材料科學(xué)與技術(shù)

前言

“材料科學(xué)與技術(shù)”是一門在20世紀(jì)90年代形成的理工科大學(xué)材料類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。它是在材料學(xué)、材料科學(xué)、材料工程、材料科學(xué)導(dǎo)論、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)，以及其他相關(guān)學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上，所確立的一門新型學(xué)科。它從材料科學(xué)從科學(xué)原理的探究出發(fā)，講述材料的晶體結(jié)構(gòu)、相變特點(diǎn)、制作工藝和具體性能。全書從整體上全面、透徹地論述和解析了材料的形成、轉(zhuǎn)變和特性，使學(xué)生能夠?qū)W會從微觀、亞微觀視野出發(fā)，來觀察、理解和處理各種現(xiàn)有的材料，并且研發(fā)、制作和合成門類繁多的新型材料。本書依照同濟(jì)大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材建設(shè)的精神編寫，是一部適應(yīng)21世紀(jì)學(xué)科發(fā)展需要的、新型的教材。本書的主要講授對象是本科學(xué)生、碩士、博士研究生，也可供相關(guān)專業(yè)的學(xué)生參考、使用。在本書出版之前，書中的主要內(nèi)容已經(jīng)在近幾屆學(xué)生中試用。在編寫過程中，我們又對全書內(nèi)容作了進(jìn)一步的審定、刪改、充實(shí)和完善。本書的出版得到了同濟(jì)大學(xué)各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和幫助，并獲得了同濟(jì)大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材建設(shè)出版基金的資助。本書重點(diǎn)突出了對于材料組成一結(jié)構(gòu)一性能之間的相互關(guān)聯(lián)、制約和影響的論述；突出了在材料、地質(zhì)、寶石和機(jī)械等類專業(yè)中應(yīng)用的描述；突出了對于最新學(xué)科理論和最新應(yīng)用技術(shù)的講解和介紹。材料科學(xué)、生命科學(xué)和信息科學(xué)，已成為21世紀(jì)新技術(shù)革命的三大支柱學(xué)科，所以，材料科學(xué)的發(fā)展，對于人類的文明，對于人與自然的和諧發(fā)展，具有極為特殊的重大意義。因而，可以毫不夸張地說，整個人類發(fā)展的歷史，就是人類開發(fā)和應(yīng)用材料的歷史。對此，本書在立論和選材上都做了精心的取舍和編排。對于所涉獵的范圍，在理論上盡量講透，在技術(shù)上盡量講明，在應(yīng)用上盡量講清。本書的出版是全體編寫人員集中智慧、精誠合作、奮力苦戰(zhàn)的結(jié)果，是集體力量的結(jié)晶。其中，第一、二篇由祁景玉博士編寫；第三篇由祁景玉、張國欣博士編寫；第四篇由張國欣博士編寫，梁晶晶、徐萬幫博士也參加了本篇的部分編排、打印工作；第五篇由陳云博士編寫，其中第十三章第三節(jié)由劉彥伯博士編寫。本書由祁景玉博士主編。本書雖然在完稿及審定過程中，經(jīng)多方研討、審閱、修改，但鑒于編者水平所限，書中錯誤、疏漏在所難免。敬請各位專家、同仁批評指正。

內(nèi)容概要

　  “材料科學(xué)與技術(shù)”是一門在20世紀(jì)90年代形成的理工科大學(xué)材料類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。它從材料科學(xué)從科學(xué)原理的探究出發(fā)，講述材料的晶體結(jié)構(gòu)、相變特點(diǎn)、制作工藝和具體性能?！恫牧峡茖W(xué)與技術(shù)》全書從整體上全面、透徹地論述和解析了材料的形成、轉(zhuǎn)變和特性，使學(xué)生能夠?qū)W會從微觀、亞微觀視野出發(fā)，來觀察、理解和處理各種現(xiàn)有的材料，并且研發(fā)、制作和合成門類繁多的新型材料?！? 《材料科學(xué)與技術(shù)》依照同濟(jì)大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材建設(shè)的精神編寫，是一部適應(yīng)21世紀(jì)學(xué)科發(fā)展需要的、新型的教材。

書籍目錄

第一篇  物質(zhì)的結(jié)構(gòu)理論第一章  物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)1  物質(zhì)的組成2  物質(zhì)的結(jié)構(gòu)3  量子力學(xué)基礎(chǔ)4  量子力學(xué)的拓展第二章  結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)1  分子軌道理論2  雜化軌道理論3  費(fèi)米能級4  固體中的能帶第三章  晶體化學(xué)概論1  晶核的形成2  晶體的生長3  晶體的缺陷第二篇  材料的結(jié)構(gòu)第四章  結(jié)晶化學(xué)基礎(chǔ)1  結(jié)晶化學(xué)定律2  典型晶體的結(jié)構(gòu)類型3  晶體場理論第五章  無機(jī)非金屬材料的結(jié)構(gòu)1  硅酸鹽材料的晶體結(jié)構(gòu)2  典型珠寶玉石的晶體結(jié)構(gòu)3  陶瓷材料的晶體結(jié)構(gòu)第六章  復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)1  無機(jī)膠凝復(fù)合材料2  陶瓷基復(fù)合材料3  復(fù)合材料的界面第三篇  相變與相平衡第七章  相變與相變動力學(xué)1  相變與熱力學(xué)平衡2  相變動力學(xué)3  相圖的熱力學(xué)推導(dǎo)第八章  凝聚系統(tǒng)相圖1  單元系統(tǒng)相圖2 二元系統(tǒng)相圖3  三元系統(tǒng)相圖第四篇  材料的性質(zhì)第九章  材料的力學(xué)性質(zhì)1  材料的變形2  疲勞與斷裂3  蠕變第十章  材料的熱學(xué)性質(zhì)1  熱容與熱傳導(dǎo)2  熱膨脹第十一章  材料的電學(xué)性質(zhì)1  材料的導(dǎo)電性2  介質(zhì)極化和介電性3  壓電性與鐵電性第十二章  材料的光學(xué)性質(zhì)1  線性光學(xué)性能2  光與物質(zhì)的相互作用3  旋光性與非線性光學(xué)性4  發(fā)光第五篇  新型無機(jī)材料的制備工藝第十三章  傳統(tǒng)無機(jī)材料的制備工藝1  寶石的制備、加工和處理2 玻璃的制備工藝3 耐火材料的制備第十四章  新型無機(jī)材料的制備工藝1  復(fù)合材料的制備2  功能陶瓷的制備3  半導(dǎo)體材料的制備4  高分子材料的制備5  納米材料的制備參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一篇 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)理論第一章 物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)1 物質(zhì)的組成什么是物質(zhì)？它是如何構(gòu)成的？它以怎樣的方式存在？這些問題的掌握和理解，對于我們?nèi)祟惖拇嬖趤碚f具有十分重大的意義。就物質(zhì)本身來說，它可以作用于我們的感官，并引起我們的感覺。這表述了如下兩方面的意義：①物質(zhì)可以對我們產(chǎn)生作用；②我們可以感受到物質(zhì)的存在。物質(zhì)是不依賴于人的意識而存在的客觀實(shí)在。就是說物質(zhì)是客觀實(shí)在，它的存在是不以人們的意志為轉(zhuǎn)移的。物質(zhì)是永恒的。它既不能被創(chuàng)生，也不能被消滅，它只能從一種形態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種形態(tài)。在整個自然界中，物質(zhì)一直在不斷地運(yùn)動著。沒有不運(yùn)動的物質(zhì)，也沒有非物質(zhì)的運(yùn)動。正是由于運(yùn)動著的物質(zhì)，構(gòu)成了浩瀚無際、變幻無窮的大自然。無論我們?nèi)绾闻θラ_拓、研發(fā)和創(chuàng)造，都不可能改變物質(zhì)和運(yùn)動的根本屬性，都無法違背大自然的根本規(guī)律。因此，我們只能修改和調(diào)整自己的思維，去使我們的認(rèn)識和創(chuàng)造符合大自然的客觀規(guī)律，以使人和自然和諧發(fā)展。物質(zhì)具有極其復(fù)雜的構(gòu)成。其中，不同物質(zhì)的不同形態(tài)，對應(yīng)著不同的組合和變換形式。對此，在本書后續(xù)的內(nèi)容中將會陸續(xù)提到。對于物質(zhì)的存在形態(tài)來說，又分為實(shí)物和場這兩種基本狀態(tài)。實(shí)物和場都具有質(zhì)量和能量。實(shí)物如樓房、有機(jī)物、分子、原子、質(zhì)子、中子、電子等，均具有靜質(zhì)量；而場如電場、磁場、引力場、紫外光、T射線等，則一般不具有靜質(zhì)量。雖然如此，二者卻具有不可分割的聯(lián)系，并在適當(dāng)條件下可以相互轉(zhuǎn)化，例如：正負(fù)電子對的對撞而轉(zhuǎn)變成為γ射線。

編輯推薦

《同濟(jì)大學(xué)"十一五"規(guī)劃教材?材料科學(xué)與技術(shù)》是面向21世紀(jì)的“材料科學(xué)與技術(shù)”課程教材。它可作為理丁科大學(xué)材料類專業(yè)本科生、研究生的教學(xué)用書，也可供相關(guān)專業(yè)的科研人員、工程技術(shù)人員和管理人員參考使用。

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