本书是材料科学与工程专业的核心专业课程教材,是普通高等教育“十五”**级规划教材。本书主要介绍材料的成分、组织、结构与性能之间的关系,在教材体系结构及内容上做了很大的改进和探讨,以适应21世纪高等教育发展的需要。
本书分上、下两篇,上篇介绍材料的组成与结构,着重反映材料的共性;下篇介绍材料的性能与应用,着重反映材料的个性。书中既详细介绍了材料学的基本概念和基础理论,也用一定篇幅介绍了材料学科的前沿研究成果。
本书可作为高等学校材料类各专业的本科教材,也可作为研究生的教学参考书,并可供从事材料科学与工程技术工作的研究人员参考。

绪论
上篇 材料的组成与结构
第1章 材料分类及其组成与结构
1.1 材料的分类
1.2 材料的组成与键合特征
1.3 材料的结构特征
1.4 材料的缺陷
第2章 相的组成、结构与相变
2.1 相的组成和显微结构
2.2 扩散型相变
2.3 无扩散型相变
2.4 相变效应
第3章 材料的表面与界面
3.1 材料的表面结构
3.2 材料的界面结构
3.3 表面与界面化学
3.4 材料表面与界面研究方法
第4章 材料的强韧化机制
4.1 材料强韧化的位错机制
4.2 固溶强化
4.3 细晶强化
4.4 弥散强化
4.5 形变强化
4.6 相变强化
第5章 梯度结构及其效应
5.1 梯度结构
5.2 梯度复合原理
5.3 梯度材料的设计与优化
5.4 梯度材料的特性评价
5.5 梯度材料的应用领域与谚
第6章 纳米结构及纳米材
6.1 纳米结构
6.2 纳米材料的特殊效应
6.3 纳米材料的性能及应用
6.4 纳米材料的研究方法
下篇 材料的性能与应用
第7章 结构钢
7.1 钢的合金化
7.2 工程构件用钢
7.3 机器零件用钢
7.4 不锈钢
7.5 耐热钢
7.6 特殊用途钢
7.7 新型合金
第8章 工具钢
8.1 刃具用钢
8.2 冷作模具钢
8.3 热作模具钢
8.4 塑料模具用钢
8.5 量具钢
第9章 铸铁
9.1 铸铁的石墨化
9.2 灰铸铁
9.3 强韧铸铁
9.4 特种铸铁
第10章 有色金属及其合金
10.1 铝及其合金
10.2 铜及其合金
10.3 钛及其合金
10.4 镁及其合金
10.5 其他有色合金
第11章 陶瓷及耐火材料
11.1 普通陶瓷
11.2 结构陶瓷
11.3 功能陶瓷
11.4 耐火材料
第12章 玻璃
第13章 水泥材料
第14章 高分子材料
第15章 复合材料
参考文献

第1章 材料分类及其组成与结构
世界万物,凡于人类有用者,皆谓之材料。材料是具有一定性能,可以用来制作器件、构件、工具、装置等物品的物质。材料存在于人类的周围,与人类的生活息息相关。材料是人类文明、社会进步、科技发展的物质基础。之所以用石器时代、青铜器时代、铁器时代等来标志人类历史进程,是因为材料在社会发展和人类文明进程中起到物质基础和技术先导的作用。如今,信息技术、新能源技术、空间技术、海洋技术和生物技术等高新技术的迅速崛起与发展,刺激和带动了新材料技术的研究与开发。新材料的不断涌现为高新技术发展奠定了坚实的物质基础;高新技术的成长与发展为新材料的研制提供了强有力的制备方法与制备手段。两者相互促进,极大地带动了材料这一国民经济支柱产业的开发与发展。本章主要介绍材料的分类方法、材料的基本组成与键合特征、材料的结构特征及实际材料中的缺陷。
1.1 材料的分类
材料的种类繁多,发展也非常迅速,新材料种类正以每年12500多种的速度递增,但人们可以根据材料的基本组成、性质特征、存在的状态、物理性质、物理效应、用途等对材料进行分类。
1.1.1 材料按化学组成分类
材料按其化学作用或基本组成可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料四大类。
1.金属材料
金属材料是由化学元素周期表中的金属元素组成的材料,可分为由一种金属元素构成的单质(纯金属)及由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素构成的合金。
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