材料科学基础教程/材料科学研究与工程技术系列

赵品、谢辅洲、孙振国主编的《材料科学基础教 程/材料科学研究与工程技术系列》是材料科学与工 程系列教材之一，主要内容包括材料的结构，晶体缺 陷，纯金属的凝固，二元相图，三元相图，固体材料 的变形与断裂，回复与再结晶，扩散，固态相变，金 属材料，高分子材料，陶瓷材料，复合材料及功能材 料的基础知识。 本书可作为材料科学与工程各专业本科生教材， 也可作为研究生、教师和工程技术人员的参考书。

第1章 材料的结构 1.1 材料的结合方式 1.1.1 化学键 1.1.2 工程材料的键性 1.2 晶体学基础 1.2.1 晶体与非晶体 1.2.2 空间点阵 1.2.3 晶向指数与晶面指数 1.2.4 晶体的极射赤面投影 1.3 材料的晶体结构 1.3.1 典型金属的晶体结构 1.3.2 共价晶体的晶体结构 1.3.3 离子晶体的晶体结构 1.3.4 合金相结构 习题 第2章 晶体缺陷 2.1 点缺陷 2.1.1 点缺陷的类型及形式 2.1.2 点缺陷的运动及平衡浓度 2.1.3 点缺陷对性能的影响 2.2 线缺陷 2.2.1 位错的基本概念 2.2.2 位错的运动 2.2.3 位错的弹性性质 2.2.4 实际晶体中的位错 2.3 面缺陷 2.3.1 外表面 2.3.2 晶界与亚晶界 习题 第3章 纯金属的凝固 3.1 纯金属的结晶过程 3.3.1 液态金属的结构 3.1.2 纯金属的结晶过程 3.2 结晶的热力学条件 3.2.1 结晶的过冷现象 3.2.2 凝固的热力学条件 3.3 形核规律 3.3.1 均匀形核 3.3.2 非均匀形核 3.4 长大规律 3.4.1 液—固界面的微观结构 3.4.2 晶核的长大机制 3.4.3 纯金属的生长形态 3.5 结晶理论的某些实际应用 3.5.1 细化金属铸件晶粒的方法 3.5.2 定向凝固技术 3.5.3 单晶体的制备 3.5.4 急冷凝固技术 习题 第4章 二元相图 4.1 相图的基本知识 4.1.1 相图的表示方法 4.1.2 相图的建立 4.1.3 相平衡与相律 4.1.4 二元相图的几何规律 4.2 二元相图的基本类型 4.2.1 匀晶相图 4.2.2 共晶相图 4.2.3 包晶相图 4.3 二元相图的分析和使用 4.3.1 其他类型的二元相图 4.3.2 复杂二元相图的分析方法 4.4 铁碳相图和铁碳合金 4.4.1 铁碳相图 4.4.2 碳和杂质元素对碳钢组织和性能的影响 4.4.3 合金铸件的组织与缺陷 习题 第5章 三元相图 5.1 三元相图的成分表示法 5.1.1 浓度三角形 5.1.2 浓度三角形中具有特定意义的线 5.2 三元系平衡转变的定量法则 5.2.1 直线定律 5.2.2 重心定律 5.3 三元匀晶相图 5.3.1 相图分析 5.3.2 等温截面图（水平截面图） 5.3.3 变温截面图（垂直截面图） 5.4 三元共晶相图 5.4.1 组元在固态互不溶，具有共晶转变的相图 5.4.2 组元在固态下有限溶解，具有共晶转变的三元相图 5.4.3 三相平衡包晶转变的相图特征 5.5 三元合金相图的四相平衡转变 5.5.1 立体图中的四相平衡平面 5.5.2 投影图上的四相平衡平面 5.5.3 垂直截面图上的四相平衡区 5.6 具有化合物的三元相图及三元相图的简化分割 5.7 三元合金相图应用举例 5.7.1 Fe—C—Si三元系的垂直截面图 5.7.2 Fe—Cr—C三元系的垂直截面图 5.7.3 Fe—Cr—C三元系的水平截面图 5.7.4 CaO—SiO2—Al2O3三元系投影图 习题 第6章 固体材料的变形与断裂 6.1 弹性变形 6.1.1 普弹性 6.1.2 滞弹性 6.2 单晶体的塑性变形 6.2.1 滑移 6.2.2 孪生 6.2.3 晶体的扭折 6.3 多晶体的塑性变形 6.3.1 多晶体塑性变形过程 6.3.2 晶粒大小对塑性变形的影响 6.3.3 多晶体应力—应变曲线 6.4 塑性变形对金属组织与性能的影响 6.4.1 显微组织与性能的变化 6.4.2 形变织构 6.4.3 残余应力 6.5 金属及合金强化的位错解释 6.5.1 Cottrell气团 6.5.2 位错交割和带割阶位错的运动 6.5.3 固定位错 6.5.4 滑动位错与第二相质点的交互作用 6.6 断裂 6.6.1 理论断裂强度 6.6.2 Griffith理论与断裂韧性 6.6.3 裂纹的萌生 6.6.4 断裂形式 6.6.5 影响材料断裂的基本因素 习题 第7章 回复与再结晶 7.1 形变金属及合金在退火过程中的变化 7.1.1 显微组织的变化 7.1.2 储存能释放与性能变化 7.2 回复 7.2.1 回复机理 7.2.2 回复动力学 7.2.3 回复退火的应用 7.3 再结晶 7.3.1 再结晶的形核 7.3.2 再结晶动力学 7.3.3 影响再结晶的因素 7.3.4 再结晶后晶粒大小 7.4 晶粒长大 7.4.1 晶粒的正常长大 7.4.2 晶粒的异常长大 7.5 金属的热变形 7.5.1 动态回复 7.5.2 动态再结晶 7.5.3 热加工后的组织及性能 7.5.4 超塑性 习题 第8章 扩散 18.1 扩散定律 8.1.1 菲克第一定律 8.1.2 菲克第二定律 8.1.3 扩散方程在生产中的应用举例 8.1.4 扩散的驱动力及上坡扩散 8.2 扩散机制 8.2.1 间隙扩散 8.2.2 置换扩散 8.2.3 扩散系数公式 8.3 影响扩散的因素 8.3.1 温度 8.3.2 固溶体类型 8.3.3 晶体结构 8.3.4 浓度 8.3.5 合金元素的影响 8.3.6 短路扩散 8.4 反应扩散 习题 第9章 固态相变 9.1 固态相变总论 9.1.1 固态相变分类 9.1.2 固态相变的特征 9.1.3 固态相交的形核 9.1.4 新相的长大 9.1.5 相变动力学 9.2 扩散型相变 9.2.1 调幅分解 9.2.2 过饱和固溶体的脱溶 9.2.3 共析转变 9.3 无扩散相变 9.3.1 陶瓷的同质异构转变 9.3.2 块型转变 9.3.3 马氏体相变 9.4 贝氏体相变 9.4.1 钢中贝氏体类型及形成过程 9.4.2 贝氏体的组织形态 9.4.3 贝氏体钢及应用 9.5 钢的热处理原理 9.5.1 钢的加热转变 9.5.2 钢的冷却转变 9.5.3 钢的回火转变 9.6 钢的热处理工艺 9.6.1 普通热处理 9.6.2 表面热处理 第10章 金属材料 10.1 工业用钢 10.1.1 钢中合金元素 10.1.2 工程结构钢 10.1.3 机械制造结构钢 10.1.4 工具钢 10.1.5 特殊性能钢 10.2 铸铁 10.2.1 铸铁的石墨化 10.2.2 铸铁中石墨形态的控制 10.2.3 常用铸铁 10.3 有色金属及合金 10.3.1 铝及铝合金 10.3.2 铜及铜合金 10.3.3 轴承合金 10.3.4 钛及钛合金 第11章 高分子材料 11.1 概述 11.1.1 高分子材料的基本概念 11.1.2 高分子化合物的结构 11.1.3 高分子化合物的力学状态 11.1.4 高分子材料的老化及其改性 11.2 工程塑料 11.2.1 塑料的组成与分类 11.2.2 塑料制品的成型与加工 11.2.3 塑料的性能特点 11.2.4 常用工程塑料 11.3 合成橡胶与合成纤维 11.3.1 橡胶 11.3.2 合成纤维 11.4 合成胶粘剂和涂料 11.4.1 合成胶粘剂 11.4.2 涂料 第12章 陶瓷材料 12.1 陶瓷概述 12.2 陶瓷材料的典型结构 12.2.1 离子晶体陶瓷结构 12.2.2 共价晶体陶瓷结构 12.2.3 非晶型陶瓷结构 12.3 陶瓷的显微结构 12.3.1 晶粒 12.3.2 玻璃相 12.3.3 气相 12.4 陶瓷材料制造工艺 12.4.1 坯料制备 12.4.2 成型 12.4.3 烧结 12.5 陶瓷材料的脆性及增韧 12.5.1 陶瓷材料的脆性 12.5.2 改善陶瓷脆性的途径 12.6 工程陶瓷材料简介 12.6.1 普通陶瓷 12.6.2 特种陶瓷 习题 第13章 复合材料 13.1 概述 13.1.1 复合材料的概念 13.1.2 复合材料的分类 13.1.3 复合材料的命名 13.2 复合材料的增强机制及性能 13.2.1 复合材料的增强机制 13.2.2 复合材料的性能特点 13.3 常用复合材料 13.3.1 纤维增强复合材料 13.3.2 叠层复合材料 13.3.3 粒子增强型复合材料 第14章 功能材料 14.1 概述 14.1.1 功能材料的概念 14.1.2 功能材料的特点 14.1.3 功能材料的分类 14.2 功能材料简介 14.2.1 电功能材料 14.2.2 磁功能材料 14.2.3 热功能材料 14.2.4 光功能材料 14.2.5 其他功能材料 14.3 未来材料的发展 参考文献