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第1章 绪论 1

1.1材料的定义、分类及基本性质 1

1.1.1金属材料 1

1.1.2无机非金属材料 2

1.1.3高分子材料 3

1.1.4复合材料 3

1.2材料科学与工程概述 4

1.2.1材料科学的由来 4

1.2.2材料科学与工程的性质与范围 5

1.2.3材料科学在工程中的作用 6

第2章 材料结构基础 9

2.1物质的组成、状态及材料结构 9

2.1.1物质的组成和状态 9

2.1.2材料结构的含义 10

2.2材料的原子结构 11

2.2.1量子力学的几个基本概念 12

2.2.2原子核结构 14

2.2.3原子核外电子 14

2.3原子之间相互作用和结合 19

2.3.1基本结合（化学键合） 20

2.3.2派生结合（物理键合） 23

2.3.3各种键性的比较 25

2.3.4原子间距和空间排列 25

2.4多原子体系中电子的相互作用与稳定性 29

2.4.1杂化轨道和分子轨道理论 30

2.4.2费米能级 34

2.4.3固体中的能带 36

2.5固体中的原子有序 39

2.5.1结晶体的特点与晶体的性质 39

2.5.2晶体几何学基础 39

2.5.3晶体的类型 51

2.6固体中的原子无序 60

2.6.1固溶体 60

2.6.2晶体结构缺陷 64

2.6.3非晶体 71

2.6.4扩散 74

2.7固体中的转变 81

2.7.1固体中的转变类型 82

2.7.2平衡和相变 83

2.7.3相图 86

2.8固体的表面结构 94

2.8.1表面力和表面力场 94

2.8.2表面能和表面张力 95

2.8.3表面结构及几何形状 96

2.8.4固体表面的特性 97

第3章 材料组成与结构 105

3.1材料组成和结构的基本内容 105

3.2金属材料的组成与结构 105

3.2.1金属材料 105

3.2.2合金材料 108

3.2.3铁碳合金的基本知识 110

3.2.4非铁金属及合金 120

3.2.5非晶态合金 121

3.2.6金属材料的再结晶 122

3.3无机非金属材料的组成与结构 124

3.3.1无机非金属材料的组成与结合键 124

3.3.2无机非金属材料中的简单晶体结构 125

3.3.3硅酸盐结构 130

3.3.4无机非金属材料的非晶体结构 134

3.3.5陶瓷 140

3.3.6碳化合物 141

3.4高分子材料的组成和结构 145

3.4.1高分子材料组成和结构的基本特征 145

3.4.2高分子链的组成和结构 146

3.4.3高分子链的聚集态结构 153

3.4.4高分子材料的组成和织态结构及微区结构 163

3.4.5聚合物共混材料 166

3.5复合材料的组成与结构 170

3.5.1复合材料定义及分类 170

3.5.2复合材料的组成 171

3.5.3复合材料的结构 174

3.5.4复合材料的界面 174

第4章 材料的性能 186

4.1固体材料的力学性能 186

4.1.1材料的力学状态 186

4.1.2应力和应变 189

4.1.3弹性形变 192

4.1.4永久形变 202

4.1.5强度、断裂及断裂韧性 207

4.1.6硬度 225

4.1.7摩擦和磨损 229

4.1.8疲劳 235

4.2材料的热性能 239

4.2.1热导率和比热容 239

4.2.2热膨胀性 243

4.2.3耐热性 245

4.2.4热稳定性 246

4.2.5高分子材料的燃烧特性 247

4.3材料的电学性能 250

4.3.1电导率和电阻率 251

4.3.2材料的结构与导电性 254

4.3.3材料的超导电性 264

4.3.4材料的介电性 266

4.4材料的磁学性能 272

4.4.1物质的磁性 272

4.4.2磁畴与磁滞回线 276

4.4.3金属材料的磁学性能 278

4.4.4非金属材料的磁学性能 280

4.4.5高分子材料的磁学性能 283

4.5材料的光学性能 284

4.5.1电磁辐射及其与原子的相互作用 284

4.5.2反射、吸收和透射 285

4.5.3材料的光学性质 291

4.5.4旋光性及非线性光学性 292

4.5.5光泽 293

4.5.6发光 294

4.5.7光敏性 295

4.6材料的耐腐蚀性 296

4.6.1物理腐蚀 297

4.6.2化学腐蚀 299

4.6.3电化学腐蚀 306

4.7复合材料的性能 309

4.7.1复合材料的特性 309

4.7.2复合材料性质的复合效应 310

4.7.3复合材料的力学性能 314

4.8纳米材料及效应 321

4.8.1纳米材料的结构 321

4.8.2纳米材料的基本物理效应 325

4.8.3纳米材料的应用 327

第5章 材料的制备与成型加工 336

5.1材料制备原理及方法 336

5.1.1金属材料的制备 336

5.1.2无机非金属材料的制备 343

5.1.3高分子材料的制备 359

5.2材料的成型加工性 364

5.2.1金属材料的加工工艺性 364

5.2.2聚合物的成型加工特性及成型加工方法 372

参考文献 392