材料科學(xué)基礎(chǔ)

內(nèi)容概要

《材料科學(xué)基礎(chǔ)》是材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。目前國內(nèi)出版的這類教材版本雖然很多，但由于各個高校的專業(yè)背景和教改進程的差異，所以編入書中的內(nèi)容側(cè)重點也各不相同。本書力求將金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料緊密結(jié)合，從材料的組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，揭示材料性能與材料結(jié)構(gòu)和制備工藝之間的關(guān)系，全面闡述各種材料的共性基礎(chǔ)知識及個性特征。由于各種材料的分支學(xué)科的學(xué)術(shù)背景不盡相同，諸分支學(xué)科的融合也有一個歷史過程，不能一蹴而就；而金屬材料的理論體系相對于其他材料來說更為成熟和嚴(yán)密，其理論和研究方法也正在向其他材料學(xué)科移植和滲透；同時由于教學(xué)時數(shù)限制，因此，本教材的主體仍是金屬材料，同時兼顧無機非金屬材料和高分子材料以及復(fù)合材料。

書籍目錄

緒論第1章 材料的結(jié)構(gòu)　1.1 材料的鍵合方式　1.2 晶體學(xué)基本知識　1.3 純金屬的晶體結(jié)構(gòu)　1.4 合金相結(jié)合　1.5 陶瓷材料的晶體相結(jié)構(gòu)　1.6 非晶態(tài)金屬　1.7 準(zhǔn)晶體　1.8 高分子材料的結(jié)構(gòu)　習(xí)題第2章 空為與位錯　2.1 空位　2.2 位錯的基本類型及特征　2.3 柏氏矢量　2.4 位錯的運動　2.5 位錯的應(yīng)變場和應(yīng)力能　2.6 位錯的受力　2.7 位錯與晶體缺陷的交互作用　2.8 位錯的萌生與增殖　2.9 實際晶體中的位錯組態(tài)　習(xí)題第3章 材料的表面與界面　3.1 材料的表面　3.2 材料的界面　習(xí)題第4章 材料的凝固　4.1 金屬液態(tài)結(jié)構(gòu)與性能特點　4.2 金屬結(jié)晶的基本規(guī)律　4.3 晶核的長大　4.4 結(jié)晶理論的應(yīng)用　4.5 聚合物的凝固　習(xí)題第5章 二元合金相圖及合金的凝固和組織　5.1 二元相圖的表示方法　5.2 勻晶相圖及固溶體合金的凝固和組織　5.3 共晶相圖及共晶系合金的凝固和組織　5.4 包晶相圖及其合金的凝固和組織……第6章 三元相圖及合金的凝固組織第7章 固體材料中的擴散第8章 材料塑性變形第9章 冷變形金屬的恢復(fù)、再結(jié)晶與熱加工第10章 固態(tài)相變第11章 材料的電子結(jié)構(gòu)與物理性能的基本知識第12章 材料的強化和韌化參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：在人類歷史發(fā)展的進程中，“材料”一直占有十分重要的地位。每一種重要材料的發(fā)現(xiàn)和廣泛使用，都會使人類支配和改造自然的能力提高到一個新水平，給社會生產(chǎn)力和人類生活水平帶來巨大的變化，把人類的物質(zhì)文明和精神文明向前推進一步。歷史學(xué)家曾用材料來劃分時代，如石器時代、陶器時代、青銅器時代、鐵器時代。在科學(xué)技術(shù)十分發(fā)達的今天，材料仍然是現(xiàn)代文明的一個重要標(biāo)志，可以說，現(xiàn)在沒有哪一個工業(yè)技術(shù)部門不牽涉到材料，當(dāng)今高新技術(shù)的發(fā)展也必須有新型材料作為物質(zhì)基礎(chǔ)。例如沒有半導(dǎo)體材料的工業(yè)化生產(chǎn)，便不可能有目前的計算機技術(shù)；沒有現(xiàn)代耐高溫、高比強的結(jié)構(gòu)材料，便沒有今天的航空航天工業(yè)；沒有低損耗的光導(dǎo)纖維，便不可能實現(xiàn)光信息的長距離傳輸，也就沒有今天的光通訊。因此，材料、能源、信息被譽為現(xiàn)代文明的三大支柱。雖然“材料”這個名詞早已存在，但至今仍然很難給它下一個確切的定義。一般認為，材料是具有一定性能的物質(zhì)，可以用來制造機器、器件、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，材料自身的內(nèi)容也在不斷豐富和變化，人們可以對它有不同的理解。材料的種類繁多，按照材料特性，可將材料分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料，以及復(fù)合材料幾大類。按用途分類，又可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類。結(jié)構(gòu)材料主要是利用其力學(xué)性質(zhì)，要求在使用條件下能承受一定的載荷，例如制造飛機的鋁合金、鈦合金、高強度鋼等；功能材料是指利用材料的光、電、磁、聲等特性來實現(xiàn)特定功能的材料，如半導(dǎo)體材料、磁性材料、激光材料、儲氫材料等。事實上，結(jié)構(gòu)材料和功能材料之間也是很難嚴(yán)格區(qū)別的，一種材料可能既是結(jié)構(gòu)材料又是功能材料。此外，把那些已經(jīng)成熟且在工業(yè)中已批量生產(chǎn)并大量應(yīng)用的材料稱之為傳統(tǒng)材料或基礎(chǔ)材料，如鋼鐵、水泥、塑料等。而把那些正在發(fā)展，且具有優(yōu)異性能和應(yīng)用前景的一類材料稱之為先進材料或新材料。傳統(tǒng)材料通過采用新技術(shù)，提高性能可以成為新材料，新材料經(jīng)過長期生產(chǎn)和應(yīng)用之后也就成為傳統(tǒng)材料。

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