材料科學基礎

材料科學是20世紀60年代初期創立的研究材料共性規律的一門科學。《材料科學研究與工程技術系列：材料科學基礎》以教育部“卓越工程師教育培養計劃”為指導，以應用型本科教育的特點和教育教學要求為目標，從材料的結構出發，揭示材料性能與材料結構和製備工藝之間的關係，全面闡述各種材料的共性基礎知識及個性特徵。《材料科學研究與工程技術系列：材料科學基礎》內容劃分為四個模塊。模塊一：材料的微觀結構，主要介紹固體材料的原子結構與結合鍵、材料的晶體結構、常見晶體缺陷等不同尺度下材料的微觀結構；模塊二：材料製備理論，主要介紹材料中原子的擴散定律、材料的凝固理論等材料製備過程中原子擴散規律及凝固的理論；模塊三：材料製備工藝基礎，主要介紹相平衡與相圖、固態相變等材料製備過程中組織與成分、温度及性能之間的關係；模塊四：材料的性能，主要介紹材料的變形與斷裂、固體材料的電子結構與物理性能等材料使用過程中的力學性能和物理性能。

《材料科學研究與工程技術系列：材料科學基礎》可作為高等學校材料類、機械類、近機類及相關學科的本科生教材，也可作為研究生和專業技術人員的參考用書。

緒論

0.1 材料與人類社會進步

0.1.1 古代材料發展與人類社會進步

0.1.2 近代材料發展與人類社會進步

0.2 材料科學的形成與地位

0.2.1 材料科學的形成

0.2.2 材料科學的地位

0.3 材料的分類與應用

0.3.1 材料分類

0.3.2 材料應用概況

0.4 材料科學與工程的關係及作用

0.5 課程內容與學習要求

第1章 固體材料的原子結構與結合鍵

1.1 原子結構與材料性能

1.I.1 原子結構

1.1.2 元素週期表及性能的週期性變化

1.2 原子結合鍵與材料性能

1.2.1.原子結合鍵

1.2.2 結合鍵的本質及原子間距

1.2.2 結合鍵對材料性能的影響

1.3 原子排列方式與材料性能

1.3.1 原子排列的方式

1.3.2 原子排列的研究方法

1.4 晶體材料的組織與材料性能

1.4.1 組織的顯示與觀察

1.4.2 單相組織對材料性能的影響

1.4.3 多相組織對材料性能的影響

1.5 材料的穩態結構與亞穩態結構

習題

第2章 晶體學基礎

2.1 晶體結構和空間點陣

2.2 布拉格點陣

2.3 晶向指數和晶面指數

2.3.1 晶向指數

2.3.2 晶面指數

2.3.3 六方晶系的晶向指數和晶面指數

2.4 晶面間距和晶帶定律

2.4.1 晶面間距

2.4.2 晶帶定律

習題

第3章 材料的晶體結構

3.1 金屬的晶體結構

3.1.1 純金屬的晶體結構

3.1.2 晶體結構中的原子半徑

3.2 合金的相結構

3.2.1 合金中的相

3.2.2 固溶體

3.2.3 中間相——金屬間化合物

3.3 離子晶體的結構

3.4 共價晶體的結構

3.5 高分子材料的結構

3.5.1 高分子結構的基本概念

3.5.2 高分子材料的結構

習題

第4章 晶體缺陷

4.1 點缺陷

4.2 位錯

4.2.1 位錯的類型與密度

4.2.2 柏氏矢量

4.2.3 位錯的運動

4.2.4 位錯的能量及相互作用

4.2.5 位錯的合成與分解

4.2.6 位錯的觀察

4.2.7 實際金屬中的位錯

4.3 界面及表面

4.3.1 晶界與亞晶界

4.3.2 外表面

習題

第5章 材料中原子的擴散

第6章 材料的凝固

第7章 相平衡與相圖

第8章 固態相變

第9章 材料的變形與斷裂

第10章 固體材料的電子結構與物理性能