《材料的应用与发展》求取 ⇩

第一章 绪论1

§1 人类与材料1

目录1

§2 新技术革命与材料4

§3 材料的内涵和外延5

§3.1 定义6

§3.2 划分6

§4 材料的判据和问题10

§5 材料的应用和失效13

§6 目的和体系16

§1 引言19

第二章 材料的失效19

§2 低温脆断22

§2.1 海船脆断与夏氏Ⅴ型缺口韧性22

§2.2 缺口韧性之间相关性25

§3 疲劳断裂30

（1）断口特征30

（2）光滑试样的疲劳性能31

（3）缺口试样的疲劳性能34

（4）裂纹试样测定的性能36

（5）改善疲劳性能的途径37

（1）事故概况38

§4.1 汽轮机叶轮的碱脆38

§4 应力腐蚀断裂38

（2）工况及应力计算39

（3）材质及断裂力学分析39

（4）化学介质作用的分析42

（5）结论和防止措施42

§4.2 应力腐蚀断裂和氢脆43

（1）概念43

（2）试验方法和工程参量44

（3）作用机理和影响因素48

（4）抑制措施52

§5 结语56

第三章 材料的性能57

§1 分析方法57

§1.1 逻辑分析57

（1）内涵与定义57

（2）外延与划分59

（3）共性问题59

§1.2 系统分析64

（1）黑箱法64

（2）相关法65

（3）过程法66

（1）定义68

§2 韧性与韧化68

§2.1 逻辑分析68

（2）划分69

§2.2 系统分析70

（1）应力、应变和应变能70

（2）内因和外因72

（3）能量和过程75

（4）韧性和脆性79

§3 腐蚀与耐蚀性79

§3.1 概念79

§3.2 金属腐蚀的基本过程82

（1）电位－pH图87

§3.3 热力学问题87

（2）混合氧化图90

§3.4 动力学问题91

（1）极化曲线91

（2）不锈钢的极化曲线94

§3.5 结构学问题103

（1）膜的成分、结构及厚度103

（2）表面处理和耐蚀性105

§3.6 局部腐蚀106

（1）晶间腐蚀106

（2）点腐蚀和缝隙腐蚀107

（1）合理选材和表面涂层108

（2）改善工作环境108

（3）对整个系统采用电化学保护108

§3.7 防腐蚀技术108

§4 磨损与耐磨性109

§4.1 逻辑分析109

（1）定义109

（2）划分110

§4.3 基本过程和参量112

（1）接触面积112

§4.2 系统分析112

（2）摩擦生热115

（3）化学变化117

（4）力学现象119

（5）润滑作用121

§4.4 磨损机理124

（1）粘结磨损机理124

（2）剥层磨损机理126

（3）磨料磨损机理126

（4）表面疲劳磨损机理127

（5）腐蚀磨损128

（6）断裂韧性与磨损130

§4.5 材料的耐磨性131

§5 结语135

第四章 材料的结构138

§1 引言138

§2 分析方法139

§2.1 概念139

（1）组元140

（2）排列方式141

（3）运动方式142

§2.2 结构的测定143

§2.3 共性问题144

（1）可分与穷尽146

（2）转变与守恒147

（3）树木与森林149

（4）表象与真情152

§3 自由原子结构156

§4 结合键相晶体结构160

§4.1 离子键晶体160

（1）结构特征160

（2）结构和能量163

§4.2 共价键晶体169

（1）共价键和分子轨道169

（2）共价键晶体172

（3）高分子化合物的立体结构174

§4.3 金属键晶体181

（1）密排方式182

（2）结合键192

（3）合金化的基本参量196

§4.4 分子键晶体203

§4.5 结语203

§5 能带结构205

§5.1 近自由电子法205

§5.2 紧束缚近似法209

§6 原子型晶体缺陷212

§6.1 分类212

§6.2 空位214

§6.3 位错216

（1）原子模型216

（2）位错能量218

（3）位错运动223

§6.4 晶界226

（1）结构和能量226

（2）晶界化学232

§7 电子型晶体缺陷237

§7.1 引言237

§7.2 元素半导体238

（1）氧化膜的结构及扩散机理242

§7.3 化合物半导体242

（2）氧化的半导体理论246

§8 相248

§8.1 相图·相变和显微组织248

§8.2 相的定义和分类258

§8.3 固溶体261

（1）晶体结构261

（2）固溶线265

§8.4 中间相266

（1）分类267

（2）处理方法270

§8.5 亚稳相278

§9 显微组织283

§10 结语284

第五章 材料的工艺286

§1 引言286

§1.1 结构的控制286

§1.2 工艺的目的和分类288

§2 生产工艺290

§2.1 金属材料291

①矿石准备292

（A）铁矿粉的球团和烧结292

（1）火法冶金292

（B）硫化矿的焙烧293

（C）氧化矿的焙烧294

②冶炼296

（A）高炉炼生铁—焦碳还原剂301

（B）炭还原其他金属化合物303

（C）氢还原法304

（D）金属热还原法304

（E）熔锍冶炼305

③精炼305

（A）炼钢305

（C）火法精炼锡308

（B）火法精炼铜308

（D）区域熔炼提纯309

（E）精馏311

（F）电渣重熔精炼法314

（2）湿法冶金315

①浸取316

②分离318

③富集318

④提取金属或化合物319

（3）电冶金319

①水溶液电解319

②熔盐电解322

（4）总结324

§2.2 陶瓷材料325

（1）原料制备327

（2）成型与烧结329

（3）熔融固化330

§2.3单晶材料333

（1）加工类型334

（1）水溶液法334

（2）熔体法335

（3）气相法337

（4）固相法339

§2.4 离分子材料340

（1）概述340

（2）单体制备341

①乙烯及丙烯型普通塑料344

②工程塑料345

（3）均聚347

①缩聚347

②加成聚合348

③加成缩聚348

（4）共聚349

（5）共混349

§2.5 结语350

§3 加工工艺351

§3.1 概述351

§3.2 冷－热加工354

（2）加热355

（3）锻造或轧制357

（4）冷却359

（5）超塑性成形359

§3.3 切削加工362

（1）切削种类及金属的塑性363

（2）切削热365

（4）滞流及切屑瘤367

（3）切削液367

（5）切削功368

（6）表面粗糙度369

（7）刀具的磨损及切削速度369

§3.4 焊接371

（1）焊接方法的分类及其特点371

（2）熔化焊接的冶金学问题376

①冶炼376

②铸造377

③热处理379

①残余应力381

（3）焊接结构的断裂力学分析381

③焊接裂纹及焊接脆性382

②断裂韧性382

（A）凝固开裂383

（B）液化开裂384

（C）分层开裂384

（D）马氏体转变脆性385

（E）氢致延迟开裂385

（F）焊后加热开裂385

§3.5 工程塑料的成形加工386

（1）注射成型386

（3）吹塑成型387

（2）挤出成型387

（4）压制成型388

§4 工艺性能388

§4.1 相关法388

（1）焊接性389

（2）切削性389

（3）热加工性391

§4.2 过程法——深冲性393

（1）n值394

（2）R值395

（3）双向变形的成形极限396

（4）其它因素397

§5 结语398

第六章 材料的经济400

§1 引论400

§1.1 经济体制400

§1.2 宏观材料学403

§1.3 材料经济学404

§2 商品经济的边际分析方法405

§2.1 收益递减律406

§2.2商品价格408

§3 材料循环411

§3.1 材料大循环412

§3.2 材料企业的信息循环和反馈414

§4 材料生产的经济分析416

§4.1 成本分析416

§4.2 生产要素的最优组合419

§4.3 社会分工的经济效益420

§5 结语421

第七章 材料的选用422

§1 提出问题422

§2.2 工艺性能425

（1）淬裂过程425

§2.1 使用性能425

§2 性能选材法425

（2）钢种选择428

§2.3 性能递增选材法429

§3 成本选材法432

§3.1 材料成本法433

§3.2 生产成本法435

§4 多目标选材法439

§4.1 问题和目标439

§4.2 评价技术440

（1）分级法440

（2）优化法441

§5 材料的管理443

第八章 材料的科研445

§1 类型445

§1.1 基础研究447

§1.2 应用研究447

§1.3 发展447

§2 选题449

§2.1 生存竞争，适者生存449

§2.2 加强协调，继续生存450

§2.3 明确科研类型，选题选人450

（1）均匀形核451

§2.4 收益递减律的借鉴451

§2.5 形核理论的启示451

（2）非均匀形核453

§3 方法453

§3.1 概述453

§3.2 系统分析法455

（1）寻求韧性最佳的工艺及／或断裂机理455

（2）寻求满足性能要求的材料和工艺457

（3）材料理论问题的研究458

§3.3 假说法459

（1）破绽法459

（2）类比法461

（3）统计法462

（4）近似法464

（5）直觉法及机遇法465

（6）科研水平466

§4 评价及管理467

§4.1 科研效益467

§4.2 科研效率468

第九章 材料的系统470

§1 引言470

§2 系统分析471

§2.1 能量方法473

§2.2 信息流动474

（1）黑箱法475

（2）反馈法476

§3 模型化技术479

§3.1 概念和步骤479

§3.2 方法481

（1）方块图481

（2）组元三角形482

（3）过程模型483

（4）时间模型484

（5）结构模型解析法484

（6）模拟486

§4 最优化技术487

§4.1 线性规划法489

§4.2 动态规划法491

§4.3 网络法493

（1）名词和符号494

（2）过程步骤494

（3）缩短PERT网络日程498

§5 决策论501

§5.1 概念501

§5.2 技术502

（1）评分优选法503

（3）决策树法504

（2）相关树法504

第十章 材料的展望508

§1 引言508

§2 预测方法509

§2.1 分类509

（1）直观预测法510

（2）探索预测法510

（3）目标预测法511

（4）反馈预测法511

§2.2 外推法512

§2.3 特尔菲法515

§3 未来材料516

§3.1 总的趋势517

（1）材料生命曲线517

（2）竞争与替代519

§3.2 传统材料的改进521

（1）调整成分522

（2）改进工艺523

§3.3 新材料的研制525

（1）需要和满足526

（2）引进和创新529

（3）系统和环境530

参考文献533