材料概論

前言

“材料概論”是材料類專業(yè)開設(shè)的一門必修課，屬于材料類相關(guān)專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課，通常安排在大一或大二講授。這就要求該課程的內(nèi)容注重基本知識和基本原理，且通俗易懂。編寫本書的目的在于，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生增長一定的材料科學(xué)知識，同時也增加對材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的興趣，為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。所以，搞好本課程的教材編寫和教學(xué)工作對于培養(yǎng)一批材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的新生力量是十分重要的。近年來，不少學(xué)校先后推出了多種高水平的中文版《材料概論》和其他有關(guān)的教材，滿足了材料類專業(yè)的教學(xué)需要。隨著與國外大學(xué)的教學(xué)合作與交往的不斷深入，雙語教學(xué)也逐漸受到重視并率先在部分基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課中進(jìn)行了嘗試，取得了良好的效果?！安牧细耪摗笔俏倚Ｗ钤绫贿x定作為雙語教學(xué)的課程之一，在教學(xué)內(nèi)容選擇、教學(xué)方法研討等方面進(jìn)行了有益的探索。但是，教材問題是長時間困擾該課程建設(shè)，影響該課程教學(xué)效果的重要因素。沒有一本合適的雙語教材，教師備課時沒有一個確定的藍(lán)本，學(xué)生學(xué)習(xí)時沒有一個明確的依據(jù)，解決《材料概論》教材問題成為材料專業(yè)教學(xué)工作的燃眉之急。按照我們的理解，雙語教學(xué)教材與專業(yè)英語教材有相似之處，但也有差別。顯然，雙語教材更側(cè)重于專業(yè)知識的系統(tǒng)性和完整性，而外語在其中主要起到載體的作用，即雙語教材的主要功能還是傳遞專業(yè)知識?？梢韵胂?，從浩如煙海的材料科學(xué)英文文獻(xiàn)中篩選出符合教材要求且能保證章節(jié)之間有良好的協(xié)調(diào)關(guān)系的素材并非一件很容易的事情。本著一種探索和嘗試，我們組織了幾位有國外學(xué)習(xí)經(jīng)歷的教師編寫了這本教材。我們作出了很大的努力，也進(jìn)行了反復(fù)修改，但我們?nèi)匀粦阎活w忐忑不安的心來迎接讀者的評價。

內(nèi)容概要

　　《材料概論》是普通高等學(xué)校材料科學(xué)與工程專業(yè)類“材料概論”或相關(guān)課程的雙語教材。全書以國外著名的材料科學(xué)與工程著作和綜述性論文為基礎(chǔ)，以材料“結(jié)構(gòu)-制備-性能-應(yīng)用”為主線，系統(tǒng)介紹了材料科學(xué)與工程的基本知識、基本原理以及材料的應(yīng)用技術(shù)?！　∪珪卜制哒?，分別涉及材料科學(xué)基本知識、金屬材料、陶瓷材料、玻璃材料、水泥混凝土材料、高分子材料和復(fù)合材料的有關(guān)內(nèi)容。每一章由若干小節(jié)組成，每節(jié)又分為基本課文和閱讀材料。在基本課文后附有部分專業(yè)詞匯和注釋，閱讀材料中的疑難點(diǎn)在課文中加以注釋。師生們在教學(xué)過程中可選擇使用?！　　恫牧细耪摗芬部晒氖虏牧涎芯颗c應(yīng)用的人員作為了解專業(yè)知識、提高英語水平的閱讀材料。

作者簡介

水中和，男，武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師。曾先后獲得原武漢建材學(xué)院和武漢工業(yè)大學(xué)(現(xiàn)武漢理工大學(xué))學(xué)士和碩士學(xué)位。多年從事材料科學(xué)與工程的教學(xué)和科研工作。1996年9月赴荷蘭代爾夫特理工大學(xué)(Dem university of Technology)土木與地球科學(xué)學(xué)院進(jìn)修并攻讀博士學(xué)位，2001年1月獲該校博士學(xué)位。2001年6月至2002年6月任香港理工大學(xué)土木與結(jié)構(gòu)工程系助理研究員，主要研究領(lǐng)域?yàn)樯鷳B(tài)建筑材料、水泥基復(fù)合材料、混凝土材料與結(jié)構(gòu)的檢測與評價。

書籍目錄

1 Introduction to Materials1.1 Materials and Materials Science1.1.1 How Is Materials Defined1.1.2 The Three Classes of Materials1.1.3 Materials Properties1.1.4 Use of Materials1.1.5 Materials Science1.2 Types of Materials1.2.1 Metal1.2.2 Ceramics and Glasses1.2.3 Polymers1.2.4 Composites1.3 Structural Characteristic of Materials1.3.1 Crystal Lattice1.3.2 Crystallographic Indices1.3.3 Anisotropy1.4 Structure-property-processing Interaction1.4.1 properties1.4.2 Structure1.4.3 Processing 1.4.4 Structure-property-processing InteractionQuestions and ProblemsReferences2 Metallic Materials2.1 Metals2.2 Ferrous Metals2.2.1 Ferrous Metals Group2.2.2 Production of Iron2.2.3 Production of Steel2.2.4 Cast Iron Alloys 2.2.5 Steels2.3 Nonferrous Metals2.3.1 Introduction2.3.2 Nonferrous Metals in Common Use2.3.3 Titanium，Nickel，and Cobalt2.3.4 Other Nonferrous Metals2.4 The Physical and Mechanical Properties of Metals2.4.1 Mechanical Properties2.4.2 Metals at Low Temperatures2.4.3 Physical Properties2.5 The Crystal Structure of Metals2.5.1 Bonding of Metals2.5.2 Metals and Nonmetals 2.5.3 Crystalline Unit Structures2.6 CorrosionQuestions and ProblemsReferences3 Ceramic Materials 3.1 Introduction3.2 Nature of Ceramics3.2.1 Porosity of Ceramics3.2.2 Structure of Ceramics3.2.3 Ceramics Phase Diagrams3.3 Ceramics Processing 3.3.1 Traditional Processing 3.3.2 Advanced Ceramic Processing 3.4 Properties of Ceramics3.4.1 Mechanical Properties3.4.2 Physical Properties3.4.3 Chemical Proterties3.4.4 Fabricability3.4.5 Other Properties3.4.6 Designing Ceramics3.5 Application of CeramicsQuestions and ProblemsReferences4 The Glass Sciences4．1 The World of Glasses4．1．1 Natural Glasses  4．1．2 Glass in Modem Tirues4．1．3 Different Types ofGlasses4．2 Preparation Technologies of Glasses  4．2．1 Preparation ofGlasses4．2．2 Microwave Heating in Glass Preparation4．2．3 Sol-gel Process4．2．4 Chemical Nature of Glass Forming Materials  4．2．5 Stru&ural Approach to Glass Formation4．3 Structures and Properties of Glasses  4．3．1 Continuous RandOm Network Model  4．3．2 Random Close Packing Model  4．3．3 Bonding Tlheories4．3．4 Kinetic Criteria for Glass Formation  4．3．5 Thermal Behaviour ofGlasses  4．3．6 Physical Properties4．3．7 Optical Properties  4．3．8 Chemical Stability4．3．9 Electrical Nature ofGlass4．4 Applications of Glasses4．4．1 Glass Products4．4．2 Architectural GIass4．4．3 Anti．solar Glass4．4．4 Zero-expansion Transparent Glass Ceramics4．4．5 Glass for Active-matrix Liquid-crystal Display Panels  4．4．6 Fibre Optics  4．4．7 Fine Particulates and Nano—glasses4．5  Recent Topics of Optoelectronics Materials4．5．1 Blue and Green Light Sources  4．5．2 Optical Switches4．5．3 Optical FibersQuestions and Problems5 Cement and Concrete Materials5．1 Pbrtland Cement and Its Major Constituent Phases5．1．1 Portland Cement General  5．1．2 Types ofPortland Cement5．1．3  Cement Chemical Nomenclature and Other Abbreviations  5．2 Getting Acquainted with Concrete5．2．1 Properties Desired in Fresh or Plastic Concrete5．2．2 Properties Desired in Hardened Concrete5．2．3 Properties ofConcrete5．2．4 Variables That Influence Concrete Quality5．2．5 Consumer Product Safety5．3 Concrete：Strength and Behavior5．3．1 Introduction5．3．2 Uniaxial Behavior5．3．3 Tension Strength5．4 Uses of Concrete5．4．1 Reinforeed Concrete5．4．2 Prestressed Concrete5．4．3 Preeast Concrete5．4．4 Lightweight Concrete  5．4．5Thin Shell5．4．6 Shotcrete  5．4．7 Construction witll Prefabricated Concrete Units5．5 New Type of Cement．based Materials5．5．1 General5．5．2 DSP Concretes5．5．3 MDF CementsQuestions and ProblemsReferences6 POlymer Materials6．1 Polymer and Nomenclature6．1．1 Nomenclature Based on Source6．1．2 Nomenclature Based on Structure(Non-IUPAC)6．1．3 IUPAC Structure．based Nomenclature System6．1．4 Trade Names and Nonnames6．2  P0lymer Synthesis  6．3 Structure—property Relations6．3．1 General consideration6．3．2 Control of T and Tm6．3．3 Relation between T and Tm6．4  Mechanical Properties of Elastomers，F(xiàn)ibers，and Plastics6．4．1 Mechanical Properties6．4．2 Elastomers，F(xiàn)ibets，and Plastics6．5 Polymeric Biomaterials for Tissue and Organ Regeneration  Questions and ProblemsReferences7 Composite Materials7．1 An Overview of Composites7．1．1 Introduction7．1．2 Definition of Composites  7．1．3 Materials ofConstruction7．2 Surface Treatment of Reinforcing Materials7．2．1 Cost Factor7．2．2 Chemistry 0fSutrace Treatment and Interfacial Structure  7．3 Mechanical Property of Polymeric Composite7．3．1 Introduction7．3．2 Polymer Matrix Composites  7．4 Smart Structural Composites  7．4．1 Cement-marx Composites7．4．2 Polymer-matrix Composites  7．5 Framework for NanoeompositesQuestions and ProblemsBefemnces

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

本書是普通高等學(xué)校材料科學(xué)與工程專業(yè)類“材料概論”或相關(guān)課程的雙語教材。全書以國外著名的材料科學(xué)與工程著作和綜述性論文為基礎(chǔ)，以材料“結(jié)構(gòu)—制備—性能—應(yīng)用”為主線，系統(tǒng)介紹了材料科學(xué)與工程的基本知識、基本原理以及材料的應(yīng)用技術(shù)。本書也可供從事材料研究與應(yīng)用的人員作為了解專業(yè)知識、提高英語水平的閱讀材料。

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