材料概論

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材。
本書內(nèi)容體系符合本科人才培養(yǎng)的發(fā)展趨勢，注重“加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)面”。本書構(gòu)思新穎，先從四大材料基礎(chǔ)知識人手，使學(xué)生對各種材料有一基本了解，然后按應(yīng)用領(lǐng)域重點介紹了幾種外當(dāng)代文明進步起重要作用的熱點材料，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。本書曾作為講義在高校中試用，取得了良好的教學(xué)效果。
全書共10章，內(nèi)容包括金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料、能源材料、信息材料、航空航天材料、生物醫(yī)學(xué)材料和環(huán)境材料。
本書可作為普通高校本科材料類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，也可供相關(guān)專業(yè)研究生和科研、工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第1章　緒論
　1.1 材料的定義、判據(jù)及分類
 1.1.1　材料的定義
 1.1.2　材料的判據(jù)
 1.1.3　材料的分類
　1.2　材料科學(xué)的形成及材料的發(fā)展對人類進步的貢獻
 1.2.1　材料科學(xué)的形成
 1.2.2　材料的發(fā)展對人類進步的貢獻
 1.3 材料科學(xué)與工程研究工作的
 重點
 參考文獻
第2章　金屬材料
　2.1　金屬的晶體結(jié)構(gòu)
 2.1.1　晶體與非晶體
 2.1.2　晶體結(jié)構(gòu)與空間點陣
 2.1.3　金屬中常見的三種晶體結(jié)構(gòu)
 2.1.4　晶向指數(shù)和晶面指數(shù)
　2.2 實際金屬中的晶體缺陷
 2.2.1 點缺陷
 2.2.2　線缺陷
 2.2.3　面缺陷
 2.2.4　體缺陷
　2.3　金屬材料的性能
 2.3.1　金屬的塑性變形
 2.3.2　塑性變形對金屬組織與性能的影響
 2.3.3　回復(fù)與再結(jié)晶
　2.4　鐵碳合金
　　2.4.1　鐵碳合金的組元及基本相
 2.4.2　鐵碳合金相圖
 2.4.3　鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程及組織
 2.4.4　碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對鐵碳合金平衡組織和性能的影響
　2.5 鋼材的冶金過程和冶金質(zhì)量
 2.5.1　鋼材的冶金過程
 2.5.2　鋼材的冶金質(zhì)量
　2.6　鋼的熱處理
 2.6.1　鋼的加熱轉(zhuǎn)變
 2.6.2　鋼的冷卻轉(zhuǎn)變
 2.6.3　鋼的退火和正火
 2.6.4　鋼的淬火和回火
　2.7 工業(yè)用鋼
 2.7.1　鋼的分類及編號
 2.7.2　合金元素在鋼中的作用
 2.7.3　合金結(jié)構(gòu)鋼
 2.7.4　合金工具鋼
 2.7.5　特殊性能鋼及合金
　2.8　非鐵金屬與合金
 2.8.1　鋁及鋁合金
 2.8.2　銅及銅合金
 2.8.3　鈦及鈦合金
 2.8.4　軸承合金
　參考文獻
3　章無機非金屬材料
　3.1 陶瓷
 3.1.1　概述
 3.1.2　陶瓷制備技術(shù)
 3.1.3　陶瓷材料的鍵性和結(jié)構(gòu)
 3.1.4　陶瓷的基本性質(zhì)
 3.1.5　普通陶瓷
第4章　高分子材料
第5章　復(fù)合材料
第6章　能源材料
第7章　信息材料
第8章　航空航天材料
第9章　生物醫(yī)學(xué)材料
第10章　環(huán)境材料

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.1 材料的定義、判據(jù)及分類 1.1.1 材料的定義 材料（materials）是人類文明和技術(shù)進步的標(biāo)志，是人類賴以生存和發(fā)展壯大的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。人類賴以生存和生活的有物質(zhì)、能量和知識，與它們對應(yīng)的分別有材料、能源和信息。自然界中的物質(zhì)，可為人類用于制造有用物品的叫做材料。自然界中的能量，可為人類經(jīng)濟地利用的叫做能源。人類社會中的知識，需要利用和傳播的叫做信息。 廣義的材料定義中的“物品”包括食品、衣物和器件。若將定義中的物品用器件來置換，便是狹義的定義，也是材料科學(xué)與工程中經(jīng)常采用的定義?，F(xiàn)代科技及材料工業(yè)的發(fā)展，材料便有了現(xiàn)代的定義，即可為人類社會接受的、經(jīng)濟地制造有用器件的物質(zhì)叫做材料。 1.1.2 材料的判據(jù) 從材料的定義可知，不是所有的物質(zhì)都是材料，即材料≠物質(zhì)，正如人才≠知識分子、白馬≠馬。那么什么物質(zhì)才能叫做材料？因此，需要材料判據(jù)，據(jù)以判斷哪些物質(zhì)才是材料。根據(jù)材料的現(xiàn)代定義，材料可由資源判據(jù)、能源判據(jù)、環(huán)保判據(jù)、經(jīng)濟判據(jù)、質(zhì)量判據(jù)五個判據(jù)來判定。 （1）資源判據(jù) 材料的資源可分為天然的和再生的兩種。由圖1—1可見材料從生到滅（from cradle tograve）的循環(huán)。在這個大循環(huán)（vast material cycle）中，社會對機器（machines）、結(jié)構(gòu)（structures）、裝置（devices）等產(chǎn)品（products）的需求，推動了這個循環(huán)的物質(zhì)流動，同時，這種流動的速度又限制了社會的需求。 從全世界來看，金屬的資源日趨枯竭。據(jù)調(diào)查，即使全世界已探明的資源儲量增加10倍，而且50%可再生，可維持的年代也不是很長，更何況能達到50%再生的材料也不多。盡管海水中有可觀的金屬（如Mg、sr、Li、Zn、Fe、Al、Mo、Sn、Cu、V、Ni、Ti、Sb、Ag、W、cr、Th、Pb、Au）儲量，但開發(fā)成本高，難以滿足目前的經(jīng)濟判據(jù)。 各國依據(jù)自己資源情況，頒布政策，引導(dǎo)材料的生產(chǎn)和科研，如在第二次世界大戰(zhàn)及朝鮮戰(zhàn)爭時期，美國頒布了合金元素的使用政策，促進了硼鋼及鎢鉬系高速鋼的科研與生產(chǎn)。戰(zhàn)爭結(jié)束后，取消了這些政策，硼鋼產(chǎn)量大降，而鎢鉬系高速鋼由于技術(shù)上和經(jīng)濟上的優(yōu)越性，代替了絕大部分的鎢系高速鋼。

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