出版時(shí)間:2008-2 出版社:上海交通大學(xué)出版社 作者:蔡旬 頁數(shù):277
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內(nèi)容概要
本書是根據(jù)《材料科學(xué)基礎(chǔ)》教材編寫的配套教學(xué)輔導(dǎo)材料。全書共分10章,內(nèi)容包括材料的微觀結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、原子及分子的運(yùn)動(dòng)、材料的形變和再結(jié)晶、相平衡及相圖、材料的亞穩(wěn)態(tài)等。書中既概括總結(jié)了各章的主要內(nèi)容、重點(diǎn)與難點(diǎn),以及重要概念和公式,又從不同的角度出發(fā),提出問題作為學(xué)生的習(xí)題作業(yè),以幫助鞏固消化和加深理解所學(xué)的書本知識(shí)。為了便于復(fù)習(xí)參考,書后附有各章的參考答案,以及2000年至2007年的上海交通大學(xué)“材料科學(xué)基礎(chǔ)”專業(yè)碩士研究生入學(xué)考試試題(附答案)和可供查閱參考的大量資料。因此,本書除可供材料和冶金類師生、科技人員參考外,還可作為遠(yuǎn)程教學(xué)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)效果自我測評(píng)和考研的輔導(dǎo)材料。
書籍目錄
第1章 原子結(jié)構(gòu)與鍵合 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第2章 固體結(jié)構(gòu) 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第3章 晶體缺陷 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第4章 原子及分子的運(yùn)動(dòng) 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第5章 材料的形變的再結(jié)晶 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第6章 單組元相圖及純晶的凝固 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第7章 二元合金相圖及其凝固 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第8章 三元相圖 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第9章 材料的亞穩(wěn)態(tài) 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題第10章 材料的功能特性 內(nèi)容提要 重點(diǎn)與難點(diǎn) 重要概念 習(xí)題習(xí)題參考答案思考、討論題上海交通大學(xué)2000~2007年碩士研究生入學(xué)考試《材料科學(xué)基礎(chǔ)》試題及其參考解答上海交通大學(xué)2001年(港、澳、臺(tái)地區(qū))碩士研究生入學(xué)考試《材料科學(xué)基礎(chǔ)》試題及其參考解答附錄 附錄A 常用物理常數(shù) ……參考文獻(xiàn)
章節(jié)摘錄
第1章 原子結(jié)構(gòu)與鍵合內(nèi)容提要物質(zhì)是由原子組成的,而原子是由位于原子中心帶正電的原子核和核外高速旋轉(zhuǎn)帶負(fù)電的電子所構(gòu)成的。在材料科學(xué)中,一般人們最關(guān)心的是原子結(jié)構(gòu)中的電子結(jié)構(gòu)。電子在核外空間作高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),就好像帶負(fù)電荷的云霧籠罩在原子核周圍,故形象地稱它為電子云。電子既具有粒子性又具有波動(dòng)性,即具有二象性。電子運(yùn)動(dòng)沒有固定的軌道,但可根據(jù)電子的能量高低,用統(tǒng)計(jì)方法判斷其在核外空間某一區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的幾率的大小。根據(jù)量子力學(xué)理論,電子的狀態(tài)是用波函數(shù)來描述的,原子中一個(gè)電子的空間位置和能量可用4個(gè)量子數(shù)表示:(1)主量子數(shù)n——決定原子中電子能量,以及與核的平均距離,即表示電子所處的量子殼層;(2)軌道角動(dòng)量量子數(shù)li——給出電子在同一量子殼層內(nèi)所處的能級(jí)(電子亞層);(3)磁量子數(shù)mi——給出每個(gè)軌道角動(dòng)量數(shù)的能級(jí)數(shù)或軌道數(shù);(4)自旋角動(dòng)量量子數(shù)Si——反映電子不同的自旋方向。在多電子的原子中,核外電子的排布規(guī)律遵循以下三個(gè)原則:(1)能量最低原理——電子的排布總是先占據(jù)能量最低的內(nèi)層,再由內(nèi)向外進(jìn)入能量較高的殼層,盡可能使體系的能量最低。(2)Pauli不相容原理——在一個(gè)原子中不可能有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的兩個(gè)電子,主量子數(shù)為n的殼層,最多容納2n2個(gè)電子。(3)Hund規(guī)則——在同一亞層中的各個(gè)能級(jí)中,電子的排布盡可能分占不同的能級(jí),而且自旋的方向相同。當(dāng)電子排布為全充滿、半充滿或全空時(shí),此時(shí)是比較穩(wěn)定的,并且整個(gè)原子的能量最低。元素周期表反映了元素的外層電子結(jié)構(gòu)隨著原子序數(shù)(核中帶正電荷的質(zhì)子數(shù))的遞增,呈周期性變化的規(guī)律??筛鶕?jù)元素在周期表中的位置,推斷它的原子結(jié)構(gòu)和特定的性質(zhì)。原子與原子之間是依靠結(jié)合鍵聚集在一起的。由于原子間結(jié)合鍵的不同,故可將材料分為金屬、無機(jī)非金屬和高分子材料。原子的電子結(jié)構(gòu)決定了原子鍵合的本身,原子間的結(jié)合鍵可分為化學(xué)鍵和物理鍵兩大類?;瘜W(xué)鍵即主價(jià)鍵,它包括金屬鍵、離子鍵和共價(jià)鍵3種:(1)金屬鍵,絕大多數(shù)金屬均為金屬鍵方式結(jié)合,它的基本特點(diǎn)是電子的共有化;(2)離子鍵,大多數(shù)鹽類、堿類和金屬氧化物,主要以離子鍵方式結(jié)合,這種鍵的基本特點(diǎn)是以離子而不是以原子為結(jié)合單位的;(3)共價(jià)鍵,在亞金屬(C,Si,Sn,Ge等)、聚合物和無機(jī)非金屬材料中,共價(jià)鍵占有重要的地位,它的主要特點(diǎn)是共用電子對(duì)。物理鍵為次價(jià)鍵,也稱范德瓦耳斯力,在高分子材料中占著重要作用。
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《材料科學(xué)基礎(chǔ)輔導(dǎo)與習(xí)題(第3版)》除可供材料和冶金類師生、科技人員參考外,還可作為遠(yuǎn)程教學(xué)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)效果自我測評(píng)和考研的輔導(dǎo)材料。
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