材料物理性能綜合實(shí)驗(yàn)

前言

　　材料是重要的。材料的進(jìn)步是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的先導(dǎo)。可以說(shuō)，沒(méi)有材料就沒(méi)有世界。材料的研究、制備與加工是影響國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵領(lǐng)域，許多關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重大工程和核心裝備的限制性環(huán)節(jié)往往歸結(jié)到材料及材料加工上。然而，從本質(zhì)上講，這些問(wèn)題能否科學(xué)合理地解決，取決于從事該領(lǐng)域人才的水平與能力。因此，如何培養(yǎng)合格的材料學(xué)科人才，特別是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、高素質(zhì)的材料學(xué)科人才是高等學(xué)校面臨的一個(gè)重要課題。　　近些年來(lái)，華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院在實(shí)踐教學(xué)方面進(jìn)行了有益的探索，先后承擔(dān)了教育部“人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)”、湖北省“材料學(xué)科綜合性、開放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)的研究與實(shí)踐”等教學(xué)改革項(xiàng)目，目的是研究建立適合新形勢(shì)下的材料學(xué)科創(chuàng)新性、綜合性實(shí)踐教學(xué)體系，探索行之有效的實(shí)施辦法，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。而提高教學(xué)質(zhì)量是高等學(xué)校面對(duì)的主要課題?！　「母锏闹饕胧┲皇窃诒究茖?shí)驗(yàn)教學(xué)中，建立專門的本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，科學(xué)合理地整合本科課程的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，形成了10門獨(dú)立的綜合性實(shí)驗(yàn)課程，獨(dú)立考核、單獨(dú)記學(xué)分。這些獨(dú)立設(shè)課的實(shí)驗(yàn)課程涵蓋了數(shù)門理論課程，使傳統(tǒng)依附在理論教學(xué)的演示性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)橐耘囵B(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析能力及創(chuàng)新能力的綜合性實(shí)驗(yàn)，顯著地提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要作用?！　≡谏鲜霰尘跋?，華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院與機(jī)械工業(yè)出版社合作，編寫出版了本套材料科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)系列教材，目的是更好地服務(wù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。該系列教材最大的特點(diǎn)就是將材料學(xué)科的某一領(lǐng)域（如材料連接、塑料注射成型、金屬塑性成形等）的相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行提煉，形成各自獨(dú)立又彼此相關(guān)的綜合性實(shí)驗(yàn)。在編寫過(guò)程中，還特別注意基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，在切實(shí)保障學(xué)生達(dá)到基本要求的前提下，盡量為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力提供條件。

內(nèi)容概要

本書共分5章，分別論述了有關(guān)材料物理性能共計(jì)11個(gè)實(shí)驗(yàn)的基本理論、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與材料、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)報(bào)告等內(nèi)容。通過(guò)材料的差異來(lái)分析材料物理性能的變化，介紹了常用的材料物理性能的測(cè)試方法。在表征技術(shù)和方法上注重材料電、磁、光、熱的物理測(cè)試機(jī)理，模型，變化規(guī)律，影響因素以及和物理效應(yīng)之間的關(guān)系。介紹了常用材料物理性能測(cè)試的簡(jiǎn)要實(shí)施方案和操作過(guò)程。    本書可供大學(xué)材料科學(xué)與工程專業(yè)、金屬和無(wú)機(jī)非金屬專業(yè)以及高分子和材料物理等專業(yè)使用，也可作為研究生和從事材料科學(xué)與工程生產(chǎn)與科研開發(fā)領(lǐng)域科技工作者的參考和工具用書。

書籍目錄

序前言概述第一章  材料的物理性能與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)  第一節(jié)  材料物理性能在現(xiàn)代科技中的作用  第二節(jié)  復(fù)合材料制造中的工藝和模擬問(wèn)題  第三節(jié)  納米技術(shù)的研究與應(yīng)用  第四節(jié)  持續(xù)塑性變形制備高強(qiáng)材料  第五節(jié)  鈦的物理性能與MEMS/NEMS  第六節(jié)  高溫封裝材料的物理性能第二章  材料電學(xué)物理性能實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)一  材料介電常數(shù)的測(cè)試和分析  實(shí)驗(yàn)二  材料電化學(xué)陰極極化曲線的測(cè)試和分析第三章  材料磁學(xué)物理性能實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)三  鐵磁材料居里點(diǎn)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)四  鐵磁材料的磁滯回線和磁化曲線測(cè)試  實(shí)驗(yàn)五  磁導(dǎo)率與無(wú)磁材料磁性能的測(cè)量和分析第四章  材料熱學(xué)物理性能實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)六  差熱和失重分析測(cè)試與應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)七  不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)八  金屬線膨脹系數(shù)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)九  金屬與陶瓷的高溫潤(rùn)濕性測(cè)量與應(yīng)用第五章  材料光學(xué)物理性能實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)十  光電效應(yīng)及普朗克常數(shù)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)十一  CCD傳感器與簡(jiǎn)易圖像監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用思考題參考答案參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第三節(jié)納米技術(shù)的研究與應(yīng)用　　一、生物傳感器與細(xì)胞間的通信　　在生物體中存在大量的材料物理性能問(wèn)題，如：生物微電流、磁場(chǎng)，生物液體的滲透和壓力，骨骼的仿生再造、細(xì)胞的復(fù)合生長(zhǎng)等。美國(guó)University of California（Berkeley）的ArupK.Chakraborty教授通過(guò)分析生物微電流等物理化學(xué)變化過(guò)程，在免疫系統(tǒng)中細(xì)胞間的通信、生物傳感器、多孔陶瓷催化劑中的界面效應(yīng)以及高分子復(fù)合等方面都獲得了國(guó)際上的重要獎(jiǎng)項(xiàng)?！　∪祟惖雀呒?jí)生物都有一個(gè)自適應(yīng)的免疫系統(tǒng)用于抵抗外界病菌的襲擊。其中T淋巴細(xì)胞在細(xì)菌進(jìn)攻人類時(shí)可以進(jìn)行反應(yīng)，存在及時(shí)免疫抗原（AntigenPresentingCells，APCs），展現(xiàn)出細(xì)胞通信的魅力。研究發(fā)現(xiàn)，T細(xì)胞與APCs的相互作用可以靈敏地探測(cè)細(xì)菌的存在，并做出是否回答的決定。但同時(shí)，T細(xì)胞在區(qū)分病菌上也存在一些問(wèn)題，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致過(guò)度反應(yīng)，在宏觀上出現(xiàn)自攻擊現(xiàn)象和過(guò)敏等反應(yīng)。因此，討論T細(xì)胞在納米和微米尺度運(yùn)用空間組織結(jié)構(gòu)、調(diào)整細(xì)胞間的靈敏度和分子內(nèi)的通信信號(hào)的研究就非常有意義。國(guó)外首先對(duì)免疫學(xué)神經(jīng)鍵的信號(hào)功能進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了計(jì)算機(jī)物理數(shù)學(xué)模擬。有研究認(rèn)為不同細(xì)胞表面受體的空間花樣以及微電信號(hào)可以用來(lái)管理相同細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)，模擬結(jié)果可以預(yù)報(bào)普通T細(xì)胞的遺傳突變實(shí)驗(yàn)，該結(jié)果近期在ProfAndrey實(shí)驗(yàn)室得到證明，被認(rèn)為是至今關(guān)于T細(xì)胞生物學(xué)的一個(gè)罕見(jiàn)正確的預(yù)報(bào)，即獲得有關(guān)神經(jīng)鍵花樣如何來(lái)管理細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的清楚的信息。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，將來(lái)可以制造模擬T細(xì)胞以及具有較高敏感度的可用于探測(cè)抗原的人工生物傳感器。

圖書封面

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