全書共9章，主要包括：材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、材料的固態(tài)相變、材料的固態(tài)擴散、材料的電子理論、材料的電學性能、材料的磁學性能、材料的熱學性能、材料的力學性能。 本書適用于材料科學與工程一級學科的本科專業(yè)，如材料學、材料加工、材料物理化學、高分子材料、生物醫(yī)學材料、電子材料等。與材料相關(guān)的本科專業(yè)，如機械、化學工程等專業(yè)選修課、相近專業(yè)的研究生也可選用此教材。
第1章材料的晶態(tài)結(jié)構(gòu)/ 11.1晶體學基礎(chǔ)11.1.1點陣和晶胞11.1.2晶向指數(shù)和晶面指數(shù)61.1.3晶面間距81.1.4非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)101.1.5準晶體的結(jié)構(gòu)111.2金屬材料的結(jié)構(gòu)121.2.1純金屬的典型晶體結(jié)構(gòu)131.2.2合金相結(jié)構(gòu)171.3陶瓷材料的結(jié)構(gòu)261.3.1特種陶瓷的結(jié)構(gòu)271.3.2硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)291.3.3玻璃的結(jié)構(gòu)321.4低維材料的結(jié)構(gòu)341.4.1薄膜的形成過程341.4.2薄膜的結(jié)構(gòu)37思考題和習題40第2章晶體缺陷/ 422.1晶體缺陷概述422.2點缺陷432.2.1肖特基缺陷和弗蘭克爾缺陷432.2.2點缺陷的特點432.2.3點缺陷的平衡濃度442.2.4空位形成能452.2.5點缺陷對性能的影響452.2.6過飽和點缺陷462.3位錯462.3.1位錯的發(fā)現(xiàn)462.3.2位錯的概念和柏氏矢量482.3.3位錯的運動522.3.4位錯對晶體性能的影響552.4面缺陷562.4.1晶界562.4.2堆垛層錯612.4.3孿晶界622.4.4外表面632.4.5相界面64思考題和習題65第3章材料的固態(tài)相變/ 673.1固態(tài)相變的概念及分類673.1.1相變的基本概念673.1.2固態(tài)相變的一般特點683.1.3固態(tài)相變的分類703.2多晶型性轉(zhuǎn)變733.2.1多晶型性轉(zhuǎn)變的相變驅(qū)動力743.2.2多晶型性轉(zhuǎn)變的相變過程743.3共析轉(zhuǎn)變753.3.1共析轉(zhuǎn)變的熱力學753.3.2共析轉(zhuǎn)變的過程763.3.3共析轉(zhuǎn)變的動力學783.4馬氏體轉(zhuǎn)變793.4.1馬氏體的概念793.4.2馬氏體轉(zhuǎn)變的特點803.4.3馬氏體轉(zhuǎn)變的動力學813.4.4馬氏體轉(zhuǎn)變的熱力學843.4.5馬氏體的組織形態(tài)863.4.6馬氏體的轉(zhuǎn)變機制873.4.7熱彈性馬氏體與形狀記憶效應903.5貝氏體轉(zhuǎn)變943.5.1貝氏體的組織形態(tài)943.5.2貝氏體轉(zhuǎn)變的動力學963.5.3貝氏體轉(zhuǎn)變的特點963.5.4貝氏體轉(zhuǎn)變的機制973.5.5貝氏體的定義983.6玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變和非晶態(tài)合金983.6.1非晶態(tài)轉(zhuǎn)變和玻璃化溫度983.6.2非晶態(tài)合金的形成99思考題和習題101第4章材料的固態(tài)擴散/ 1034.1擴散動力學1034.1.1擴散第一定律1034.1.2擴散第二定律1044.2擴散機制1094.2.1間隙擴散1094.2.2置換擴散1114.2.3晶界擴散和位錯擴散1134.3上坡擴散1144.4影響擴散的因素1154.4.1溫度1164.4.2固溶體類型1164.4.3晶體結(jié)構(gòu)1164.4.4溶質(zhì)濃度1174.4.5第三組元1174.4.6晶體缺陷118思考題和習題119第5章材料的電子理論/ 1205.1波函數(shù)和薛定格方程1205.1.1微觀粒子的波粒二象性1205.1.2波函數(shù)和薛定格方程1215.2經(jīng)典統(tǒng)計和量子統(tǒng)計1245.3自由電子假設(shè)1265.3.1經(jīng)典自由電子理論1265.3.2量子自由電子理論1265.4能帶理論1335.4.1近(準)自由電子近似和能帶1345.4.2布里淵區(qū)1375.4.3近自由電子近似下的狀態(tài)密度1405.4.4能帶理論對材料導電性的解釋140思考題和習題142第6章材料的電學性能/ 1446.1金屬導體的導電性1446.1.1自由電子近似下的導電性1446.1.2能帶理論下的導電性1456.1.3導電性與溫度的關(guān)系1466.1.4電導功能材料1486.2半導體的導電性1506.2.1本征半導體1506.2.2雜質(zhì)半導體1526.2.3霍爾效應1566.3離子晶體的導電性1576.3.1離子導電的理論1586.3.2離子導電的影響因素1616.3.3快離子導體1626.4超導電性1636.4.1超導現(xiàn)象1636.4.2超導理論1666.4.3超導研究的進展及其應用1696.5熱電效應1716.5.1熱電勢1716.5.2塞貝克效應1726.5.3珀耳帖效應1736.6材料的介電性能1746.6.1電介質(zhì)的極化1746.6.2介電損耗1786.6.3介電體擊穿181思考題和習題183第7章材料的磁學性能/ 1867.1材料磁性能的表征參量和材料磁化的分類1867.1.1材料磁性能的表征參量1867.1.2材料磁化的分類1877.2孤立原子的磁矩1887.2.1電子和原子核的磁矩1887.2.2原子的磁矩1907.3抗磁性和順磁性1917.3.1抗磁性1927.3.2順磁性1937.4鐵磁性1947.4.1鐵磁體磁化的現(xiàn)象1947.4.2鐵磁體的自發(fā)磁化1987.4.3鐵磁體的技術(shù)磁化2047.5強磁材料2097.5.1軟磁材料2097.5.2硬磁材料2107.5.3磁記錄材料210思考題和習題211第8章材料的熱學性能/ 2138.1材料的熱容2138.1.1杜隆珀替定律2138.1.2熱容的量子理論2148.1.3實際材料的熱容2178.1.4熱分析法2198.2材料的熱傳導2208.2.1熱傳導的宏觀現(xiàn)象2208.2.2熱傳導的機理2218.2.3實際材料的導熱2228.3材料的熱膨脹2258.3.1熱膨脹的宏觀現(xiàn)象2258.3.2熱膨脹的微觀機理2268.3.3熱膨脹系數(shù)與其他物理量的關(guān)系2288.3.4實際材料的熱膨脹2308.3.5膨脹分析和膨脹合金2318.4材料的熱穩(wěn)定性2338.4.1熱應力2338.4.2抗熱沖擊斷裂性能2348.4.3實際材料熱穩(wěn)定性的表征238思考題和習題239第9章材料的力學性能/ 2419.1材料的力學性能指標2419.1.1應力和應變2419.1.2材料的靜載力學性能指標2429.1.3硬度2459.2材料的變形2479.2.1晶體的彈性變形2479.2.2晶體的塑性變形2549.2.3晶體的蠕變2599.2.4材料的黏性流動和黏彈性2619.3材料的斷裂2639.3.1理論斷裂強度2639.3.2格里菲斯斷裂強度理論2649.3.3材料斷裂的過程2679.4材料的斷裂韌性2739.4.1裂紋尖端應力場強度因子KⅠ及斷裂韌性KⅠc2739.4.2裂紋尖端應力的塑性變形區(qū)修正2759.4.3陶瓷材料的強韌化方法2789.5材料的疲勞2809.5.1疲勞現(xiàn)象和疲勞極限2819.5.2疲勞破壞的微觀機制2829.6材料的抗沖擊性能2849.6.1沖擊韌性試驗2849.6.2金屬材料的冷脆285思考題和習題286第10章材料的光學性能/ 28910.1光與材料的作用28910.1.1光的物理本質(zhì)28910.1.2光與材料作用的一般規(guī)律29010.1.3金屬材料對光的吸收和反射29110.1.4非金屬材料對光的反應29210.2材料的發(fā)光和激光30210.2.1發(fā)光和熱輻射30210.2.2激光的產(chǎn)生30310.3光學材料30610.3.1發(fā)光材料30610.3.2固體激光工作物質(zhì)30710.3.3光導纖維307思考題和習題309附錄物理常量表/311參考文獻/312
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