材料科學與工程基礎（第三版）

1　緒論　001
1.1　材料的定義、分類及基本性質(zhì) 001
1.1.1　金屬材料 002
1.1.2　無機非金屬材料 002
1.1.3　高分子材料 003
1.1.4　復合材料 004
1.2　材料科學與工程概述 005
1.2.1　材料科學的由來 005
1.2.2　材料科學與工程的性質(zhì)與范圍 006
1.2.3　材料科學在工程中的作用 007

2　材料結構基礎　010
2.1　物質(zhì)的組成、狀態(tài)及材料結構 010
2.1.1　物質(zhì)的組成和狀態(tài) 010
2.1.2　材料結構的含義 012
2.2　材料的原子結構 013
2.2.1　量子力學的幾個基本概念 014
2.2.2　原子核結構 016
2.2.3　原子核外電子 017
2.3　原子之間相互作用和結合 021
2.3.1　基本結合（化學鍵合） 022
2.3.2　派生結合（物理鍵合） 025
2.3.3　各種鍵性的比較 027
2.3.4　原子間距和空間排列 028
2.4　多原子體系中電子的相互作用與穩(wěn)定性 032
2.4.1　雜化軌道和分子軌道理論 033
2.4.2　費米能級 036
2.4.3　固體中的能帶 039
2.5　固體中的原子有序 041
2.5.1　晶體的特點與性質(zhì) 041
2.5.2　晶體幾何學基礎 042
2.5.3　晶體的類型 053
2.6　固體中的原子無序 064
2.6.1　固溶體 064
2.6.2　晶體結構缺陷 068
2.6.3　非晶體 074
2.6.4　擴散 078
2.7　固體中的轉變 085
2.7.1　固體中的轉變類型 085
2.7.2　平衡和相變 087
2.7.3　相圖 091
2.8　固體的表面結構 098
2.8.1　表面力和表面力場 099
2.8.2　表面能和表面張力 099
2.8.3　表面結構及幾何形狀 101
2.8.4　固體表面的特性 102
習題及思考題 109

3　材料組成與結構　113
3.1　材料組成與結構的基本內(nèi)容 113
3.2　金屬材料的組成與結構 113
3.2.1　金屬材料 113
3.2.2　合金材料 116
3.2.3　鐵碳合金的基本知識 118
3.2.4　非鐵金屬及合金 129
3.2.5　非晶態(tài)合金 131
3.2.6　金屬材料的再結晶 132
3.3　無機非金屬材料的組成與結構 134
3.3.1　無機非金屬材料的組成與結合鍵 134
3.3.2　無機非金屬材料中的簡單晶體結構 135
3.3.3　硅酸鹽結構 140
3.3.4　無機非金屬材料的非晶體結構 144
3.3.5　陶瓷 151
3.3.6　碳化合物 152
3.4　高分子材料的組成與結構 157
3.4.1　高分子材料組成與結構的基本特征 157
3.4.2　高分子鏈的組成與結構 158
3.4.3　高分子鏈的聚集態(tài)結構 165
3.4.4　高分子材料的組成和織態(tài)結構及微區(qū)結構 175
3.4.5　聚合物共混材料 179
3.5　復合材料的組成與結構 182
3.5.1　復合材料定義及分類 182
3.5.2　復合材料的組成 185
3.5.3　復合材料的結構 188
3.5.4　復合材料的界面 190
習題及思考題 198

4　材料的性能　200
4.1　固體材料的力學性能 200
4.1.1　材料的力學狀態(tài) 200
4.1.2　應力和應變 203
4.1.3　彈性形變 208
4.1.4　永久形變 218
4.1.5　強度、斷裂及斷裂韌性 223
4.1.6　硬度 243
4.1.7　摩擦和磨損 247
4.1.8　疲勞 254
4.2　材料的熱性能 258
4.2.1　熱導率和比熱容 259
4.2.2　熱膨脹性 262
4.2.3　耐熱性 265
4.2.4　熱穩(wěn)定性 266
4.2.5　高分子材料的燃燒特性 268
4.3　材料的電學性能 271
4.3.1　電導率和電阻率 271
4.3.2　材料的結構與導電性 275
4.3.3　材料的超導電性 285
4.3.4　材料的介電性 287
4.4　材料的磁學性能 293
4.4.1　物質(zhì)的磁性 293
4.4.2　磁疇與磁滯回線 297
4.4.3　金屬材料的磁學性能 300
4.4.4　非金屬材料的磁學性能 302
4.4.5　高分子材料的磁學性能 305
4.5　材料的光學性能 306
4.5.1　電磁輻射及其與原子的相互作用 306
4.5.2　反射、吸收和透射 308
4.5.3　材料的光學性質(zhì) 313
4.5.4　旋光性及非線性光學性 318
4.5.5　光澤 319
4.5.6　發(fā)光 319
4.5.7　光敏性 320
4.6　材料的耐腐蝕性 321
4.6.1　物理腐蝕 322
4.6.2　化學腐蝕 325
4.6.3　電化學腐蝕 332
4.7　復合材料的性能 336
4.7.1　復合材料的特性 336
4.7.2　復合材料性質(zhì)的復合效應 337
4.7.3　復合材料的力學性能 342
4.8　納米材料及效應 348
4.8.1　納米材料的結構 349
4.8.2　納米材料的基本物理效應 353
4.8.3　納米材料的表征與分析 356
4.8.4　納米材料的應用 356
習題及思考題 358

5　材料的制備與成型加工　364
5.1　材料制備原理及方法 364
5.1.1　金屬材料的制備 364
5.1.2　無機非金屬材料的制備 372
5.1.3　高分子材料的制備 389
5.2　材料的成型加工性 394
5.2.1　金屬材料的加工工藝性 394
5.2.2　聚合物的成型加工特性及成型加工方法 402
習題及思考題 422

參考文獻　423