材料物理性能與檢測

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)地介紹了材料物理性能的基本概念及其物理本質、影響材料物理性能的因素、提高材料物理性能的措施以及物理性能的檢測原理和方法等。全書共9章，包括晶體學基礎與晶體結構、材料的導電性能、材料的熱學性能、材料的磁性能、材料的光學性能、材料的介電性能、納米微粒材料的物理性能、薄膜材料的物理性能、納米材料的測試與表征，在《材料物理性能與檢測》中，將“固體電子論基礎知識概述”作為附錄列于書末，以方便未學過這部分內(nèi)容的同學參考。
　　本書可作為高等學校材料科學與工程及相關專業(yè)本科生及研究生的教材；也可供從事材料物理性能領域研發(fā)和技術工作的專業(yè)人員參考閱讀。

書籍目錄

前言
第1章 晶體學基礎與晶體結構
1.1 晶體學基礎
1.1.1 晶體與非晶體
1.1.2 空間點陣和晶胞
1.1.3 七大晶系與十四種布拉維點陣
1.1.4 晶向指數(shù)與晶面指數(shù)
1.1.5 晶體的對稱性
1.2 三種典型的金屬晶體結構
1.2.1 面心立方結構
1.2.2 體心立方結構
1.2.3 密排六方結構
1.2.4 晶體結構中的間隙
1.3 晶體的缺陷
1.3.1 點缺陷
1.3.2 線缺陷（位錯）
1.3.3 面缺陷
1.3.4 晶界能
1.3.5 缺陷對材料物理性能的影響
參考文獻
思考練習題
第2章 材料的導電性能
2.1 材料導電性概述
2.1.1 電阻率和電導率
2.1.2 電導率的一般表達式
2.2 材料的導電理論
2.2.1 金屬及半導體的導電機理
2.2.2 無機非金屬材料的導電機理
2.3 金屬材料的電學性能
2.3.1 金屬電阻率的馬西森定則
2.3.2 影響金屬導電性的因素
2.4 半導體材料的電學性能
2.4.1 半導體材料概述
2.4.2 本征半導體的電學性能
2.4.3 雜質半導體的電學性能
2.4.4 pn結
2.4.5 半導體與化學結構的關系
2.4.6 半導體的霍爾效應.
2.5 材料的超導電性
2.5.1 超導體的三個基本特性
2.5.2 超導體的三個臨界條件
2.5.3 兩類超導體
2.5.4 超導的BCS理論
2.6 材料導電性的測量
2.6.1 雙臂電橋法
2.6.2 直流電勢差計測量法
2.6.3 直流四探針法
2.6.4 絕緣體電阻的測量
2.7 電阻分析的應用
2.7.1 研究合金的時效過程
2.7.2 測定固溶體的溶解度曲線
2.7.3 材料疲勞過程的研究
2.7.4 馬氏體相變的研究
參考文獻
思考練習題
第3章 材料的熱學性能
3.1 晶格的熱振動
3.2 材料的熱容
3.2.1 熱容及其與溫度的關系
3.2.2 經(jīng)典熱容理論
3.2.3 熱容的量子理論
3.2.4 材料與熱容的關系
3.2.5 熱容的測量
3.2.6 熱分析法及其在材料研究中的應用
3.3 材料的熱膨脹
……
第4章 材料的磁性能
第5章 材料的光學性能
第6章 材料的介電性能
第7章 納米微粒材料的物理性能
第8章 薄膜材料的物理性能
第9章 納米材料的測試與表征
附錄A 固體電子論基礎知識概述
附錄B

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：雖然材料的物理性能受到許多方面因素的影響，是一個十分復雜的問題，但長期的實踐和探索研究表明：決定材料物理性能的基本因素是它們內(nèi)部的微觀構造，這就促使人們致力于材料內(nèi)部構造的研究。要了解材料內(nèi)部的微觀構造，首先必須掌握其晶體構造情況，包括晶體中原子是如何相互作用和結合起來的、原子的聚集狀態(tài)和分布規(guī)律、各種晶體的特點和彼此之間的差異等。因此，研究分析材料晶體的內(nèi)部結構已成為研究材料的一個重要方面，許多問題的認識和解決都與它密切相關。故要掌握材料的物理性能，首先必須掌握好晶體結構方面的知識，作為進一步學習其他內(nèi)容的重要基礎。1.1晶體學基礎1.1.1晶體與非晶體固態(tài)物質按其原子（或分子）的聚集狀態(tài)可分為兩大類：晶體或非晶體。雖然我們看到自然界的許多晶體具有規(guī)則的外形如天然金剛石、結晶鹽、水晶等）。但是晶體的外形不一定都是規(guī)則的，這與晶體的形成條件有關，如果形成條件不具備，其外形也就變得不規(guī)則。所以，區(qū)分晶體還是非晶體，不能根據(jù)它們的外觀，而應從其內(nèi)部的原子排列情況來確定。在晶體中，原子（或分子）在三維空間具有規(guī)則的周期性重復排列，而非晶體就不具有這一特點，這是二者的根本區(qū)別。應用x射線衍射、電子衍射等實驗方法不僅可以證實這個區(qū)別，還能確定各種晶體中原子排列的具體方式（即晶體結構的類型）、原子間距等關于晶體的許多重要信息。顯然，氣體和液體都是非晶體。在液體中，原予也處于緊密聚集的狀態(tài)，但不存在長程的周期性排列。固態(tài)的非晶體實際上是一種過冷狀態(tài)的液體，只是其物理性質不同于平常的液體而已。玻璃就是一個典型的例子，故往往將非晶態(tài)的固體稱為玻璃體。從液態(tài)到非晶態(tài)固體的轉變是逐漸過渡的。沒有明顯的凝固點反之亦然，也無明顯的熔點），而液體轉變?yōu)榫w則是突變的，有一定的凝固點和熔點。非晶體的另一特點是沿任何方向測定其性能，其結果都是一致的，不因方向而異，稱為各向同性或等向性。晶體就不是這樣，沿著晶體的不同方向所測得的性能并不相同如導電性、導熱性、熱膨脹性、彈性、強度、光學數(shù)據(jù)以及外表面的化學性質等），稱為各向異性或異向性。晶體的異向性是因其原子的規(guī)則排列而造成的。

編輯推薦

《材料物理性能與檢測》是蘇州大學研究生優(yōu)秀教材建設資助項目。

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