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材料科学基础


作者:
吴玉程
定价:
64.00元
ISBN:
978-7-04-058356-4
版面字数:
730.00千字
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:
2025-07-28
物料号:
58356-00
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:
材料概论

本书系统全面地介绍了材料科学基础理论知识,内容涉及有关金属材料、功能高分子材料、无机非金属材料和亚稳态材料领域,特别注重新型金属材料和新能源材料领域。

本书由合肥工业大学、太原理工大学、中北大学、太原科技大学联合编写,全书除绪论外,共十章,包括原子结构与键合、固体结构、晶体缺陷、固体中原子的运动、相图及其应用、材料的凝固、固态相变的原理、材料的变形与再结晶、材料的功能性和材料科学基础理论在典型材料性能调控中的应用。

本书可作为普通高等学校材料类各专业的教材,也可供其他类型院校相关专业选用,亦可供工程技术人员参考。

  • 前辅文
  • 绪论
  • 第一章 原子结构与键合
    • 1.1 原子结构
      • 1.1.1 原子的结构
      • 1.1.2 原子的电子结构
      • 1.1.3 原子轨道近似能级图
      • 1.1.4 原子核外电子分布
      • 1.1.5 元素周期律和周期表
    • 1.2 原子间的键合
      • 1.2.1 离子键
      • 1.2.2 共价键
      • 1.2.3 金属键
      • 1.2.4 分子键
      • 1.2.5 氢键
  • 第二章 固体结构
    • 2.1 晶体学基础
      • 2.1.1 晶体与晶体学
      • 2.1.2 晶体结构与空间点阵
      • 2.1.3 晶向指数与晶面指数
      • 2.1.4 晶带定律
      • 2.1.5 晶面间距
      • 2.1.6 晶体的对称性
      • 2.1.7 极射投影
    • 2.2 典型金属的晶体结构
      • 2.2.1 常见金属的晶体结构
      • 2.2.2 原子堆垛方式
      • 2.2.3 八面体间隙和四面体间隙
      • 2.2.4 同素异构和多晶型性
    • 2.3 合金相结构
      • 2.3.1 固溶体
      • 2.3.2 中间相
    • 2.4 离子晶体结构
      • 2.4.1 离子晶体结构的结构规则
      • 2.4.2 典型的离子晶体结构
      • 2.4.3 硅酸盐的晶体结构
    • 2.5 非晶态结构
      • 2.5.1 无机非晶态材料
      • 2.5.2 玻璃的生成条件
      • 2.5.3 玻璃的成分
      • 2.5.4 玻璃的种类
  • 第三章 晶体缺陷
    • 3.1 点缺陷
      • 3.1.1 点缺陷的形成
      • 3.1.2 点缺陷的平衡浓度
      • 3.1.3 点缺陷的运动
      • 3.1.4 过饱和点缺陷的形成
      • 3.1.5 点缺陷对晶体性能的影响
      • 3.1.6 其他晶体的点缺陷
    • 3.2 位错
      • 3.2.1 位错的基本类型和特征
      • 3.2.2 柏氏矢量
      • 3.2.3 位错的运动
      • 3.2.4 位错的弹性性质
      • 3.2.5 位错的增殖
      • 3.2.6 实际晶体结构中的位错
    • 3.3 表面及界面
      • 3.3.1 表面
      • 3.3.2 晶界和亚晶界
      • 3.3.3 孪晶界
      • 3.3.4 相界
    • 3.4 界面在材料强化中的作用
      • 3.4.1 晶界的强化作用
      • 3.4.2 相界的强化作用
  • 第四章 固体中原子的运动
    • 4.1 宏观扩散方程
      • 4.1.1 菲克定律
      • 4.1.2 扩散方程的应用
      • 4.1.3 置换型固溶体中的扩散方程
    • 4.2 扩散的微观理论
      • 4.2.1 扩散的微观本质
      • 4.2.2 扩散的微观机制
      • 4.2.3 扩散系数与原子跃迁频率的关系
      • 4.2.4 扩散激活能
    • 4.3 扩散的热力学说明
    • 4.4 影响扩散的因素
    • 4.5 反应扩散
    • 4.6 离子晶体中的扩散
  • 第五章 相图及其应用
    • 5.1 相图的基本概念
      • 5.1.1 相图的研究意义
      • 5.1.2 相图的建立
      • 5.1.3 相律
    • 5.2 一元相图
      • 5.2.1 一元相图的表示
      • 5.2.2 纯铁的相图
      • 5.2.3 碳的相图
    • 5.3 二元相图
      • 5.3.1 二元相图的表示
      • 5.3.2 杠杆定律
      • 5.3.3 二元匀晶相图
      • 5.3.4 二元共晶相图
      • 5.3.5 二元包晶相图
      • 5.3.6 其他类型的二元合金相图
      • 5.3.7 二元相图的分析与使用
      • 5.3.8 铁碳相图和铁碳合金
    • 5.4 三元相图
      • 5.4.1 三元相图表示
      • 5.4.2 三元系中成分计算
      • 5.4.3 重心定律
      • 5.4.4 三元匀晶相图
      • 5.4.5 三元共晶相图
      • 5.4.6 三元包共晶相图
      • 5.4.7 三元包晶相图
      • 5.4.8 形成稳定化合物的三元相图
    • 5.5 实际三元相图举例
      • 5.5.1 Fe-C-Cr三元系相图
      • 5.5.2 Al-Cu-Mg三元系投影图
    • 5.6 三元相图小结
  • 第六章 材料的凝固
    • 6.1 纯金属的结晶
      • 6.1.1 结晶的过冷
      • 6.1.2 结晶的热力学条件
      • 6.1.3 金属的结晶过程
      • 6.1.4 形核与长大
    • 6.2 固溶体合金的结晶
      • 6.2.1 非平衡结晶
      • 6.2.2 固溶体合金结晶的溶质再分配
      • 6.2.3 成分过冷
      • 6.2.4 界面稳定性与晶体生长形态
    • 6.3 共晶合金结晶
      • 6.3.1 共晶转变机制
      • 6.3.2 共晶组织形貌
      • 6.3.3 共晶合金的非平衡结晶
    • 6.4 铸锭组织的形成与控制
      • 6.4.1 铸锭凝固组织的形成
      • 6.4.2 铸件的典型凝固组织与形成过程
      • 6.4.3 铸件典型凝固组织形态的控制
    • 6.5 凝固技术
      • 6.5.1 非平衡凝固技术的发展
      • 6.5.2 深过冷快速凝固技术
      • 6.5.3 激冷快速凝固技术
      • 6.5.4 定向凝固技术
    • 6.6 无机非金属材料的液固相变
      • 6.6.1 水泥的发展
      • 6.6.2 水泥的凝结
    • 6.7 高分子材料的凝固
      • 6.7.1 高分子结晶特征
      • 6.7.2 成核理论
      • 6.7.3 高分子结晶经典理论
  • 第七章 固态相变的原理
    • 7.1 固态相变的特征和分类
      • 7.1.1 固态相变的一般特征
      • 7.1.2 固态相变的分类
    • 7.2 相变热力学
      • 7.2.1 热力学基本原理
      • 7.2.2 固态相变的形核
    • 7.3 晶体长大动力学
      • 7.3.1 扩散型长大
      • 7.3.2 相变动力学方程
    • 7.4 扩散型相变
      • 7.4.1 固溶体的脱溶
      • 7.4.2 奥氏体转变
      • 7.4.3 珠光体转变
    • 7.5 过渡型相变
      • 7.5.1 贝氏体转变的特征
      • 7.5.2 贝氏体的组织形态
      • 7.5.3 贝氏体的力学性能
    • 7.6 马氏体相变
      • 7.6.1 马氏体相变的基本特征
      • 7.6.2 马氏体相变热力学
      • 7.6.3 马氏体相变动力学
      • 7.6.4 钢中马氏体的晶体结构
      • 7.6.5 马氏体的组织形态
      • 7.6.6 马氏体相变机制
      • 7.6.7 马氏体的力学性能
  • 第八章 材料的变形与再结晶
    • 8.1 材料的弹性变形
      • 8.1.1 弹性变形的特点
      • 8.1.2 弹性模量的物理本质
    • 8.2 材料的塑性变形
      • 8.2.1 单晶体的塑性变形
      • 8.2.2 多晶体的塑性变形
      • 8.2.3 合金的塑性变形
      • 8.2.4 冷变形金属的组织与性能
      • 8.2.5 陶瓷材料的塑性变形
      • 8.2.6 高分子材料(聚合物)的塑性变形
    • 8.3 冷变形金属的回复和再结晶
      • 8.3.1 冷变形金属在加热时的组织与性能变化
      • 8.3.2 回复
      • 8.3.3 再结晶
      • 8.3.4 再结晶后的晶粒长大
      • 8.3.5 再结晶后的退火及其组织控制
    • 8.4 金属的热变形
      • 8.4.1 动态回复与动态再结晶
      • 8.4.2 热变形对组织性能的影响
      • 8.4.3 蠕变
      • 8.4.4 超塑性
  • 第九章 材料的功能性
    • 9.1 材料的导电性能
      • 9.1.1 电阻率和电导率
      • 9.1.2 固体能带理论
      • 9.1.3 半导体与绝缘体
    • 9.2 半导体
      • 9.2.1 本征半导体
      • 9.2.2 掺杂半导体
      • 9.2.3 温度对半导体电阻的影响
    • 9.3 电介质
    • 9.4 材料的热学性能
      • 9.4.1 热容
      • 9.4.2 热膨胀
      • 9.4.3 热传导
      • 9.4.4 热电性
    • 9.5 材料的光学性能
      • 9.5.1 光与固体的交互作用
      • 9.5.2 光的吸收与透射
      • 9.5.3 材料的发光性能
    • 9.6 材料的磁性能
      • 9.6.1 基本磁学量
      • 9.6.2 磁性的分类
      • 9.6.3 磁性材料的分类
  • 第十章 材料科学基础理论在典型材料性能调控中的应用
    • 10.1 不锈钢
      • 10.1.1 合金元素与晶体结构
      • 10.1.2 微观组织偏析
      • 10.1.3 组织稳定性与使役性能
      • 10.1.4 变形与再结晶(铁素体、奥氏体、双相不锈钢轧制)
    • 10.2 镁及镁合金
      • 10.2.1 镁及镁合金的特点
      • 10.2.2 镁合金的塑性变形
      • 10.2.3 镁合金塑性成形的研究现状
    • 10.3 碳材料结构与性质
      • 10.3.1 概述
      • 10.3.2 碳材料的分类
      • 10.3.3 碳材料的结构基础
      • 10.3.4 碳材料的性质
      • 10.3.5 第二代碳材料——石墨
      • 10.3.6 第三代碳材料
      • 10.3.7 第四代碳材料
      • 10.3.8 石墨炔
    • 10.4 高熵合金
      • 10.4.1 合金的发展历史
      • 10.4.2 高熵合金的定义
      • 10.4.3 高熵合金的四大效应
      • 10.4.4 高熵合金的相形成规律
      • 10.4.5 高熵合金的力学性能
      • 10.4.6 高熵合金的其他性能

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