材料科學與工程基礎

本書為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材。為適應高等教育體系設置寬口徑專業的改革要求，本着加強基礎、淡化專業的宗旨和各校授課時數普遍減少的實際情況而編寫的。本書介紹了金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料以及複合材料的成分、結構、加工與材料性能及材料應用之間的相互關係。本書內容包括材料結構、材料的力學性能與物理性能、相圖、金屬的擴散與固態轉變及其應用和熱處理、陶瓷的結構與性能及其工藝過程和應用、高分子材料結構與製備及其應用與加工、複合材料和材料結構分析與測試技術。本書可作為材料科學與工程專業的通用教材或作為工科院校大學低年級的公共課教材。 ^[1] 

目 錄

前言

緒論 1

第一章 材料結構 8

第一節 原子結構 8

第二節 固體中的原子結合 12

第三節 晶態固體的結構 18

第四節 典型金屬的晶體結構 25

第五節 晶態材料與非晶態材料 31

第六節 固體中的缺陷 32

第二章 材料的力學性能 49

第一節 彈性變形 49

第二節 塑性變形 53

第三節 靜載力學性能 60

第四節 衝擊截荷下的力學性能 72

第五節 失效 76

第三章 材料的物理性能 106

第一節 熱學性能 106

第二節 電學性能 112

第三節 磁學性能 117

第四節 光學性能 121

第四章 相圖 126

第一節 合金的相結構 126

第二節 二元相圖 130

第三節 鐵碳合金相圖與鐵碳合金 139

第五章 金屬的擴散與固態轉變 148

第一節 金屬的擴散 148

第二節 固態相變 155

第三節 擴散型相變——共析轉變 162

第四節 無擴散相變 163

第五節 馬氏體相變 165

第六節 貝氏體相變 168

第七節 金屬回覆、再結晶及晶粒長大 170

第八節 金屬熱處理原理 175

第六章 金屬材料應用和熱處理 186

第一節 工業用鋼 186

第二節 鑄鐵 214

第三節 非鐵金屬及合金 225

第四節 金屬熱處理 235

第七章 陶瓷的結構與性能 242

第一節 陶瓷的晶體結構 242

第二節 陶瓷材料的性能 248

第八章 陶瓷的工藝過程和應用 276

第一節 陶瓷的工藝過程 276

第二節 陶瓷的應用 287

第九章 高分子材料結構與製備 299

第一節 概述 299

第二節 高分子材料的化學結構與製備

方法 300

第三節 高分子材料相對分子質量及

分佈 303

第四節 高分子形狀 309

第五節 高分子構型 310

第六節 熱塑性和熱固性高分子材料 313

第七節 共聚物 321

第八節 高分子材料結晶度與缺陷 322

第十章 高分子材料的應用與加工 326

第一節 高分子材料的力學性能 326

第二節 高分子材料的形變與分子運動 332

第三節 高分子材料的類型與應用 339

第四節 高分子材料合成反應 347

第五節 聚合體加工助劑與添加劑 350

第六節 高分子材料的加工過程 352

第十一章 複合材料 358

第一節 概述 358

第二節 複合材料的增強機制及性能 360

第三節 常用複合材料 362

第四節 纖維增強複合材料的生產工藝 368

第十二章 材料結構分析與測試技術 370

第一節 材料化學成分分析 370

第二節 力學性能的測定 370

第三節 熱學性能的測定 372

第四節 材料的顯微組織表徵 375

第五節 無損檢測評價新技術 379

參考文獻 382