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材料科学与工程导论

材料科学与工程导论》,ISBN 9787030530493,定价 218,作者 (美)小威廉·卡利斯特等著 著; 编;陈大钦,孔哲 译;,开本 16,装帧 平装,页数 588,出版时间 2017年06月,出版社 科学出版社。

科学出版社是中国最大的综合性科技出版机构[1],由前中国科学院编译局与1930年代创建的有较大影响的龙门联合书局合并而来。科学出版社比邻皇城根遗址公园,是一个历史悠久、力量雄厚,以出版学术书刊为主的开放式出版社[2]

目录

内容简介

本书兼顾材料科学与工程学科中“材料科学”与“材料工程”两个分支学科,全面介绍了金属材料、陶瓷材料、聚合物材料以及复合材料的结构与性能,在此基础上介绍材料的设计和制造。同时也对材料的功能特性进行了详细的描述。本书共23章,包括原子结构与键合、晶体学基础、固体结构、高分子结构、晶体缺陷、扩散、金属的力学性质、位错和强化机制、失效、相图、相变、金属的性质及应用、陶瓷的性质及应用、高分子的性质及应用、复合材料、工程材料的加工工艺、材料的腐蚀与降解、电性能、热性能、磁性能、光性能等。

目录

译者序

前言

第1章 引言 1

1.1 材料的历史回顾 1

1.2 材料科学与工程 1

1.3 为什么要学习材料科学与工程? 3

1.4 材料的分类 4

1.5 先进材料 9

1.6 现代材料的需求 11

第2章 原子结构与键合 13

2.1 引言 13

2.2 基本概念 13

2.3 原子中的电子 14

2.4 元素周期表 21

2.5 结合能 24

2.6 主价键 26

2.7 次价键或范德瓦耳斯力 32

2.8 混合键 35

2.9 分子 36

2.10 键合类型与材料分类的关系 36

第3章 晶体学基础 37

3.1 引言 37

3.2 基本概念 37

3.3 晶胞 38

3.4 晶系 38

3.5 点坐标 40

3.6 晶向 41

3.7 晶面 43

3.8 单晶 45

3.9 多晶材料 46

3.10 各向异性 47

3.11 非晶体 48

第4章 固体结构 49

4.1 引言 49

4.2 面心立方晶体结构 49

4.3 体心立方晶体结构 51

4.4 六方密排晶体结构 52

4.5 密度计算——金属 52

4.6 离子晶体的几何构型 54

4.7 AX类型晶体结构 56

4.8 AmXp型晶体结构 57

4.9 AmBnXp型晶体结构 58

4.10 密度计算——陶瓷 59

4.11 硅酸盐陶瓷 59

4.12 碳 63

4.13 聚合物结晶度 64

4.14 多晶型性和同素异构 66

4.15 原子排列 66

4.16 线密度与面密度 67

4.17 密排晶体结构 69

第5章 高分子结构 72

5.1 引言 72

5.2 碳氢化合物 72

5.3 聚合物分子 75

5.4 聚合物分子的化学性质 75

5.5 分子量 79

5.6 分子链构型 81

5.7 高分子链结构 82

5.8 高分子构型 83

5.9 热塑性和热固性聚合物 86

5.10 共聚物 87

5.11 高分子晶体 88

第6章 晶体缺陷 91

6.1 引言 91

6.2 空位和自间隙原子 91

6.3 陶瓷中的点缺陷 92

6.4 固体中的杂质 95

6.5 高分子的点缺陷 98

6.6 组分的说明 99

6.7 位错——线缺陷 101

6.8 界面缺陷 104

6.9 体缺陷 107

6.10 原子振动 107

第7章 扩散 108

7.1 引言 108

7.2 扩散机制 109

7.3 稳态扩散 110

7.4 非稳定态扩散 112

7.5 影响扩散的因素 114

7.6 半导体材料中的扩散 116

7.7 其他扩散方式 118

7.8 离子型和高分子材料中的扩散 118

第8章 金属的力学性质 120

8.1 引言 120

8.2 应力和应变的概念 121

8.3 弹性变形 125

8.4 塑性变形 129

8.5 硬度 137

8.6 材料性质的可变性 142

8.7 设计/安全因素 143

第9章 位错和强化机制 145

9.1 引言 145

9.2 基本概念 145

9.3 位错的特性 148

9.4 滑移系 149

9.5 单晶中的滑移 151

9.6 多晶材料的塑性变形 153

9.7 孪生变形 155

9.8 细晶强化 156

9.9 固溶强化 158

9.10 应变强化 160

9.11 回复 162

9.12 再结晶 163

9.13 晶粒生长 166

第10章 失效 169

10.1 引言 169

10.2 断裂的基本原理 169

10.3 韧性断裂 170

10.4 脆性断裂 172

10.5 断裂力学原理 174

10.6 断裂韧性测试 179

10.7 循环应力 184

10.8 S-N曲线 186

10.9 裂纹的形成与扩展 189

10.10 影响疲劳寿命的因素 191

10.11 环境的影响 195

10.12 广义蠕变行为 196

10.13 应力和温度的影响 197

10.14 数据外推法 199

10.15 耐高温合金 199

第11章 相图 201

11.1 引言 201

11.2 溶解度 201

11.3 相 202

11.4 微观结构 203

11.5 相平衡 203

11.6 单组分(或一元)相图 204

11.7 二元匀晶体系 205

11.8 相图的解释 206

11.9 匀晶合金微观结构的变化 210

11.10 匀晶合金的力学性能 212

11.11 二元共晶体系 212

11.12 共晶合金中微观结构的变化 215

11.13 具有中间相或化合物的平衡相图 222

11.14 共析和包晶反应 223

11.15 全等相变 225

11.16 陶瓷相图和三元相图 225

11.17 吉布斯相律 226

11.18 铁-碳化铁(Fe-Fe3C)相图 228

11.19 铁碳合金中微观结构的变化 230

11.20 其他合金元素的影响 237

第12章 相变 239

12.1 简介 239

12.2 基本概念 239

12.3 相变动力学 240

12.4 稳态与亚稳态 249

12.5 等温转变相图 250

12.6 连续冷却转变图 259

12.7 铁碳合金的力学性能 262

12.8 回火马氏体 267

12.9 铁碳合金的相变和力学性质小结 270

第13章 金属的性质及应用 272

13.1 引言 272

13.2 钢 272

13.3 铸铁 278

13.4 铜及其合金 285

13.5 铝及其合金 287

13.6 镁及其合金 290

13.7 钛及其合金 291

13.8 难熔金属 293

13.9 超合金 293

13.10 贵金属 294

13.11 其他非铁基合金 294

第14章 陶瓷的性质及应用 295

14.1 介绍 295

14.2 Al2O3-Cr2O3体系 295

14.3 MgO-Al2O3体系 296

14.4 ZrO2-CaO体系 297

14.5 SiO2-Al2O3体系 298

14.6 陶瓷的脆性断裂 299

14.7 应力-应变行为 304

14.8 塑性变形机制 306

14.9 其他力学因素 307

14.10 玻璃 310

14.11 玻璃陶瓷 311

14.12 黏土产品 313

14.13 耐火材料 313

14.14 研磨剂 315

14.15 水泥 315

14.16 碳 316

14.17 先进陶瓷 319

第15章 高分子的性质及应用 324

15.1 简介 324

15.2 应力-应变行为 324

15.3 宏观变形 327

15.4 弹性变形 327

15.5 高分子的断裂 332

15.6 其他力学性质 333

15.7 半结晶高分子的变形 335

15.8 影响半结晶高分子力学性能的因素 337

15.9 弹性体变形 339

15.10 结晶化 342

15.11 熔融 343

15.12 玻璃化转变 343

15.13 熔融和玻璃化转变温度 344

15.14 影响熔融和玻璃化转化温度的因素 345

15.15 塑料 347

15.16 弹性体 349

15.17 纤维 351

15.18 其他应用 351

15.19 先进高分子材料 353

第16章 复合材料 358

16.1 引言 358

16.2 大颗粒型复合材料 360

16.3 弥散强化型复合材料 364

16.4 纤维长度的影响 365

16.5 纤维取向和浓度的影响 366

16.6 纤维相 372

16.7 基体相 373

16.8 高分子基体复合材料 374

16.9 金属基体复合材料 377

16.10 陶瓷基体复合材料 379

16.11 碳-碳复合材料 380

16.12 混合复合材料 381

16.13 纤维增强复合材料的制备过程 381

16.14 层状复合材料 384

16.15 夹层板 386

16.16 纳米复合材料 388

第17章 工程材料的加工工艺 391

17.1 引言 391

17.2 成型操作 392

17.3 铸造 393

17.4 其他技术 395

17.5 退火过程 396

17.6 钢的热处理 398

17.7 沉淀硬化 407

17.8 玻璃和玻璃陶瓷的制作和加工 413

17.9 黏土产品的加工与制造 418

17.10 粉末压制成型 422

17.11 流延成型 424

17.12 聚合作用 425

17.13 聚合物添加剂 427

17.14 塑料的成型技术 428

17.15 弹性体的制备 431

17.16 纤维和薄膜的制造 431

第18章 材料的腐蚀和降解 433

18.1 引言 433

18.2 电化学注意事项 433

18.3 腐蚀速率 440

18.4 腐蚀速率的预测 441

18.5 钝化 447

18.6 环境影响 448

18.7 腐蚀方式 449

18.8 腐蚀环境 456

18.9 腐蚀防护 456

18.10 氧化 458

18.11 溶胀和溶解 462

18.12 键断裂 463

18.13 风化作用 465

第19章 电性能 466

19.1 引言 466

19.2 欧姆定律 466

19.3 电导率 467

19.4 电子和离子传导 467

19.5 固体的能带结构 468

19.6 传导带和原子成健模型 470

19.7 电子迁移率 472

19.8 金属的电阻率 473

19.9 合金的电性能 475

19.10 本征半导体 476

19.11 非本征半导体 478

19.12 载流子浓度与温度的关系 481

19.13 影响载流子迁移率的因素 483

19.14 霍尔效应 484

19.15 半导体器件 486

19.16 离子材料的导电性 493

19.17 聚合物的电性能 494

19.18 电容 495

19.19 场矢量和极化 497

19.20 极化的类型 499

19.21 频率对介电常数的影响 501

19.22 介电强度 502

19.23 介电材料 502

19.24 铁电性质 502

19.25 压电效应 503

第20章 热性能 505

20.1 引言 505

20.2 热容 505

20.3 热膨胀 508

20.4 热传导 510

20.5 热应力 512

第21章 磁性能 515

21.1 简介 515

21.2 基本概念 515

21.3 反铁磁性和顺磁性 519

21.4 铁磁性 521

21.5 反铁磁和铁磁 521

21.6 温度对磁性能的影响 524

21.7 磁畴和磁滞 525

21.8 磁各向异性 528

21.9 软磁材料 530

21.10 硬磁材料 531

21.11 磁储存 533

21.12 超导 536

第22章 光性能 540

22.1 简介 540

22.2 电磁辐射 540

22.3 光与固体的相互作用 542

22.4 原子和电子的相互作用 542

22.5 折射 545

22.6 反射 546

22.7 吸收 547

22.8 透过 549

22.9 颜色 550

22.10 不透明和半透明的绝缘体 552

22.11 发光 552

22.12 光电导性 553

22.13 激光 554

22.14 光纤通信 559

第23章 材料科学与工程中的经济、环境与社会问题 563

23.1 引言 563

23.2 组件设计 564

23.3 材料 564

23.4 生产技术 564

23.5 材料科学与工程中的材料回收利用问题 567

参考文献

  1. 国家对出版社等级是怎样评估的 ,搜狐,2024-07-06
  2. 公司简介,中国科技出版传媒股份有限公司