材料物理性能

全書共分七章內容，第一章為材料物理基本知識簡介，第二章為材料的熱學性能，第三章為材料的光學性能，第四章為材料的導電性能，第五章為材料的介電性能，第六章為材料的磁學性能，第七章為材料彈性變形與內耗。每章內容主要包括物理性能的基本概念及其物理本質，金屬材料、無機非金屬材料及高分子材料的物理性能表現及影響它們的因素，物理性能的測試方法及物理性能分析在材料研究中的應用。每章後都附有本章小結和複習題，以便學生了解每章的重點。 ^[1] 

適用於金屬材料工程、無機非金屬材料工程、高分子材料工程及複合材料工程等專業。

第一章　概論

第一節　電子的波動性

一、微觀粒子的波粒二象性

二、波函數

三、薛定諤（Schrdinger）方程

四、霍爾效應

第二節　金屬的費密（Fermi）?索末菲（Sommerfel）電子理論

一、金屬中自由電子的能級

二、自由電子的能級密度

三、自由電子按能級分佈

第三節　晶體能帶理論

一、週期勢場中的傳導電子

二、K空間的等能線和等能面

三、準自由電子近似電子能級密度

四、能帶和原子能級

第四節　晶格振動

一、一維原子鏈的振動

二、晶格振動的量子化——聲子

第五節　非晶態金屬、半導體的電子狀態

一、非晶態金屬、半導體及其特點

二、電子狀態

第六節　分子運動理論

一、高聚物分子運動的特點

二、高聚物的力學狀態

三、高聚物的玻璃化轉變及其影響因素

四、結晶高聚物的熔融

五、高聚物的黏流態轉變及其影響因素

本章小結

複習題

第二章　材料的熱學性能

第一節　材料的熱容

一、熱容概念

二、晶態固體熱容的經驗定律和經典理論

三、晶態固體熱容的量子理論回顧

四、不同材料的熱容

第二節　材料的熱膨脹

一、熱膨脹係數

二、固體材料熱膨脹機理

三、熱膨脹和其他性能的關係

四、影響材料熱膨脹係數的因素

第三節　材料的熱傳導

一、固體材料熱傳導的規律

二、固體材料熱傳導的微觀機理

三、影響熱導率的因素

第四節　材料的熱穩定性

一、高分子材料的熱穩定性

二、無機材料的熱穩定性

第五節　 熱分析方法及其在材料分析中的應用

一、常用熱分析方法

二、熱分析的應用

三、熱分析在材料科學上的應用

本章小結

複習題

第三章　材料的光學性能

第一節　光通過介質的現象

一、光的折射與非線性

二、光的反射

三、材料對光的吸收

四、材料對光的散射

五、色散

六、光學性能的應用及其影響因素

第二節　材料的受激輻射和激光

一、受激輻射

二、激活介質

三、光學諧振腔和模式

四、激光振盪條件

第三節　材料的紅外光學性能

一、紅外線的基本性質

二、紅外材料的性能

第四節　光學的特殊效應的應用

一、熒光物質

二、激光材料

三、通信用光導纖維

四、電光、磁光及聲光材料

第五節　非線性光學性能

一、非線性光學性能概念

二、非線性光學晶體性質及製備

三、非線性光學性能的應用

本章小結

複習題

第四章　材料的導電性能

第一節　材料的導電性

一、電阻與導電的基本概念

二、導電的物理特性

三、導電機理

第二節　超導電性

一、超導體的兩個基本特性

二、超導體的三個重要性能指標

三、兩類超導體

四、超導現象的物理本質

五、超導高分子的Little模型

第三節　影響金屬導電性的因素

一、温度的影響

二、應力的影響

三、冷加工變形的影響

四、合金元素及相結構的影響

第四節　導電性的測量

一、雙臂電橋法

二、直流電位差計測量法

三、直流四探針法

四、絕緣體電阻的測量

第五節　電阻分析的應用

一、研究合金的時效

二、測量固溶體的溶解度曲線

三、研究淬火鋼的回火

第六節　無機非金屬材料的電導

一、玻璃態的電導

二、陶瓷材料的電導

第七節　半導體的電學性能

一、本徵半導體的電學性能

二、雜質半導體的電學性能

三、温度對半導體電阻的影響

四、半導體陶瓷的物理效應

第八節　材料的熱電性

一、第一熱電效應——塞貝克（Seebeck）效應

二、第二熱電效應——玻爾帖（Peltier）效應

三、第三熱電效應——湯姆遜（Tomson）效應

第九節　光電導性

一、光電導的基本概念

二、光電導機理——奧薩格（Onasger）離子對理論

三、光電導性高分子聚合物的結構

四、導電高分子聚合物的光電導性

本章小結

複習題

其他章節

第五章材料的介電性能154

第一節電介質及其極化154

一、平板電容器及其電介質154

二、極化相關物理量155

三、電介質極化的機制156

四、宏觀極化強度與微觀極化率的關係159

五、多晶多相無機材料的極化160

六、高分子材料的極化163

第二節交變電場下的電介質164

一、復介電常數和介質損耗164

二、電介質弛豫和頻率響應165

三、介電損耗分析166

第三節電介質在電場中的破壞171

一、介電強度(介電擊穿強度)171

二、本徵擊穿機制172

三、熱擊穿機制173

四、雪崩式擊穿機制174

五、影響無機材料擊穿強度的各種因素175

六、小結176

第四節壓電性、熱釋電性和鐵電性176

一、壓電性177

二、熱釋電性182

三、鐵電性184

第五節介電測量簡介191

一、電容率(介電常數)、介電損耗、介電強度的測定191

二、電滯回線的測量191

三、壓電性的測量192

本章小結193

複習題193

第六章材料的磁學性能194

第一節磁性基本量及磁性分類194

一、磁性的本質194

二、磁化現象與磁性的基本物理量195

三、物質磁性的分類196

四、鐵磁體磁化曲線和磁滯回線196

第二節抗磁性和順磁性197

一、抗磁性197

二、順磁性198

三、影響金屬抗磁性與順磁性的因素199

四、抗磁體和順磁體的磁化率測量202

第三節鐵磁性203

一、自發磁化203

二、鐵磁系統中的能量概念204

三、磁疇的形成和結構207

四、技術磁化和反磁化過程211

五、影響鐵磁性的因素217

第四節磁性高分子材料222

第五節鐵氧體結構及磁性226

一、尖晶石型鐵氧體226

二、磁鉛石型鐵氧體227

三、石榴石型鐵氧體228

第六節動態磁化特性228

一、交流磁化過程與交流磁滯回線228

二、複數磁導率229

三、交變磁場作用下的能量損耗230

第七節鐵磁性的測量234

一、動態磁特性的測量234

二、靜態磁特性的測量237

第八節磁性分析的應用242

一、抗磁性與順磁性分析的應用242

二、鐵磁性分析的應用243

本章小結246

複習題246

第七章材料彈性變形與內耗248

第一節材料彈性變形248

一、彈性模量及彈性變形本質248

二、彈性模量與鍵合方式、原子結構的

關係249

三、彈性模量與晶體結構的關係251

四、影響彈性模量的因素251

五、不同材料的彈性模量254

六、彈性模量的測量與應用256

第二節材料內耗260

一、滯彈性內耗260

二、靜滯後內耗263

三、內耗產生的機制264

四、內耗的測量方法和度量271

五、內耗分析的應用275

本章小結278

複習題279

參考文獻280 ^[2]