绪论

0.1材料与人类社会进步

0.1.1古代材料发展与人类社会进步

0.1.2近代材料发展与人类社会进步

0.2材料科学的形成与地位

0.2.1材料科学的形成

0.2.2材料科学的地位

0.3材料的分类与应用

0.3.1材料分类

0.3.2材料应用概况

0.4材料科学与工程的关系及作用

0.5课程内容与学习要求

第1章 固体材料的原子结构与结合键

1.1原子结构与材料性能

1.1.1原子结构

1.1.2元素周期表及性能的周期性变化

1.2原子结合键与材料性能

1.2.1原子结合键

1.2.2结合键的本质及原子间距

1.2.3结合键对材料性能的影响

1.3原子排列方式与材料性能

1.3.1原子排列的方式

1.3.2原子排列的研究方法

1.4晶体材料的组织与材料性能

1.4.1组织的显示与观察

1.4.2单相组织对材料性能的影响

1.4.3多相组织对材料性能的影响

1.5材料的稳态结构与亚稳态结构

习题

第2章 晶体学基础

2.1晶体结构和空间点阵

2.2布拉格点阵

2.3晶向指数和晶面指数

2.3.1晶向指数

2.3.2晶面指数

2.3.3六方晶系的晶向指数和晶面指数

2.4晶面间距和晶带定律

2.4.1晶面间距

2.4.2晶带定律

习题

第3章 材料的晶体结构

3.1金属的晶体结构

3.1.1纯金属的晶体结构

3.1.2晶体结构中的原子半径

3.2合金的相结构

3.2.1合金中的相

3.2.2固溶体

3.2.3中间相——金属间化合物

3.3离子晶体的结构

3.4共价晶体的结构

3.5高分子材料的结构

3.5.1高分子结构的基本概念

3.5.2高分子材料的结构

习题

第4章 晶体缺陷

4.1点缺陷

4.2位错

4.2.1位错的类型与密度

4.2.2柏氏矢量

4.2.3位错的运动

4.2.4位错的能量及相互作用

4.2.5位错的合成与分解

4.2.6位错的观察

4.2.7实际金属中的位错

4.3界面及表面

4.3.1晶界与亚晶界

4.3.2外表面

习题

第5章 材料中原子的扩散

5.1扩散定律

5.1.1扩散第一定律

5.1.2扩散第二定律

5.1.3扩散方程在生产中的应用举例

5.2扩散的微观机制

5.2.1扩散机制

5.2.2原子跳跃和扩散系数

5.2.3扩散激活能

5.2.4扩散驱动力

5.3影响扩散的因素

5.4反应扩散

5.4.1反应扩散的过程及特点

5.4.2反应扩散的实例

习题

第6章 材料的凝固

6.1材料凝固时晶核的形成

6.1.1液态结构

6.1.2均匀形核

6.1.3非均匀形核

6.1.4形核率

6.2材料凝固时晶体的长大

6.2.1生长条件

6.2.2宏观长大方式

6.2.3微观长大方式

6.3金属材料的凝固

6.3.1凝固过程

6.3.2凝固组织

6.4高分子材料的凝固

6.4.1高分子材料的熔体结构

6.4.2高分子材料的凝固过程

习题

第7章 相平衡与相图

7.1相平衡与相律

7.1.1相平衡

7.1.2自由度

7.1.3相律

7.2相图建立与杠杆定律

7.2.1相图的表示方法

7.2.2相图的建立

7.2.3杠杆定律和重心法则

7.3一元相图

7.3.1纯铁的相图

7.3.2水的相图

7.4二元相图

7.4.1匀晶相图及其合金的凝固

7.4.2共晶相图及其合金的结晶

7.4.3包晶相图及其合金的结晶

7.4.4其他类型的二元相图

7.4.5相图与性能的关系

7.4.6二元合金相图的应用举例

7.5三元相图

7.5.1三元匀晶相图

7.5.2三相平衡的三元系合金相图

7.5.3四相平衡的三元合金相图

7.5.4三元系合金相图的应用举例

习题

第8章 固态相变

8.1固态相变的分类与特征

8.1.1固态相变的分类

8.1.2固态相变的特征

8.2固态相变的形核与生长

8.2.1形核

8.2.2生长

8.3扩散型相变

8.3.1脱溶转变

8.3.2调幅分解

8.4无扩散型相变

8.4.1马氏体转变的特征

8.4.2马氏体的结构、形态与性能

习题

第9章 材料的变形与断裂

9.1金属材料的变形

9.1.1金属材料的弹性变形

9.1.2金属材料的塑性变形

9.1.3变形后的组织与性能

9.2冷塑变形金属的回复与再结晶

9.2.1冷变形金属的回复

9.2.2冷变形金属的再结晶

9.3金属材料的热变形

9.3.1热变形

9.3.2蠕变

9.3.3超塑性

9.4非金属材料的变形

9.4.1陶瓷材料的变形

9.4.2高分子材料的变形

9.4.3复合材料的变形

9.5材料的断裂

9.5.1材料断裂的类型

9.5.2理论断裂强度

9.5.3实际断裂强度

9.5.4影响断裂的因素

习题

第10章 固体材料的电子结构与物理性能

10.1固体的能带理论

10.1.1能带的形成

10.1.2能带结构与导电性

10.1.3费米能

10.2半导体

10.2.1本征半导体

10.2.2杂质半导体

10.2.3 PN结的形成

10.3材料的磁性

10.3.1原子的磁矩

10.3.2磁性的分类

10.3.3磁畴与磁化曲线

10.4材料的光学性能

10.4.1光学的吸收与传播

10.4.2材料的发光性能

10.5材料的热学性能

10.5.1晶格的热振动

10.5.2材料的热容

10.5.3材料的热膨胀

10.5.4材料的导热性能

10.6功能材料简介

10.6.1光学材料

10.6.2磁性材料

习题

附录

附表1元素的原子及离子半径

附表2元素的物理和化学数据

参考文献