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第1章 材料与材料科学 1

1.1材料的地位、作用与发展 1

1.2材料的定义和分类 5

1.3材料的要素 7

1.4材料科学与工程的发展趋势 11

第2章 材料的组成、结构与性能 13

2.1材料的组成 13

2.1.1材料组元的结合形式 13

2.1.2材料的化学组成 15

2.2材料的结构 19

2.2.1材料中的化学键合 20

2.2.2晶体结构基础 23

2.2.3材料的结构 26

2.3材料的性能 33

2.3.1化学性能 34

2.3.2力学性能 37

2.3.3热学性能 41

2.3.4电性能 44

2.3.5光学性能 48

2.3.6磁性 49

第3章 材料的制备方法 51

3.1原材料的选用与合成 51

3.1.1天然矿物原料 51

3.1.2无机合成原料 59

3.1.3天然高分子化合物 63

3.1.4有机合成原料 64

3.2工艺过程与方法 74

3.2.1气相法 74

3.2.2液相法 83

3.2.3固相法 91

第4章 材料成型 97

4.1材料的成型加工 97

4.1.1成型方法 97

4.1.2加工方法 98

4.1.3材料成型特性 98

4.2自由流动成型 99

4.2.1金属砂型铸造 99

4.2.2橡胶浸渍成型 101

4.2.3陶瓷注浆成型 103

4.3受力流动成型 107

4.3.1塑料注塑成型 107

4.3.2玻璃吹制成型 109

4.4受力塑性成型 111

4.4.1金属锻造 112

4.4.2陶瓷挤压成型 116

4.4.3橡胶压出成型 118

第5章 10种产品生产过程概述 121

5.1玻璃的生产 121

5.1.1玻璃的分类与发展历史 121

5.1.2玻璃的生产工艺 126

5.2陶瓷的生产 132

5.2.1陶瓷的概念与分类及发展历史 132

5.2.2普通陶瓷的基本制备工艺 137

5.2.3特种陶瓷生产的基本工艺过程 144

5.3水泥的生产 147

5.3.1水泥的发展历史及其分类 147

5.3.2水泥的组成 148

5.3.3原料 151

5.3.4水泥的生产方法 152

5.3.5水泥生产工艺流程 153

5.3.6生料的制备 153

5.3.7熟料的煅烧 156

5.3.8水泥的粉磨和包装 159

5.3.9水泥生产与环境的关系 160

5.4黑色金属的生产 160

5.4.1黑色金属的概况 160

5.4.2炼铁的主要原料 166

5.4.3高炉炼铁工艺流程与基本原理 167

5.4.4钢冶炼概述 170

5.5有色金属的生产 176

5.5.1有色金属的概述 176

5.5.2有色金属与人类文明 179

5.5.3冶金和冶金方法简介 179

5.5.4铜的冶炼 181

5.5.5铝及铝合金的冶炼 183

5.6合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产 186

5.6.1概述 186

5.6.2合成丁苯橡胶的生产 187

5.6.3橡胶轮胎的生产 191

5.7聚乙烯及聚乙烯薄膜生产 195

5.7.1聚乙烯树脂生产 196

5.7.2聚乙烯薄膜生产 204

5.8聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产 205

5.8.1聚氯乙烯树脂生产 206

5.8.2聚氯乙烯电缆料生产 209

5.9聚丙烯腈纤维的生产 211

5.9.1合成纤维的概述 212

5.9.2聚丙烯腈纤维生产 213

5.10环氧树脂及其玻璃钢的生产 215

5.10.1环氧树脂生产 215

5.10.2玻璃钢生产 217

第6章 材料应用 221

6.1结构材料 221

6.1.1高温结构材料 221

6.1.2超硬结构材料 224

6.1.3高强高韧结构材料 225

6.2包装材料 227

6.2.1玻璃陶瓷包装 228

6.2.2金属包装 230

6.2.3塑料包装 233

6.3建筑材料 235

6.3.1概述 235

6.3.2墙体材料 235

6.3.3防水密封材料 236

6.3.4保温隔热材料 238

6.3.5装饰装修材料 238

6.3.6水泥及混凝土材料 239

6.4功能材料 240

6.4.1电功能材料 240

6.4.2磁功能材料 243

6.4.3智能材料 244

6.4.4敏感材料 245

6.4.5光功能材料 246

6.4.6形状记忆材料 248

6.4.7梯度功能材料 249

6.5生物材料 250

6.5.1生物无机非金属材料 250

6.5.2生物高分子材料 251

6.5.3生物金属材料 253

6.5.4生物复合材料 253

6.5.6放射线治疗癌用和温热治疗癌用的玻璃 254

6.6化工材料 254

6.6.1化工设备对材料的一般要求 254

6.6.2金属材料的使用 258

6.6.3无机非金属材料的使用 260

6.6.4高分子材料的使用 261

6.7农用材料 263

6.7.1在田间作业上的应用 263

6.7.2在农田排灌上的应用 265

6.7.3在农业机械上的应用 265

6.8纳米材料 265

6.8.1纳米材料的制备方法 266

6.8.2纳米材料的性质和应用 267

6.9复合材料 269

6.9.1复合材料组成、分类和特点 270

6.9.2复合材料增强体 272

6.9.3复合材料基体 273

6.9.4复合材料应用 274

6.10其他材料 274

6.10.1汽车材料 275

6.10.2电子电器与信息材料 276

6.10.3机械材料 278

6.10.4航天航空材料 280

6.10.5船舶材料 281

6.10.6日常生活及办公用品材料 282

第7章 材料与环境 283

7.1金属材料的腐蚀与防护 283

7.1.1电化学作用 283

7.1.2影响腐蚀的因素 284

7.1.3腐蚀的类型 286

7.1.4腐蚀的防护 290

7.2其他材料与环境的相互作用 292

7.2.1高分子材料的环境劣化 292

7.2.2环境与废弃高分子材料 294

7.2.3陶瓷的环境劣化 295

第8章 比较与选择 297

8.1概述 297

8.2性能比较 298

8.2.1使用温度 298

8.2.2强度 298

8.2.3延展性 298

8.2.4韧性 298

8.2.5弹性模量 301

8.2.6物理性质 301

8.3其他选择标准 301

8.4材料的未来 303

第9章 生态环境材料与资源循环利用 305

9.1环境、资源与污染 305

9.1.121世纪人类面临3大问题 305

9.1.2我国当前环境、资源状况 315

9.1.3材料与环境污染 317

9.1.4发展循环产业解决环境污染与资源枯竭 318

9.2生态环境材料 321

9.2.1金属类生态环境材料 322

9.2.2无机非金属类生态环境材料 330

9.2.3高分子类生态环境材料 336

9.3资源循环利用 342

9.3.1金属材料再生 344

9.3.2无机非金属材料再生 350

9.3.3高分子材料再生 354

参考文献 357