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材料科学基础(第三版）

样章
作者：
赵杰
定价：
49.80元
ISBN：
978-7-04-055101-3
版面字数：
490.000千字
开本：
16开
全书页数：
暂无
装帧形式：
平装
重点项目：
暂无
出版时间：
2021-07-16
读者对象：
高等教育
一级分类：
材料类
二级分类：
材料类专业课
三级分类：
材料制备科学与技术

本教材是在大连理工大学出版社2015年出版的赵杰主编《材料科学基础》（第二版）的基础上，跟踪学科发展并总结近几年使用教材的反馈意见修订而成的。本教材是大连理工大学依托中国大学MOOC平台建设的国家精品在线开放课程——材料科学基础的配套教材，体现了编写团队近年来教学实践的相关成果。

材料科学是探究材料结构、制备、性能和使役行为之间关系和变化规律的一门应用基础学科。本教材将材料科学基础知识分为三个部分，即晶体学基础、形变及强化基础、相图及相变基础。主要内容包括原子结构与结合键、晶体结构、非晶体和准晶体结构、晶体缺陷、位错基础、材料的变形、回复再结晶、二元相图、三元相图、材料的凝固、固态扩散等。本教材结合计算机增强现实技术，针对较为抽象内容制作了动画、AR等相关模型，以促进学习者对相关知识点和原理的理解。为适应教育国际化的需要，本教材中提供了大部分专业词汇的英文名称，一些例题及材料科学重要人物介绍等采用英文形式。

本教材可作为高等学校本科材料类专业的教材，也可供研究生及相关人员选用。

  • 前辅文
  • 第一部分 晶体学基础
    • 第1章　原子结构与结合键　Atomic Structure and Interatomic Bonding
      • 1.1　原子结构 Atomic Structure
        • 1.1.1　原子的内部结构 Inner Structures of Atoms
        • 1.1.2　元素周期表The Periodic Table
        • 1.1.3　原子电离能 Ionization Energy of an Atom
        • 1.1.4　电子亲和能 Electron Affinity Energy
        • 1.1.5　原子电负性 Electronegativity of an Atom
      • 1.2　原子间的结合键 Interatomic Bonding
        • 1.2.1　原子结合键的本质 Nature of Atomic Bonding
        • 1.2.2　离子键 Ionic Bonding
        • 1.2.3　共价键 Covalent Bonding
        • 1.2.4　金属键 Metallic Bonding
        • 1.2.5　范德瓦耳斯键 van der Waals Bonding
        • 1.2.6　氢键 Hydrogen Bonding
    • 第2章　晶体结构　Crystal Structures
      • 2.1　晶体学基础Fundamental Concepts
        • 2.1.1　空间点阵和晶胞Space Lattice and Unit Cell
        • 2.1.2　晶向指数和晶面指数 Indices of Crystallographic Directions and planes
        • 2.1.3　晶体投影Crystal Projection
      • 2.2　纯金属的晶体结构Crystal Structures of Pure Metals
        • 2.2.1　三种典型的金属晶体结构Three Typical Metallic Crystal Structures
        • 2.2.2　点阵常数与原子半径Lattice Constant and Atomic Radius
        • 2.2.3　晶体中原子堆垛方式与间隙Atomic Packing and Interstices
        • 2.2.4　多晶型性Polymorphism
      • 2.3　合金相的晶体结构Crystal Structures of Alloys
        • 2.3.1　固溶体Solid solution
        • 2.3.2　中间相 Intermediate Phases
      • 2.4　离子晶体的结构Ionic Crystal Structures
        • 2.4.1　离子晶体的结构规则Structure Rules of Ionic Crystals
        • 2.4.2　典型离子晶体结构Typical Ionic Crystal Structures
      • 2.5　共价晶体的结构Covalent Crystal Structures
    • 第3章　非晶体和准晶体的结构　Amorphous and Quasicrystal Structures
      • 3.1　非晶体的结构 Amorphous Structures
        • 3.1.1　金属玻璃的形成Formations of Metallic Glasses
        • 3.1.2　金属玻璃的结构Structures of Metallic Glasses
        • 3.1.3　金属玻璃的性能 Properties of Metallic Glasses
      • 3.2　准晶体的结构 Quasicrystal Structures
        • 3.2.1　准晶体的结构 Quasicrystal Structures
        • 3.2.2　准晶体的形成与性能 Formations and Properties of Quasicrystals
    • 第4章　晶体缺陷　Crystal Defects
      • 4.1　引言 Introduction
      • 4.2　点缺陷Point Defects
        • 4.2.1　金属中的点缺陷 Point Defects in Metals
        • *4.2.2　陶瓷中的点缺陷 Point Defects in Ceramics
        • *4.2.3　聚合物中的点缺陷 Point Defects in Polymers
      • 4.3　原子振动 Atomic Vibration
      • 4.4　位错Dislocation
        • 4.4.1　位错的结构特征Structure of Dislocations
        • 4.4.2　柏氏矢量 Burgers Vector
      • 4.5　面缺陷 Planar Defects
        • 4.5.1　外表面 Surface
        • 4.5.2　晶界 Grain Boundary
        • 4.5.3　孪晶界Twin Boundary
        • 4.5.4　相界 Interface, Phase Boundary
        • 4.5.5　其他面缺陷 Other Planar Defects
      • 4.6　体缺陷 Bulk Defects
      • 习题　
  • 第二部分　形变及强化基础
    • 第5章　位错基础　Fundamentals of Dislocation
      • 5.1　位错应力场Stress Field of Dislocation
        • 5.1.1　刃型位错的应力场Stress Field of Edge Dislocation
        • 5.1.2　螺型位错的应力场 Stress Field of Screw Dislocation
      • 5.2　位错的能量及位错的线张力 Strain Energy and Line Tension of Dislocation
        • 5.2.1　位错的能量 Dislocation Energy
        • 5.2.2　位错的线张力Line Tension of Dislocation
      • 5.3　位错的运动 Dislocation Movement
        • 5.3.1　位错的滑移 Slip of Dislocation
        • 5.3.2　位错的攀移 Climb of Dislocation
        • 5.3.3　位错所受的力Force on Dislocation
        • 5.3.4　位错的运动速度 Velocity of Dislocation Movement
      • 5.4　位错间的相互作用 Interaction between Dislocations
        • 5.4.1　平行位错间的弹性相互作用Elastic Interaction between Parallel Dislocations
        • 5.4.2　相交位错间的相互作用Interaction between Crossing Dislocations
      • 5.5　位错与点缺陷的相互作用Interaction between Dislocation and Point Defect
      • 5.6　位错与表面的相互作用Interaction between Dislocation and Surface
      • 5.7　位错的形成和增殖 Dislocation Formation and Multiplication
        • 5.7.1　位错的形成 Dislocation Formation
        • 5.7.2　位错增殖Dislocation Multiplication
      • 5.8　实际晶体中的位错 Dislocation in Real Crystal
        • 5.8.1　堆垛层错Stacking Fault
        • 5.8.2　分位错Partial Dislocation
        • 5.8.3　扩展位错 Extended Dislocation
    • 第6章　材料的形变　Deformation of Materials
      • 6.1　弹性变形 Elastic Deformation
      • 6.2　塑性变形Plastic Deformation
        • 6.2.1　滑移Slip
        • 6.2.2　孪生Twinning
        • 6.2.3　扭折Kink
      • 6.3　多晶体的塑性变形Plastic Deformation of Polycrystalline
        • 6.3.1　多晶体塑性变形行为 Plastic Deformation of Polycrystalline
        • 6.3.2　晶粒尺寸的影响Effect of Grain Size
      • 6.4　固溶体合金的塑性变形Plastic Deformation of Solid Solution Alloy
      • 6.5　多相合金的塑性变形Plastic Deformation of Heterogeneous Alloy
        • 6.5.1　复合型合金的塑性变形Plastic Deformation of Polyphase Alloy
        • 6.5.2　弥散强化合金的塑性变形Plastic Deformation of Precipitation Strengthening Alloy
      • 6.6　加工硬化Work Hardening
        • 6.6.1　单晶体的加工硬化Work Hardening of Single Crystal
        • 6.6.2　多晶体的加工硬化Work Hardening of Polycrystalline
      • 6.7　屈服现象及应变时效Yielding and Strain Aging
        • 6.7.1　屈服现象Yielding
        • 6.7.2　应变时效 Strain Aging
      • 6.8　塑性变形中材料组织与性能的变化Evolution of Microstructure and Property during Plastic Deformation
        • 6.8.1　晶粒组织变化Development of Grains
        • 6.8.2　位错亚结构的变化Development of Substructure
        • 6.8.3　形变织构Deformation Texture
        • 6.8.4　残余应力Residual Stress
    • 第7章　回复与再结晶　Recovery and Recrystallization
      • 7.1　概述Introduction
        • 7.1.1　组织的变化Microstructural Evolution
        • 7.1.2　性能的变化Property Evolution
      • 7.2　回复Recovery
        • 7.2.1　回复动力学Recovery Kinetics
        • 7.2.2　回复机理Recovery Mechanism
        • 7.2.3　回复的应用Application of Recovery Process
      • 7.3　再结晶Recrystallization
        • 7.3.1　再结晶的形核及长大Nucleation and Growth during Recrystallization
        • 7.3.2　再结晶动力学Recrystallization Kinetics
        • 7.3.3　再结晶温度Recrystallization Temperature
        • 7.3.4　再结晶结束的晶粒尺寸Grain Size after Recrystallization
      • 7.4　晶粒长大Grain Growth
        • 7.4.1　正常晶粒长大Normal Grain Growth
        • 7.4.2　异常晶粒长大Abnormal Grain Growth
        • 7.4.3　再结晶图Recrystallization Diagram
        • 7.4.4　再结晶织构与退火孪晶 Recrystallization Texture and Annealing Twin
      • 7.5　动态回复和再结晶Dynamic Recovery and Recrystallization
        • 7.5.1　动态回复Dynamic Recovery
        • 7.5.2　动态再结晶Dynamic Recrystallization
        • 7.5.3　热加工引起的组织与性能的变化Evolution of Microstructures and Properties
        • 7.5.4　蠕变Creep
        • 7.5.5　超塑性Superplasticity
      • 习题　
  • 第三部分　相图及相变基础
    • 第8章　二元相图　Binary Phase Diagrams
      • 8.1　相图基础知识 Fundamental Concepts of Phase Diagrams
        • 8.1.1　相平衡与相律 Phase Equilibrium and Phase Rule
        • 8.1.2　相图Phase Diagrams
        • 8.1.3　相图的试验测定方法 Measurement for Phase Diagrams
        • 8.1.4　杠杆定律 Lever Rule
      • 8.2　相图的热力学基础 Thermodynamics of Phase Diagrams
        • 8.2.1　固溶体的自由能—成分曲线 Free Energy-Composition Curve of Solid Solution
        • 8.2.2　多相平衡的公切线原理 Common Tangent Line for Multi-Phase Equilibrium
        • 8.2.3　从自由能—成分曲线推测相图 Prediction of Phase Diagrams based on Free Energy-Composition Curve
        • 8.2.4　二元相图的几何规律 Geometric Principles of Phase Diagrams
      • 8.3　二元相图 Binary Phase Diagrams
        • 8.3.1　匀晶相图Isomorphous Phase Diagrams
        • 8.3.2　共晶相图Eutectic Diagrams
        • 8.3.3　包晶相图 Peritectic Phase Diagrams
        • 8.3.4　复杂二元相图的分析方法 Analysis for Complex Binary Diagrams
      • 8.4　二元相图分析实例——铁碳相图 The Iron-Iron Carbide Phase Diagram
        • 8.4.1　铁碳二元合金中的相 The Phases in Fe-C Binary Alloy
        • 8.4.2　铁碳相图The Iron-Iron Carbide Phase Diagram
      • 8.5　相图的应用 Applications of Phase Diagrams
    • 第9章　三元相图　Ternary Phase Diagrams
      • 9.1　三元相图基础 Fundamentals for Ternary Phase Diagrams
        • 9.1.1　三元相图的特点 Characteristics of Ternary Phase Diagrams
        • 9.1.2　三元相图成分表示方法 Plotting Compositions on a Ternary Phase Diagrams
        • 9.1.3　杠杆定律及重心定律 Lever Rule and Gravity-Center Rule
      • 9.2　三元匀晶相图 Ternary Isomorphous Phase Diagrams
        • 9.2.1　相图分析Analysis on Phase Diagrams
        • 9.2.2　固溶体的凝固过程 Solidification of Ternary Solid Solution
      • 9.3　三元共晶相图 Ternary Eutectic Phase Diagrams
        • 9.3.1　组元在固态完全不溶 Negligible Solubilities of the Components
        • 9.3.2　组元在固态有限溶解 Limited Solubilities of the Components
      • 9.4　三元包晶相图Ternary Peritectic Phase Diagrams
      • 9.5　三元相图的分析方法 Specification of Ternary Phase Diagrams
      • 9.6　三元相图举例 Examples of Typical Ternary Phase Diagrams
    • 第10章　材料的凝固　Solidification of Materials
      • 10.1　材料凝固的基本规律Basic Rules of Solidification
        • 10.1.1　液相结构 Structure of Liquid
        • 10.1.2　凝固的热力学条件 Thermodynamics of Solidification
        • 10.1.3　结晶的一般规律 General Rule of Crystallization
        • *10.1.4　金属玻璃 Metallic Glasses
      • 10.2　凝固时的形核 Nucleation of Crystals
        • 10.2.1　均匀形核 Homogeneous Nucleation
        • 10.2.2　非均匀形核 Heterogeneous Nucleation
      • 10.3　晶体的长大 Growth of Crystals from Liquid Phase
        • 10.3.1　晶体生长的动态过冷度 Dynamic Supercooling
        • 10.3.2　固液界面结构 The Nature of the Solid-Liquid Interface
        • 10.3.3　液体中的温度分布及晶体生长方式 Temperature Distribution and Crystal Growth
      • 10.4　固溶体的凝固 Solidification of Solid Solution
        • 10.4.1　固溶体结晶特点 Crystallization in Solid Solution
        • 10.4.2　固溶体的平衡凝固 Equilibrium Freezing in Solid Solution
        • 10.4.3　固溶体的非平衡凝固 Non-Equilibrium Freezing in Solid Solution
        • 10.4.4　区域熔炼 Zone Melting or Zone Refining
        • 10.4.5　成分过冷 Constitutional Supercooling
      • 10.5　共晶体的凝固 Eutectic Freezing
        • 10.5.1　共晶体的形成 Formation of Eutectic Alloy
        • 10.5.2　共晶体的分类及形态 Types of Eutectic Structures
      • 10.6　铸锭组织 Microstructure of Casting Ingot
        • 10.6.1　铸锭的典型组织 Typical Structure of Casting Ingot
        • 10.6.2　铸锭组织的控制 Control of Microstructure in Casting Ingot
        • 10.6.3　铸锭的缺陷 Defects in Casting Ingot
    • 第11章　固态扩散　Solid Diffusion
      • 11.1　扩散现象 Diffusion Phenomena
      • 11.2　扩散定律 Diffusion Laws
        • 11.2.1　菲克第一定律 Ficks First Law
        • 11.2.2　菲克第二定律 Ficks Second Law
      • 11.3　扩散定律的应用 Applications of Diffusion Laws
        • 11.3.1　稳态扩散 Steady-State Diffusion
        • 11.3.2　非稳态扩散 Nonsteady-State Diffusion
        • 11.3.3　扩散系数的测定 Measurement of Diffusion Coefficient
      • 11.4　扩散机理和微观理论Diffusion Mechanisms and Theory
        • 11.4.1　置换型固溶体扩散机制Diffusion Mechanisms in Substitutional Solid Solution
        • 11.4.2　间隙固溶体扩散机制Diffusion Mechanisms in Interstitial Solid Solution
        • 11.4.3　原子跳跃与扩散系数 Atom Jump and Diffusion Coefficient
        • 11.4.4　扩散系数与扩散激活能 Diffusion Coefficient and Activation Energy
        • 11.4.5　无规则行走和扩散距离 Random Walk and Diffusion Distance
      • 11.5　柯肯达尔效应和达肯方程 Kirkendall Effect and Darken Equation
        • 11.5.1　柯肯达尔效应 Kirkendall Effect
        • 11.5.2　达肯方程 Darken E与正文是对应的，但跟上一个标题有出入quation
      • 11.6　扩散的热力学分析 Thermodynamics of Diffusion
      • 11.7　反应扩散 Reaction Diffusion
      • 11.8　扩散的影响因素 Influence Factors of Diffusion
        • 11.8.1　温度 Temperature
        • 11.8.2　晶体结构 Crystal Structures
        • 11.8.3　晶体缺陷 Crystal Defects
        • 11.8.4　化学成分 Chemical Composition
        • 11.8.5　外场 External Fields
      • 习题
    • 附录1　元素周期表
    • 附录2　元素的电负性
    • 附录3　原子和离子半径
    • 专业词汇中英文对照表
    • 参考文献

材料科学是探究材料结构、制备、性能和使役行为之间关系和变化规律的一门应用基础学科。本教材将这些知识分类为三个部分，即:晶体学基础、形变及强化基础、相图及相变基础。希望为读者理解材料科学基础内容起到提纲挈领的作用。本课程依托中国大学MOOC平台建设了国家精品在线开放课程，教材与国家精品在线开放课程配套，并结合计算机增强现实技术，针对课程中部分较为抽象内容制作了动画、AR等相关模型，以促进学习者对相关知识点和原理的理解。“材料科学基础”是材料类各专业的重要专业基础课程，通过本课程相关基础理论知识的学习，学生将具有分析、解决材料科学与工程专业复杂工程问题的基本能力，并为后续专业课的继续学习奠定基础。
 

课程网址： http://abook.hep.com.cn/1257201