《材料性能學(xué)(第三版)》介紹材料使役性能的相關(guān)知識(shí)。全書(shū)分為緒論及正文共10章:緒論簡(jiǎn)要論述材料性能的概念和劃分,材料性能在表征、機(jī)制、影響因素和測(cè)試等方面的共性問(wèn)題;第1~5章為材料的力學(xué)性能,分別介紹常規(guī)力學(xué)試驗(yàn)和相應(yīng)性能指標(biāo)、變形和強(qiáng)化、斷裂和韌化、疲勞性能,以及材料在高溫、沖擊、摩擦和腐蝕性介質(zhì)等常見(jiàn)工程環(huán)境下的力學(xué)性能;第6~9章為材料的物理性能,分別介紹材料的熱學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)及光學(xué)性能。
《材料性能學(xué)(第三版)》力求從試驗(yàn)測(cè)試、宏觀規(guī)律、微觀機(jī)理及影響因素四個(gè)層面闡述材料性能,注重基本理論與工程應(yīng)用的結(jié)合,并強(qiáng)調(diào)不同材料的共性和個(gè)性。該書(shū)涉及的知識(shí)面寬,信息量大,基礎(chǔ)性強(qiáng),主要用作材料科學(xué)與工程一級(jí)學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課教材,也可供研究生和相關(guān)工程技術(shù)人員參考。
本教材自2014年3月第二版出版以來(lái),又經(jīng)歷了7年教學(xué)實(shí)踐的檢驗(yàn)。基于如下兩個(gè)原因,我們認(rèn)為有必要對(duì)第二版進(jìn)行再次修訂:,在教學(xué)活動(dòng)中我們持續(xù)收到師生們對(duì)本教材提出的寶貴意見(jiàn),加之編著者對(duì)材料性能學(xué)內(nèi)涵認(rèn)識(shí)進(jìn)一步提高,有必要在新版教材中得到體現(xiàn);第二,在本校教學(xué)改革中,將原屬一門(mén)課程的材料性能(48學(xué)時(shí))劃分為材料性能1.力學(xué)性能和材料性能2.物理性能兩門(mén)課程,各32學(xué)時(shí)。為此有必要將本教材的框架做適當(dāng)改動(dòng),以適應(yīng)兩門(mén)課程共用一本教材的教學(xué)需要。
在本次修訂中,除保留緒論以外,將原三大部分共10章的整體框架改為兩大部分,共9章。第1~5章為材料的力學(xué)性能;第6~9章為材料的物理性能;而將原第10章材料的耐環(huán)境性能刪除。為結(jié)合新時(shí)代教學(xué)發(fā)展的特點(diǎn),特提供了慕課視頻資料(見(jiàn)文中二維碼及符號(hào)處),讀者在重要的知識(shí)點(diǎn)處都可以掃描二維碼進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。
力學(xué)性能方面的章節(jié)框架以及基本內(nèi)容未做大的改動(dòng),只是在每一章中添加了一些新的知識(shí)點(diǎn)作為選學(xué)或自學(xué)內(nèi)容,同時(shí)為了節(jié)省篇幅刪去或修訂了一部分內(nèi)容。例如新增了微小試樣拉伸、復(fù)合材料力學(xué)性能、斷裂能量分析部分內(nèi)容;刪去了水果壓縮試驗(yàn)、應(yīng)變誘發(fā)塑料一橡膠轉(zhuǎn)變、金屬間化合物的反常強(qiáng)化等內(nèi)容;修訂了塑性變形機(jī)制、輻照條件下力學(xué)性能等。
在物理性能方面,根據(jù)教學(xué)實(shí)踐及學(xué)科發(fā)展的狀況對(duì)材料熱學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)及光學(xué)4部分都進(jìn)行了修訂和充實(shí)。比如在熱學(xué)性能部分,增加了量子漲落的導(dǎo)熱方式;在磁學(xué)性能部分,對(duì)自發(fā)磁化形成的充分必要條件進(jìn)行了補(bǔ)充;在電學(xué)性能方面加強(qiáng)了離子導(dǎo)電及鋰離子電池部分的知識(shí);在光學(xué)性能方面,增加了材料顯色的機(jī)制介紹,引入了負(fù)折射率材料及透明陶瓷材料的介紹。另外結(jié)合學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀,在應(yīng)用實(shí)例方面進(jìn)行了更新及拓展。
除了對(duì)以上內(nèi)容的增刪外,本次再版還對(duì)原書(shū)中的文字、圖表、公式等印刷錯(cuò)誤進(jìn)行了訂正。
本版教材第1~5章由張帆修訂,第6~9章由郭益平修訂。雖然我們?cè)谛抻喼凶隽撕芏喙ぷ鳎珪?shū)中仍然難免存在錯(cuò)誤和不當(dāng)之處,請(qǐng)讀者繼續(xù)提出寶貴意見(jiàn)。
緒論
1 材料的常規(guī)力學(xué)性能
1.1 單向靜拉伸試驗(yàn)及性能
1.1.1 單向靜拉伸試驗(yàn)
1.1.2 拉伸曲線
1.1.3 單向靜拉伸基本力學(xué)性能指標(biāo)
1.2 其他靜載下的力學(xué)試驗(yàn)及性能
1.2.1 應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)
1.2.2 壓縮
1.2.3 彎曲
1.2.4 扭轉(zhuǎn)
1.2.5 剪切
1.2.6 幾種靜載試驗(yàn)方法的比較
1.3 缺口效應(yīng)
1.3.1 缺口處應(yīng)力分布及缺口效應(yīng)
1.3.2 缺口敏感度
1.4 硬度
1.4.1 布氏硬度
1.4.2 洛氏硬度
1.4.3 維氏硬度
1.4.4 其他硬度
1.4.5 常用材料的硬度
1.4.6 納米硬度
1.5 沖擊韌度
1.5.1 夏比缺口沖擊試驗(yàn)
1.5.2 沖擊韌度和沖擊功的適用性
1.5.3 沖擊試驗(yàn)的應(yīng)用
1.6 強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
本章小結(jié)
名詞及術(shù)語(yǔ)
思考題及習(xí)題
2 材料的變形
2.1 彈性變形
2.1.1 彈性變形的宏觀描述
2.1.2 彈性變形的微觀本質(zhì)
2.1.3 彈性模量影響因素
2.1.4 橡膠彈性
2.1.5 非理想彈性變形
2.2 黏彈性變形
2. 2.1 黏彈性行為
2.2.2 力學(xué)松弛
2.2.3 黏彈性變形的唯象描述
2.2.4 時(shí)溫等效原理
2.2.5 Boltzman疊加原理
2.3 塑性變形
2.3.1 塑性變形的一般特點(diǎn)
2.3.2 塑性變形機(jī)理
2.3.3 屈服
2.3.4 應(yīng)變硬化
2.3.5 頸縮
2.4 特殊結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能
2.4.1 復(fù)合材料
2.4.2 多孔材料
2.4.3 納米結(jié)構(gòu)材料
本章小結(jié)
名詞及術(shù)語(yǔ)
思考題及習(xí)題
3 材料的斷裂
3.1 斷裂概述
3.1.1 斷裂類(lèi)型
3.1.2 斷裂強(qiáng)度
3.1.3 宏觀斷口
3.1.4 斷裂機(jī)制圖
3.2 斷裂過(guò)程及機(jī)制
3.2.1 解理斷裂
3.2.2 微孔聚集斷裂
3.2.3 沿晶斷裂
3.2.4 韌一脆轉(zhuǎn)變
……
4 材料的疲勞
5 材料在不同工程環(huán)境下的力學(xué)性能
6 材料的熱學(xué)性能
7 磁學(xué)性能
8 電學(xué)性能
9 光學(xué)性能
參考文獻(xiàn)