《材料物理性能》求取 ⇩

绪论1

第1章固体的能量结构1

1.1 概述1

1.2 电子的波粒二象性1

1.3 薛定谔方程3

1.4 定态波函数4

1.5 核外电子的运动状态8

1.6 原子的壳层结构与元素周期律11

1.7 经典自由电子论14

1.7.1 从理论上推导出欧姆定律14

1.7.2 从理论上推导出焦耳-楞次定律18

1.8 自由电子费米气体19

1.9 点阵周期场中的电子状态22

1.10 k空间与布里渊区25

1.11 费米面29

1.12 点阵振动与声子30

1.12.1 单原子点阵的振动31

1.12.2 双原子点阵的振动32

1.12.3 点阵振动的量子化34

1.13 合金相与能带结构——休谟-饶塞里定律34

第2章电学性能37

2.1 概述37

2.2 导体、绝缘体和半导体的能带39

2.3 金属的导电性40

2.3.1 金属导电机制与马基申定则40

2.3.2 温度对金属电阻的影响42

2.3.3 压力对材料电阻的影响46

2.3.4 固溶体的导电性48

2.3.5 金属间化合物55

2.3.6 多相合金的导电性58

2.4.1 半导体的电学性能开发60

2.4 半导体的电学性能60

2.4.2 本征半导体和杂质半导体61

2.4.3 电导率和霍尔效应64

2.4.4 半导体的能带结构66

2.4.5 p-n结的整流特性69

2.4.6 晶体管的放大特性70

2.5 电介质性能71

2.5.1 静态介电系数71

2.5.2 电极化机制72

2.5.3 交变电场中的介电损耗74

2.5.4 铁电性76

2.6 超导电性81

2.6.1 超导电性的发现与进展81

2.6.2 温度、压力和磁场的影响83

2.6.3 两类超导体84

2.6.4 超导现象的物理本质86

2.7 导电性的测量87

2.7.1 指示仪表间接测量法87

2.7.2 直流电桥测量法88

2.7.3 直流电位差计测量法91

2.7.4 用冲击检流计法测量绝缘体电阻93

2.7.5 直流四探针测量法93

2.8 电阻分析95

2.8.1 固溶体有限溶解度的测定95

2.8.2 合金时效的研究96

2.8.3 回归现象的研究97

2.8.4 材料疲劳过程的研究97

2.8.5 马氏体相变的研究98

第3章磁学性能100

3.1 概述100

3.2.1 材料的磁化现象103

3.2 磁性的宏观特征103

3.2.2 磁化率和磁导率104

3.2.3 磁化曲线和磁滞回线106

3.2.4 静磁能和退磁能108

3.2.5 温度对材料磁性的影响111

3.2.6 铁磁体的非磁性能反常112

3.3 抗磁性和顺磁性112

3.3.1 原子磁性112

3.3.2 抗磁性113

3.3.3 顺磁性115

3.3.4 金属的抗磁性和顺磁性117

3.3.5 影响金属抗磁性与顺磁性的因素118

3.3.6 抗磁和顺磁磁化率的测量121

3.4 铁磁性的物理本质121

3.4.1 外斯假说121

3.4.2 自发磁化122

3.4.3 铁磁性的判据125

3.4.4 反铁磁性和亚铁磁性126

3.5 晶体磁各向异性和磁晶能130

3.5.1 磁各向异性及其解释130

3.5.2 磁各向异性常数131

3.5.3 磁各向异性的图形表示132

3.6 磁致伸缩效应和磁弹性能133

3.6.1 磁致伸缩及其起因133

3.6.2 磁致伸缩系数的理论计算135

3.6.3 磁弹性能136

3.7 磁畴结构137

3.7.1 磁畴的观察137

3.7.2 磁畴的起因138

3.7.3 畴壁139

3.7.4 不均匀物质中的磁畴140

3.7.5 单畴颗粒141

3.7.6 磁泡畴142

3.8 技术磁化和反磁化过程142

3.8.1 技术磁化的两种机制142

3.8.2 壁移的动力与阻力144

3.8.3 壁移的两种理论模型和起始磁化率146

3.8.4 反磁化过程和磁矫顽力149

3.9 金属与合金的铁磁性151

3.9.1 温度的影响151

3.9.2 加工硬化和晶粒细化152

3.9.3 磁场退火153

3.9.4 合金化153

3.9.5 有序化154

3.9.6 Spinodal分解155

3.10 动态磁化特性156

3.10.1 磁滞和涡流损耗156

3.10.2 复数磁导率158

3.10.3 铁磁材料的Q值和磁损耗系数tan？160

3.10.4 磁后效及其对永久磁铁的影响161

3.10.5 磁导率减落162

3.10.6 共振损耗163

3.11 射频铁氧体164

3.11.1 射频铁氧体按其用途的分类165

3.11.2 低频铁氧体166

3.11.3 高频铁氧体168

3.12 矩磁铁氧体169

3.12.1 矩形性170

3.12.2 开关时间与峰值时间171

3.12.3 输出电压171

3.12.4 打扰特性172

3.12.5 矫顽力173

3.12.6 温度系数173

3.13.1 静态磁特性的冲击法测量174

3.13 铁磁材料静态磁特性的测量174

3.13.2 静态磁特性的自动测量180

3.14 铁磁材料动态磁特性的测量183

3.14.1 动态磁测量技术的发展183

3.14.2 指示仪表测量法183

3.14.3 示波器法186

3.14.4 电桥法187

3.14.5 动态磁特性的自动测量188

3.15 磁定量相分析190

3.15.1 磁参数的选择190

3.15.2 多相合金的性质192

3.15.3 磁转矩仪测量法193

4.2 光的本性195

4.2.1 波粒二象性195

4.1 概述195

第4章光学性能195

4.2.2 光是电磁波196

4.2.3 光波的干涉和衍射198

4.2.4 光子的能量和动量199

4.3 介质对光的反射和折射199

4.3.1 反射定律和折射定律199

4.3.2 折射率与传播速度的关系201

4.3.3 反射率和透射率202

4.3.4 光的全反射和光导纤维204

4.3.5 棱镜、透镜和反射镜206

4.4 材料对光的吸收和色散206

4.4.1 光的吸收206

4.4.2 光的色散209

4.5 晶体的双折射和二向色性213

4.5.1 双折射213

4.5.2 双折射现象的解释214

4.5.3 折射率椭球216

4.5.4 偏振元件217

4.5.5 二向色性217

4.6 介质的光散射218

4.6.1 散射与其他光学现象的关系218

4.6.2 弹性散射219

4.6.3 非弹性散射220

4.7 材料的光发射222

4.7.1 激励方式222

4.7.2 材料发光的基本性质222

4.7.3 发光的物理机制226

4.8 材料的受激辐射和激光229

4.8.1 受激辐射229

4.8.2 激活介质231

4.8.3 光学谐振腔和模式232

4.8.4 激光振荡条件233

4.8.5 激光器件简介235

第5章热学性能237

5.1 概述237

5.2 热容和热函237

5.2.1 基本参量及其关系237

5.2.2 固体热容理论239

5.2.3 金属与合金的热容242

5.2.4 合金相的形成热243

5.2.5 相变对热容和热函的影响246

5.2.6 热分析及其应用248

5.3 热膨胀252

5.3.1 热膨胀系数252

5.3.2 热膨胀的微观解释253

5.3.3 热膨胀系数的影响因素255

5.3.4 铁磁状态的热膨胀反常258

5.3.5 热膨胀的测量261

5.3.6 热膨胀分析的应用265

5.4 热传导271

5.4.1 导热系数、导温系数和热阻271

5.4.2 魏德曼-弗朗兹定律272

5.4.3 热传导的物理机制273

5.4.4 热传导的影响因素274

5.4.5 热导率的测量280

5.5 热电性281

5.5.1 热电效应及其规律281

5.5.2 金属的热电势283

5.5.3 影响金属热电势的因素285

5.5.4 热电势的测量和应用286

5.5.5 热电性在测温上的应用288

第6章弹性与滞弹性290

6.1 概述290

6.2 广义胡克定律292

6.3 各向同性体的弹性系数294

6.4 材料中应力波的传播295

6.5 弹性的物理本质297

6.5.1 弗朗克尔双原子模型297

6.5.2 模量与熔点和蒸发热的关系299

6.6 弹性模量的影响因素300

6.6.1 原子结构的影响300

6.6.2 温度的影响300

6.6.3 相变的影响302

6.6.4 合金元素的影响303

6.7 弹性模量的各向异性305

6.8 铁磁状态的弹性反常306

6.9 弹性常数的测定309

6.9.1 共振棒分析311

6.9.2 共振棒法的计算误差316

6.9.3 共振棒法实例318

6.9.4 超声脉冲回波法320

6.10 滞弹性与内耗321

6.10.1 滞弹性弛豫321

6.10.2 内耗、模量亏损与非弹性应变的关系324

6.11 弛豫型内耗和金属弛豫谱327

6.11.1 内耗和模量亏损327

6.11.2 金属弛豫谱328

6.12 静滞型内耗329

6.13 阻尼共振型内耗330

6.14 内耗的测量方法和量度331

6.14.1 扭摆法——低频下内耗的测量331

6.14.2 共振棒法——中频下内耗的测量333

6.14.3 超声脉冲回波法——高频下内耗的测量335

6.15 内耗与材料结构的关系336

6.15.1 点缺陷引起的内耗337

6.15.2 与位错有关的内耗342

6.15.3 与界面有关的内耗351

6.16 马氏体相变内耗354

6.16.1 马氏体相变的内耗特征354

6.16.2 马氏体相变的阻尼机制356

6.17 热弹性内耗357

6.18 磁弹性内耗358

6.19 伪弹性与形状记忆效应359

6.19.1 聚合物材料的粘弹性359

6.19.2 相变伪弹性361

6.19.3 形状记忆效应363

6.20 内耗法的应用实例366

6.20.1 测定扩散参数366

6.20.2 研究过饱和固溶体的沉淀368

6.20.3 研究金属的疲劳369

附录 物理量符号表371

参考资料373