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一本充满生气的活书

2000-07-26 来源:中华读书报  我有话说

在社会发展的历史长河中,材料的发展与人类的物质文明、精神文明的进步息息相关、紧密相连。所谓“材料”,一般是指人类能用以制作有用物件的物质。随着近代物理学与化学的进展,加深了人们对材料物性的认识。传统的以及流行的材料学与金属学的基调,往往只是阐述材料性能和结构之间的关系,而高技术领域对所需新材料更多强调的是其特殊性能,对材料性能、结构和使用过程的深入分析,离不开“能量”这一概念。《材料能量学——能量的关系、计算和应用》(上海科学技术出版社1999年12月第1版)一书的出版,对推动我国材料科学与工程的发展,将会起到重要作用。

林勤(北京科技大学教授)

材料的使用与发展标志着人类进步的里程,如何揭示其内在规律,是世界科学家共同关注的课题。《材料能量学——能量的关系、计算和应用》是肖纪美院士、朱逢吾教授长期从事材料科学的教学和科研成果的结晶,该书用能量的观点,分析了材料的过程、结构和性能,揭示了材料发展和应用的内在规律,是一部优秀的工程技术专著,对推动我国和世界材料科学与工程的发展,将会起到重要作用。它的主要特色在于:

体系新颖,思路独特。全书共九章,第一章深入浅出地论述了材料学中的五个基础命题,是全书的纲领。第二章至第八章,应用了自然科学的有关分支,从不同的方面处理材料能量的关系、计算和应用。第九章是全书的总结,从四个方面总结了八类能量的分析方法。全书结构合理,思路新颖,方法简易,在理论研究和应用研究方面都有独特的论述和创见,具有国际先进水平。

原理和应用、理论和实际紧密结合。全书系统地应用热力学、统计物理、固体物理、弹塑性力学和表面科学理论分析计算材料中的问题。理论概念严谨清楚,深入浅出,可读性强。丰富的应用实例,学用结合,为读者提供一条学习和研究材料的高效方法。

编辑、印制质量上乘。全书文字流畅、生动,图表清晰,每章开头的黑体字起到了画龙点睛的作用。书籍的装帧设计、印装质量均属上品。

乔芝郁(北京科技大学,材料化学教授)

读肖纪美院士和朱逢吾教授的新著《材料能量学——能量的关系、计算和应用》,眼前顿觉豁然一亮,其体系完全不同于传统的材料学专著,有着鲜明的时代特色。

长期来,金属学与材料学的主调,都是阐述性能和结构之间的关系。而《材料能量学》一书设计以能量的关系、计算和应用为主线,十分清晰地阐明了材料的基础原理,并用能量的观点和一种高效的能量分析方法(如第九章所述)来处理材料的结构、过程和性能问题,从而跳出了经典热力学和材料学的框架,形成了理论结合实际,既利于学又利于用的创新的材料能量学新体系,这是该书的第一大特色。

该书的第二大特色是多学科的交叉和渗透。学科间的交叉和渗透是现代科学发展的重要推动力,《材料能量学》一书妥贴地综合运用了热力学、统计物理、固体物理、弹塑性力学和表面科学的知识,并以能量的关系、计算和应用为主线,构成了新颖的材料能量学新体系的完整内容。如对熵和焓等热力学函数及其计算,不仅运用统计物理与固体物理知识进行了深刻的阐述,还运用弹塑性力学和表面科学知识深入讨论了应变能、界面能及其计算方法,并示例讨论了它们在分析材料问题时的应用。

随着材料科学与技术的发展,人们已能制备出多种多样具有独特性能且远离平衡态的材料。为了使读者能深入理解这些材料中微结构的演化及其稳定性,《材料能量学》一书不仅简明、准确地介绍了已有比较成熟理论的线性非平衡态热力学和正在发展的尚无成熟理论的非线性平衡态热力学,而且是讨论了耗散结构的概念,并介绍了材料科学中自组织现象的实例。这无疑有利于启迪读者的思路,自觉运用耗散结构概念来提高材料的环境适应性,从而研制出新的智能材料。这是该书的第三大特色。

陈难先(中国科学院院士,清华大学教授)

肖纪美院士和朱逢吾教授集聚数十年教学与科研之精华,为我国材料学界和物理化学界奉献出《材料能量学——能量的关系、计算和应用》一书,感其博大而精深,其系统而独到,其深入而浅出,均有创新之处。

通常,材料科学的核心一般均谓结构与性能之关系,而《材料能量学》一书则考虑了社会和自然的环境,用系统论的观点道出了材料的结构、过程与性能的各种关系,并从本质上总结出能量的重要性及其表现上的多样性。且每章之首,均以黑体警句或名家名言启示读者,充分体现了著者为读者所想的一番“苦”心。

打开卷首,第一章的简论,实际上就是开阔视野、开阔心胸的“概说全书”,能使读者强力感染到这是一本充满生气的活书。

第二章论述了各种能量形式与关系的热力学基础,并有爱因斯坦对热力学的名言为先导,使读者对热力学的抽象方法论能有一种正确的心理准备。

第三章至第六章,分别应用统计物理、固体物理、弹塑性力学及表面界面科学的知识,针对材料科学中的不同系统,突出了熵的概念,通过计算熵、内能、应变能及界面能等,示范性地讨论了它们在分析材料问题时的应用及多样性。

在第七章中,应用热力学函数论述了相图的分析与合成,从而使众多解析关系表现为几何化与图像化。

第八章简明论述了非平衡态热力学,通过熵概念的延伸,重点介绍了耗散结构理论及其在材料科学中的应用。

第九章是全书的总结,与第一章遥相呼应,通观全局,精辟地提出了涉及到结构、过程和性能的八种能量分析方法。

全书体系新颖,贯穿了“能量的关系、计算和应用”这一线索,并运用多种学科的原理,提出了各种材料问题的分析方法及共性通则,读后大有余味未尽之感,确实是一部难得的具有创新体系的工程技术专著。

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