材料科學研究方法

內容概要

　　《普通高等教育十一五國家級規(guī)劃教材：材料科學研究方法（第2版）》介紹了材料科學與工程學科各要素及其內在關系和材料科學研究與技術開發(fā)過程的思路、方法。主要包括：材料及研究方法的發(fā)展史，材料科學的共性，材料組成、制備、結構、性質、環(huán)境等要素間系統(tǒng)工程的有機聯(lián)系，材料研究開發(fā)的基本科學方法，材料設計與模擬，材料結構設計與系統(tǒng)分析，材料失效分析方法，材料科學研究選題、試驗及總結等。同時，也介紹了目前材料科學研究的前沿重點和發(fā)展趨勢?！　　镀胀ǜ叩冉逃晃鍑壹壱?guī)劃教材：材料科學研究方法（第2版）》可作為材料類本科各專業(yè)的基礎平臺課程的教材和研究生教學用書，也可供從事材料科學與工程工作的有關人員作參考。

書籍目錄

第1章　材料科學發(fā)展史1.1　物質與材料1.1.1　自然界中的元素和物質1.1.2　材料的作用與分類1.2　材料發(fā)展簡史1.2.1　古代材料發(fā)展史1.2.2　近代材料發(fā)展史1.3　當代材料發(fā)展和展望1.3.1　材料發(fā)展的歷程和趨勢1.3.2　多種材料的共存第2章　材料科學共性2.1　全材料科學的形成2.1.1　材料學科的細分化到綜合2.1.2　材料學科的交叉和滲透2.1.3　材料科學與工程的形成2.1.4　材料科學與工程學科的地位和特點2.2　材料科學的共性規(guī)律2.2.1　晶體學結構規(guī)律2.2.2　材料缺陷與斷裂強度2.2.3　材料的相變原理2.2.4　材料的形變與斷裂規(guī)律2.2.5　材料的強韌化原理2.3　材料的共同效應2.3.1　材料的界面效應2.3.2　材料的表面效應2.3.3　材料的復合效應2.3.4　材料的形狀記憶效應2.3.5　材料的動態(tài)效應2.3.6　材料的環(huán)境效應2.3.7　材料的納米效應第3章　材料科學研究基本方法3.1　科學研究的基本類型3.2　科學研究選題與創(chuàng)新3.2.1　科學研究選題的基本原則3.2.2　科學研究選題的來源與計劃3.3　歸納與演繹法3.3.1　歸納法3.3.2　演繹法3.3.3　歸納與演繹的關系3.4　分析與綜合法3.4.1　分析的作用與特點3.4.2　綜合的作用與特點3.5　類比與移植法3.5.1　類比法的作用與局限性3.5.2　移植法的特點與作用3.6　數(shù)學與模型法3.6.1　數(shù)學方法及其應用3.6.2　模型化方法3.7　系統(tǒng)方法3.7.1　系統(tǒng)方法的基本原則3.7.2　系統(tǒng)方法的基本步驟3.7.3　系統(tǒng)方法在科研創(chuàng)新中的作用3.8　假說與理論法3.8.1　科學假說的特點和作用3.8.2　科學理論的基本特征與結構要素3.9　原型啟發(fā)法與仿生法第4章　材料結構設計與系統(tǒng)分析4.1　材料結構與性能的基本特性4.1.1　材料結構的基本特性4.1.2　材料性能的基本特性4.2　結構穩(wěn)定性與設計4.2.1　材料結構的穩(wěn)定性4.2.2　材料結構的測定與表征4.2.3　材料結構的設計與控制4.3　結構與性能的系統(tǒng)分析4.3.1　黑箱法4.3.2　相關法4.3.3　過程法4.3.4　環(huán)境法4.4　材料結構的自組織與仿生4.4.1　材料的耗散結構4.4.2　材料的自組織現(xiàn)象4.4.3　智能結構與屬性評定4.4.4　材料結構的仿生4.5　材料過程的能量分析方法4.5.1　材料過程的基本原理4.5.2　材料過程的能量分析方法第5章　材料使用與環(huán)境評價方法5.1　材料與環(huán)境、資源的關系5.1.1　材料生產(chǎn)對環(huán)境和資源的影響5.1.2　生態(tài)環(huán)境材料與能源材料5.2　材料環(huán)境協(xié)調性評價與設計5.2.1　材料環(huán)境協(xié)調性評價5.2.2　材料環(huán)境協(xié)調性設計5.3　材料環(huán)境適應性評估5.3.1　材料工況環(huán)境適應性評估5.3.2　材料自然環(huán)境適應性評估第6章　材料（計算）設計與方法6.1　材料（計算）設計概述6.1.1　材料設計的發(fā)展歷程6.1.2　材料設計范圍與層次6.1.3　材料設計的任務6.2.材料設計的主要途徑與方法6.2.1　從相圖角度進行設計6.2.2　從數(shù)量冶金學角度進行設計6.2.3　基于量子理論的設計6.2.4　基于物理、數(shù)值模擬的設計6.2.5　多尺度材料模型與計算設計6.2.6　材料（計算）設計的主要技術6.3　數(shù)學方法在材料（計算）設計中的應用6.3.1　有限元法6.3.2　遺傳算法6.3.3　分形理論6.3.4　其他方法6.4　材料（計算）設計實例6.4.1　復合材料（計算）設計6.4.2　超硬材料（計算）設計6.4.3　工程應用層次的材料（計算）設計第7章　材料研究的模型化與模擬7.1　材料研究的模型化7.1.1　模型化的基本概念7.1.2　數(shù)值模型化與模擬7.1.3　模型的基本范疇與分類7.1.4　模型化的基本思路7.2　材料研究的物理模擬7.2.1　物理模擬基本概念7.2.2　金屬塑性加工物理模擬7.2.3　薄板沖壓工藝模擬技術7.2.4　塑料注射成形過程模擬仿真7.3　材料研究的數(shù)值模擬7.3.1　鑄造工藝過程的數(shù)值模擬7.3.2　計算機數(shù)值模擬應用的實例第8章　材料失效分析方法8.1　材料失效分析基本概念8.1.1　失效分析的意義8.1.2　失效分析和失效學8.1.3　機械失效形式和產(chǎn)生原因8.1.4　材料失效形式8.2　失效分析的基本思路8.2.1　以失效抗力為主線的分析思路8.2.2　失效樹分析法8.2.3　特性因素圖分析法8.3　失效分析的基本方法8.3.1　化學成分分析8.3.2　力學性能的測試及分析8.3.3　顯微組織分析8.3.4　應力分析8.3.5　無損檢測技術8.3.6　斷口分析8.3.7　裂紋分析8.3.8　腐蝕、磨損和環(huán)境分析8.4　失效分析的基本程序和實施步驟第9章　材料經(jīng)濟學9.1　概念9.2　材料的循環(huán)9.2.1　生態(tài)材料9.2.2　再生材料9.2.3　綠色材料技術9.3　材料的選用與競爭9.3.1　材料選用的基本原則9.3.2　各類材料的競爭9.3.3　材料競爭的國際化9.4　材料的經(jīng)濟分析9.4.1　材料經(jīng)濟分析方法9.4.2　材料經(jīng)濟的能源與環(huán)境因素9.4.3　材料經(jīng)濟的潛在效益第10章　材料科學發(fā)展重點與趨勢10.1　開發(fā)先進材料，發(fā)展高技術產(chǎn)業(yè)10.1.1　信息功能材料10.1.2　生物材料10.1.3　其他功能材料10.1.4　功能復合材料10.1.5　生態(tài)環(huán)境材料10.1.6　能源材料10.2　納米材料與納米技術10.3　材料制備技術的開發(fā)10.3.1　材料制備技術是材料開發(fā)的關鍵10.3.2　注重材料的應用開發(fā)研究10.4　材料設計與一體化技術10.5　材料性質檢測與評價1O.6　材料科學基礎理論的深入研究10.6.1　開拓超微結構的領域10.6.2　探測電子關聯(lián)體系中的寶藏10.6.3　開拓有機材料的新領域10.7　傳統(tǒng)材料與表面技術10.7.1　高性能金屬材料1O.7.2　陶瓷材料10.7.3　材料表面技術習題參考文獻

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