速掌握最新的技術動態，並且在研究上少走彎路。