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第1章 概论 1

1.1 材料化学的定义 1

1.2 材料与化学 1

1.3 材料发展的历史及在现代社会中的重要地位 2

1.4 材料化学的特点 4

1.5 材料化学的任务 4

1.6 材料化学的用途 5

1.7 材料化学的重要意义 6

1.8 材料的分类 6

1.9 材料化学的主要内容 9

第2章 材料的化学基础 10

2.1 元素和化学键 10

2.2 几种化学材料 13

第3章 材料的结构 25

3.1 晶体与非晶体 25

3.2 晶格、晶胞和晶格参数 26

3.3 晶系 27

3.4 晶向指数和晶面指数 28

3.5 晶面间距 30

3.6 晶体材料的结构 30

3.7 晶体缺陷 39

3.8 固溶体 44

第4章 材料的热力学 47

4.1 热力学第一定律 47

4.2 热力学第二定律 50

4.3 热力学第三定律 53

4.4 Helmholtz函数和Gibbs函数 55

4.5 界面自由能 57

4.6 磁性自由能 61

4.7 热力学基本方程及Maxwell关系式 62

4.8 热弹性效应 63

4.9 材料化学反应热力学 63

4.10 材料统计热力学基础 67

第5章 溶体材料及模型 78

5.1 溶体的基本特性 78

5.2 理想溶体与真实溶体 81

5.3 溶体模型 83

5.4 二元溶体热力学 94

5.5 三元溶体热力学 97

第6章 材料的相及相变 100

6.1 相平衡 100

6.2 相变热力学 102

6.3 析出相的表面张力效应 112

6.4 晶界的偏析 113

6.5 磁性转变对自由能的影响 115

6.6 完全互溶双液系 115

6.7 部分互溶双液系 118

6.8 简单低共熔混合物系统 119

6.9 生成稳定化合物系统 121

6.10 生成不稳定化合物系统 121

6.11 三组分体系 122

6.12 相图热力学及计算 123

第7章 材料的界面 129

7.1 表面Gibbs自由能和表面张力 129

7.2 金属的表面张力 129

7.3 液态与固态金属表面的关系 130

7.4 晶体表面张力的各向异性 130

7.5 二元合金的表面张力 131

7.6 纯金属的液-固界面张力 132

7.7 二面角、接触角及液体对固体的润湿 133

7.8 界面引起的附加压差 134

7.9 金属的晶界能 135

7.10 小角度晶界 136

7.11 界面的类型和界面能 137

7.12 弯曲界面对相变影响 138

第8章 材料的动力学 139

8.1 化学动力学 139

8.2 相变动力学 140

第9章 材料的力学性能 150

9.1 材料的拉伸性能 150

9.2 弹性变形与塑形变形 154

9.3 其他静加载下的力学性能 159

9.4 材料的硬度 165

9.5 断裂 169

9.6 切口强度与切口冲击韧性 172

9.7 断裂韧性 178

9.8 金属的疲劳 186

9.9 材料在高温下的力学性能 195

9.10 环境介质作用下的金属力学性能 203

9.11 摩擦及磨损的概念 212

9.12 复合材料的力学性能 218

9.13 短纤维复合材料的力学性能 224

9.14 高分子材料的力学性能 231

9.15 陶瓷材料的力学性能 237

第10章 材料的检测 245

10.1 光学显微分析 245

10.2 透射电子显微镜 258

10.3 扫描电镜 265

10.4 X射线衍射仪 269

10.5 俄歇电子能谱 272

10.6 X射线光电子能谱分析 274

10.7 红外光谱仪 279

10.8 差热分析 281

10.9 质谱 284

10.10 核磁共振原理 287

第11章 金属材料 289

11.1 金属材料概论 289

11.2 金属的结构与物性 289

11.3 金属的物理性质 291

11.4 金属的化学性质 294

11.5 金属的提炼 294

11.6 金属还原过程热力学 296

11.7 金属的精炼 297

11.8 合金 299

11.9 金属的腐蚀与防护 300

11.10 钢铁的冶炼原理 302

第12章 非金属材料 305

12.1 非金属材料的化学键 305

12.2 陶瓷的化学组成 307

12.3 陶瓷制造过程的化学变化 308

12.4 水泥 308

12.5 特种陶瓷的工艺过程 309

12.6 半导体材料 310

第13章 高分子及聚合物材料 314

13.1 高分子材料概论 314

13.2 高分子材料的合成方法 315

13.3 高分子材料的结构与性能 316

13.4 聚合物材料的合成方法 323

第14章 复合材料 327

14.1 复合材料概论 327

14.2 基体材料 328

14.3 增强纤维 335

14.4 复合材料界面的化学问题 340

参考文献 345