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工程材料结构原理


作者:
杨平、毛卫民
定价:
59.00 元
版面字数:
410千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
2016年
ISBN:
978-7-04-046434-4
物料号:
46434-00
出版时间:
2016-11-07
读者对象:
学术著作
一级分类:
自然科学
二级分类:
材料
三级分类:
通用

本书以材料专业本科生材料结构的初步知识为基础,系统介绍了工程材料中晶体结构的平移对称性、点对称性,以及描述对称性的晶系、点阵、点群、空间群的基本概念和相关原理;阐述了晶体取向及多晶织构的概念及其检测原理;以无机晶体材料为主,介绍了常见的晶体结构特征及晶体结构衍射原理;以工程应用为背景,适当介绍了晶体的缺陷结构,包括点缺陷特征、位错弹性性质、晶界结构及其取向特征和相应检测原理等。本书旨在使读者对工程材料的晶体结构有较全面而深入的了解。本书在撰写过程中不仅侧重所阐述知识的实用性,也注重工程材料结构及结构检测知识的更新,为读者在工程材料领域从事研究和技术开发工作奠定良好的材料结构基础。本书可作为材料专业硕士研究生的专业基础教材,或材料专业本科生、博士研究生的专业参考书;也可供从事材料科学与工程研究的科研人员、高等学校教师或相关企业工程技术人员阅读。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1章 材料结构的晶体学基础
        • 本章提要
          • 1.1 晶体与晶体学
            • 1.1.1 晶体的概念
              • 1.1.2 晶体的基本特性
                • 1.1.3 晶体结构理论的形成
                • 1.2 晶体的基本对称性
                  • 1.2.1 对称操作
                    • 1.2.2 晶体可能的旋转对称性与7种晶系
                      • 1.2.3 晶体主要的点对称性特征及其点阵单胞的特点
                        • 1.2.4 晶体可能的平移对称性与14种布拉维点阵
                        • 1.3 晶体的各向异性及其对性能的影响
                          • 1.3.1 一些典型的各向异性例子
                            • 1.3.2 不同结构晶体对称性对性能的影响
                              • 1.3.3 不同对称性对性能影响的例子
                              • 1.4 X射线晶体结构分析基础
                                • 1.4.1 布拉格方程
                                  • 1.4.2 X射线衍射强度
                                    • 1.4.3 X射线衍射的结构因子
                                      • 1.4.4 点阵类型引起的系统消光
                                        • 1.4.5 X射线衍射的中心对称定律
                                          • 1.4.6 X射线衍射与晶体所属晶系的关系
                                          • 1.5 凝聚态物质的其他结构形式
                                            • 1.5.1 非晶
                                              • 1.5.2 液晶
                                                • 1.5.3 准晶
                                                • 本章重点
                                                  • 思考题
                                                    • 参考文献
                                                      • 第1章附录
                                                        • 附录1.1 部分元素温度因子exp[-2M(θ)]的获取方法及相关参数
                                                          • 附录1.2 部分元素吸收因子A(θ)的获取方法及相关参数
                                                            • 附录1.3 部分元素原子散射因子f的获取方法及相关参数
                                                          • 第2章 点对称性与晶体学点群
                                                            • 本章提要
                                                              • 2.1 变换、晶体几何与张量
                                                                • 2.1.1 变换的重要性
                                                                  • 2.1.2 晶体几何及变换
                                                                    • 2.1.3 张量概念简述
                                                                      • 2.1.4 极射赤面投影及应用
                                                                      • 2.2 群与对称操作
                                                                        • 2.2.1 群与子群的概念
                                                                          • 2.2.2 点对称操作的集合与点群
                                                                            • 2.2.3 平移群
                                                                            • 2.3 7种晶系与32种晶体学点群
                                                                              • 2.3.1 晶体学点群概述
                                                                                • 2.3.2 三斜晶系点群
                                                                                  • 2.3.3 单斜晶系点群
                                                                                    • 2.3.4 正交晶系点群
                                                                                      • 2.3.5 四方晶系点群
                                                                                        • 2.3.6 三方晶系点群
                                                                                          • 2.3.7 六方晶系点群
                                                                                            • 2.3.8 立方晶系点群
                                                                                            • 2.4 晶体学点群的特征
                                                                                              • 2.4.1 点群中的旋转群
                                                                                                • 2.4.2 点群的中心对称性
                                                                                                  • 2.4.3 劳厄群
                                                                                                    • 2.4.4 点群的X射线衍射多重性因子
                                                                                                    • 本章重点
                                                                                                      • 思考题
                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                          • 第2章附录
                                                                                                            • 附录2.1 点对称操作的国际符号及申夫利斯符号
                                                                                                              • 附录2.2 常用点对称操作的操作矩阵
                                                                                                                • 附录2.3 点群的国际符号表示规则
                                                                                                                  • 附录2.4 点群的国际符号及申夫利斯符号
                                                                                                                    • 附录2.5 32种点群的一般点和等效点分布以及对称元素分布的极射赤面投影图
                                                                                                                      • 附录2.6 具有32种点对称性晶体及其点阵常数举例
                                                                                                                    • 第3章 晶体的三维对称性与空间群
                                                                                                                      • 本章提要
                                                                                                                        • 3.1 空间群及其对称操作
                                                                                                                          • 3.1.1 空间群的概念
                                                                                                                            • 3.1.2 点式空间群
                                                                                                                              • 3.1.3 螺旋操作
                                                                                                                                • 3.1.4 滑移操作
                                                                                                                                  • 3.1.5 商群
                                                                                                                                  • 3.2 空间群特征概要
                                                                                                                                    • 3.2.1 三斜晶系
                                                                                                                                      • 3.2.2 单斜晶系
                                                                                                                                        • 3.2.3 正交晶系
                                                                                                                                          • 3.2.4 四方晶系
                                                                                                                                            • 3.2.5 三方晶系
                                                                                                                                              • 3.2.6 六方晶系
                                                                                                                                                • 3.2.7 立方晶系
                                                                                                                                                • 3.3 国际表简介
                                                                                                                                                  • 3.3.1 国际表题头
                                                                                                                                                    • 3.3.2 基本对称性信息
                                                                                                                                                      • 3.3.3 空间群单胞内不同位置的特性
                                                                                                                                                        • 3.3.4 空间群的识别
                                                                                                                                                        • 本章重点
                                                                                                                                                          • 思考题
                                                                                                                                                            • 参考文献
                                                                                                                                                              • 第3章附录
                                                                                                                                                                • 附录3.1 常用对称元素的图示符号
                                                                                                                                                                  • 附录3.2 230种空间群的符号
                                                                                                                                                                • 第4章 无机晶体结构分析
                                                                                                                                                                  • 本章提要
                                                                                                                                                                    • 4.1 常见的无机晶体结构
                                                                                                                                                                      • 4.1.1 单质晶体结构
                                                                                                                                                                        • 4.1.2 AX型化合物
                                                                                                                                                                          • 4.1.3 AX2型化合物
                                                                                                                                                                            • 4.1.4 AX3型化合物
                                                                                                                                                                              • 4.1.5 结构转变与概率占位
                                                                                                                                                                                • 4.1.6 拓扑密堆化合物
                                                                                                                                                                                  • 4.1.7 其他复杂结构化合物
                                                                                                                                                                                  • 4.2 晶体对称性与衍射分析
                                                                                                                                                                                    • 4.2.1 非点式对称性造成的X射线系统消光
                                                                                                                                                                                      • 4.2.2 反常散射破坏X射线中心对称定律
                                                                                                                                                                                        • 4.2.3 非中心对称性的物理效应判别
                                                                                                                                                                                          • 4.2.4 强度统计分布函数N(z)检验法
                                                                                                                                                                                            • 4.2.5 中子衍射分析
                                                                                                                                                                                            • 4.3 电子密度函数
                                                                                                                                                                                              • 4.3.1 电子密度函数的推导
                                                                                                                                                                                                • 4.3.2 电子密度函数的性质和形式
                                                                                                                                                                                                  • 4.3.3 原子占位分析
                                                                                                                                                                                                  • 4.4 帕特森函数
                                                                                                                                                                                                    • 4.4.1 帕特森函数的定义
                                                                                                                                                                                                      • 4.4.2 帕特森函数的物理意义
                                                                                                                                                                                                        • 4.4.3 帕特森函数的基本性质
                                                                                                                                                                                                          • 4.4.4 帕特森函数的应用
                                                                                                                                                                                                          • 4.5 无机晶体结构分析实践
                                                                                                                                                                                                            • 4.5.1 晶体结构的函数分析法
                                                                                                                                                                                                              • 4.5.2 未知材料晶体结构确认过程实例
                                                                                                                                                                                                                • 4.5.3 已知材料的结构细节分析实例
                                                                                                                                                                                                                • 本章重点
                                                                                                                                                                                                                  • 思考题
                                                                                                                                                                                                                    • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                      • 第4章附录
                                                                                                                                                                                                                        • 附录4.1 与11种劳厄群对应的120种衍射群所涉及的空间群及其消光规律
                                                                                                                                                                                                                      • 第5章 晶体取向与多晶织构
                                                                                                                                                                                                                        • 本章提要
                                                                                                                                                                                                                          • 5.1 取向与织构
                                                                                                                                                                                                                            • 5.1.1 晶体取向
                                                                                                                                                                                                                              • 5.1.2 晶体学织构
                                                                                                                                                                                                                                • 5.1.3 多晶织构存在的普遍性及其应用
                                                                                                                                                                                                                                • 5.2 取向分布函数的数学原理
                                                                                                                                                                                                                                  • 5.2.1 极密度分布函数
                                                                                                                                                                                                                                    • 5.2.2 取向分布函数的数学式
                                                                                                                                                                                                                                      • 5.2.3 取向分布函数的计算原理
                                                                                                                                                                                                                                        • 5.2.4 多晶极图的X射线测定原理
                                                                                                                                                                                                                                          • 5.2.5 背散射电子衍射原理及晶体取向检测
                                                                                                                                                                                                                                          • 5.3 织构的表达与定量分析
                                                                                                                                                                                                                                            • 5.3.1 立方晶系常用的取向空间
                                                                                                                                                                                                                                              • 5.3.2 取向分布函数的表达方式
                                                                                                                                                                                                                                                • 5.3.3 织构定量分析
                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.3.4 织构与宏观性质的定量关系
                                                                                                                                                                                                                                                  • 5.4 金属塑性变形过程中取向的变化
                                                                                                                                                                                                                                                    • 5.4.1 位错滑移造成的塑性变形
                                                                                                                                                                                                                                                      • 5.4.2 滑移引起的取向变化
                                                                                                                                                                                                                                                        • 5.4.3 独立滑移系
                                                                                                                                                                                                                                                          • 5.4.4 孪生造成的塑性变形及取向变化
                                                                                                                                                                                                                                                          • 5.5 不同材料中织构含义的差异
                                                                                                                                                                                                                                                            • 本章重点
                                                                                                                                                                                                                                                              • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                • 第6章 晶体中的点缺陷
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 本章提要
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.1 点缺陷的热力学
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.1.1 点缺陷的基本热力学关系
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.1.2 平衡空位浓度的热力学分析
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.1.3 空位浓度的测量
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.1.4 自间隙原子的产生
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 6.2 晶体结构中点缺陷的组态
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 6.2.1 辐照条件下自间隙原子与空位的组态
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 6.2.2 被辐照结构在点缺陷的聚集和自组织
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.2.3 有序结构的点缺陷特征
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 6.3 离子晶体中的点缺陷对光学性质的影响
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 6.3.1 离子晶体中的色心
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.3.2 点缺陷与宝石的颜色
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 6.4 辐照回复及损伤
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 6.4.1 辐照后的回复
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 6.4.2 辐照损伤
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 本章重点
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第7章 晶体中的线缺陷
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 本章提要
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.1 位错应力场
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.1.1 直螺位错的弹性场和能量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.1.2 直刃位错的弹性场和能量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.1.3 混合位错的弹性场和能量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.1.4 各向异性介质中的位错
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.2 位错受力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.2.1 位错在外应力场下的受力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.2.2 位错的线张力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.2.3 位错线承受的化学力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.2.4 位错映像力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.5 非自由表面附近位错的受力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.6 薄膜覆盖物对平行于表面的螺位错的作用力
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.3 晶体中的位错结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 7.3.1 典型晶体结构中的位错
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 7.3.2 单质晶体结构中全位错的分解
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.3.3 非单质晶体中的位错
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 7.4 液晶中的向错
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 7.4.1 向错的定义及类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 7.4.2 向错的应力场及能量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.4.3 向错指向矢与特征量s
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.4.4 向错类型对液晶内织构的影响
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章重点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第8章 晶体中的面缺陷
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 本章提要
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1 晶体界面的取向特征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.1 晶界的空间取向及自由度
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.1.2 晶界的取向差及其计算方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.1.3 多晶晶粒间的取向差分布
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2 表面、晶界与相界的结构及特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.1 表面原子排列的TLK模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.2.2 界面能的各向异性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.2.3 界面的位错模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.2.4 重合位置点阵(CSL)模型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.2.5 晶体界面几何理论的普遍模型—O点阵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.2.6 界面的现代原子结构理论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.3 界面的取向及取向关系测定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.1 相界面法向取向的测定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.2 常见的取向关系
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3.3 取向关系的测定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 本章重点
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 思考题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 参考文献
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 中英文名词索引

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        相关图书