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目录1

第一章 材料科学基础知识1

第一节 固体材料中的原子排列1

一、短程有序与长程有序1

二、晶体中原子的结合2

三、晶体结构的一些重要概念3

四、晶体中的晶面、晶向6

一、点缺陷8

第二节 晶体中的缺陷8

二、线缺陷9

三、面缺陷10

第三节 相图11

一、相的基本概念11

二、相图的基本概念12

三、相图的基本类型14

四、具有三相反应的相图17

一、强度与塑性18

第四节 工程材料的力学性能18

二、硬度20

三、韧性21

四、疲劳特性23

五、耐磨性24

第五节 工程材料的物理性能24

一、导电性24

二、磁性25

三、材料的热学性能26

习题26

第二章 金属材料28

第一节 金属材料的强化机制28

一、金属材料的基本强化途径28

二、形变强化30

三、固溶强化32

五、弥散强化33

四、细晶强化33

六、相变强化35

第二节 铁碳相图与铁碳合金36

一、铁碳相图36

二、铁碳合金的结晶过程与平衡组织38

三、碳钢39

第三节 钢的热处理41

一、钢在加热时的转变41

二、TTT图与钢的冷却转变42

三、钢的热处理工艺45

第四节 合金化原理与合金钢49

一、合金元素在钢中的作用49

二、合金钢的分类与编号方法52

三、合金钢的种类及基本用途53

第五节 钢的表面强化63

一、化学热处理63

二、表层快速加热淬火64

三、化学气相沉积65

四、物理气相沉积65

五、离子注入66

第六节 铸铁66

一、铸铁的凝固过程66

二、铸铁的基体组织68

三、铸铁的性能与生产68

第七节 非铁基合金（有色金属及其合金）69

一、铝合金69

二、铜合金71

三、镁合金75

四、铍75

五、镍与钴75

六、钛合金76

习题79

二、陶瓷材料的结合键81

一、陶瓷材料的相组成81

第三章 工程陶瓷材料81

第一节 陶瓷材料的物质结构81

三、陶瓷材料中的晶相83

四、陶瓷材料中的晶体缺陷86

第二节 陶瓷材料的性能特点88

一、陶瓷材料的力学性能88

二、陶瓷材料的热性能92

三、陶瓷材料的电性能94

第三节 普通陶瓷的工艺过程97

一、原料配制97

二、常用成型技术98

三、烧成99

第四节 特种陶瓷的工艺过程100

一、原料配制100

二、成型技术101

三、烧结技术102

第五节 陶瓷材料及其应用103

一、普通陶瓷103

二、耐火材料103

三、特种陶瓷105

四、电子陶瓷108

习题111

第四章 聚合物材料112

第一节 概述112

第二节 聚合物分类112

一、根据聚合物的热行为分类112

二、按主链结构分类113

三、按聚合物性能用途分类113

第三节 聚合物的制备114

一、加成聚合114

二、缩合聚合116

一、聚合物结构118

第四节 热塑性聚合物118

二、聚合物的力学性能124

三、聚合物的粘弹性125

四、温度对聚合物的影响128

第五节 聚合物的液晶态结构130

一、液晶的基本概念130

二、聚合物液晶的结构131

三、聚合物液晶的性质132

第六节 橡胶和热塑性弹性体133

一、橡胶133

二、热塑性弹性体134

第七节 热固性聚合物136

一、热固性聚合物类型136

二、热固性聚合物的温度—形变曲线139

一、聚合物合金140

第八节 聚合物合金和互穿聚合物网络140

二、互穿聚合物网络141

第九节 聚合物添加剂143

一、增塑剂143

二、稳定剂144

三、填充剂、增强剂145

四、着色剂145

五、阻燃剂145

一、概述146

六、抗静电剂146

第十节 聚合物材料的老化146

二、聚合物的光氧老化147

三、聚合物的热氧老化148

四、聚合物材料的化学老化149

第十一节 自降解聚合物151

一、概述151

二、生物降解塑料152

三、光降解塑料153

一、热塑性聚合物的加工成型154

第十二节 聚合物加工成型154

二、热固性聚合物的加工成型156

三、泡沫塑料156

习题157

一、非晶态材料的基本特征159

二、非晶态材料分类159

第一节 概述159

第五章 非晶态材料159

第二节 非晶态材料的结构160

一、非晶态聚合物的结构161

二、无机玻璃的结构161

三、非晶态金属的结构163

第三节 非晶态材料的玻璃化转变164

一、非晶态材料的通性164

二、玻璃化转变165

一、非晶态聚合物类型166

三、玻璃化转变机理166

第四节 非晶态聚合物166

二、非晶态聚合物的制备方法167

三、非晶态聚合物的转变168

四、非晶态聚合物的特性和应用172

第五节 无机非晶态材料174

一、玻璃的形成174

二、玻璃生产工艺176

三、玻璃的性质177

四、常见玻璃类别179

五、光学玻璃180

六、有色玻璃181

七、光致变色玻璃182

八、防护玻璃183

九、光导纤维184

二、非晶态半导体的能带结构185

第六节 非晶态半导体185

一、概述185

三、非晶半导体的掺杂效应186

四、非晶硅氢的制备和性质186

五、非晶态半导体的应用187

第七节 非晶态金属188

一、金属玻璃的制造方法188

二、非晶态金属的性能和应用190

习题193

第六章 复合材料195

第一节 概述195

一、复合材料的分类195

二、复合材料的特点196

第二节 粒子改性复合材料197

一、复合原理198

二、增强粒子的种类198

三、聚合物基粒子复合材料199

四、陶瓷基粒子复合材料200

五、金属基粒子复合材料202

第三节 纤维增强复合材料203

一、概述203

二、复合原则204

三、纤维的种类和性能207

四、复合材料的界面213

第四节 聚合物基纤维增强复合材料216

一、聚合物基体216

二、玻璃纤维复合材料219

三、高性能纤维增强塑料220

四、聚合物分子复合材料221

第五节 纤维增强金属基复合材料223

一、概述223

二、金属基复合材料的制备方法223

五、自增强金属复合材料224

三、纤维增强铝基复合材料224

四、纤维增强钛基复合材料224

六、α-Al2O3纤维增强镍基合金复合材料225

第六节 纤维增强陶瓷复合材料225

一、概述225

二、SiC纤维增强陶瓷226

三、纤维-陶瓷复合材料的制备226

四、碳/碳复合材料227

五、陶瓷增强复合材料228

第七节 层状复合材料229

一、概述229

二、混合定律在层状复合材料中的应用229

三、夹层复合材料230

习题230

第一节 非金属导电材料232

一、材料的电阻232

第七章 功能材料232

二、结构型导电聚合物233

三、复合导电材料237

四、导电聚合物的应用238

五、聚合物固态离子导体241

第二节 超导材料242

一、超导特性242

二、超导理论243

三、超导材料244

四、超导材料的应用246

第三节 压电材料246

一、压电陶瓷246

二、压电聚合物材料249

三、压电复合材料251

第四节 光学功能材料252

一、光致抗蚀材料252

二、光电导材料253

三、非线性光学材料255

第五节 生物材料260

一、概述260

二、生物聚合物材料260

三、生物陶瓷材料264

四、生物金属材料266

第六节 分离膜266

一、聚合物分离膜266

二、无机陶瓷膜271

第七节 形状记忆材料273

一、形状记忆合金273

二、形状记忆聚合物276

第八节 磁性材料279

一、物质的磁性279

二、软磁材料282

三、硬磁材料284

四、聚合物磁性材料286

第九节 储氢合金287

一、金属中氢的密度287

二、金属与氢的结合288

三、储氢合金的特点288

第十节 智能材料288

一、概述288

二、金属系智能材料289

三、无机非金属系智能材料289

四、高分子系智能材料290

五、展望292

第十一节 梯度功能材料293

一、概述293

二、梯度功能材料的设计293

三、梯度功能材料的制备294

四、梯度功能材料的应用295

习题297