材料科学研究方法 第2版PDF电子书下载

第1章 材料科学发展史 1

1.1物质与材料 1

自然界中的元素和物质 1

材料的作用与分类 3

1.2材料发展简史 6

古代材料发展史 6

近代材料发展史 8

1.3当代材料发展和展望 10

材料发展的历程和趋势 10

多种材料的共存 12

第2章 材料科学共性 13

2.1全材料科学的形成 13

材料学科的细分化到综合 13

材料学科的交叉和渗透 14

材料科学与工程的形成 16

材料科学与工程学科的地位和特点 18

2.2材料科学的共性规律 24

晶体学结构规律 24

材料缺陷与断裂强度 25

材料的相变原理 27

材料的形变与断裂规律 27

材料的强韧化原理 30

2.3材料的共同效应 31

材料的界面效应 31

材料的表面效应 32

材料的复合效应 33

材料的形状记忆效应 33

材料的动态效应 34

材料的环境效应 35

材料的纳米效应 35

第3章 材料科学研究基本方法 37

3.1科学研究的基本类型 37

3.2科学研究选题与创新 38

科学研究选题的基本原则 38

科学研究选题的来源与计划 39

3.3归纳与演绎法 44

归纳法 44

演绎法 46

归纳与演绎的关系 47

3.4分析与综合法 48

分析的作用与特点 48

综合的作用与特点 49

3.5类比与移植法 50

类比法的作用与局限性 50

移植法的特点与作用 51

3.6数学与模型法 53

数学方法及其应用 53

模型化方法 54

3.7系统方法 55

系统方法的基本原则 55

系统方法的基本步骤 56

系统方法在科研创新中的作用 58

3.8假说与理论法 58

科学假说的特点和作用 58

科学理论的基本特征与结构要素 59

3.9原型启发法与仿生法 61

第4章 材料结构设计与系统分析 63

4.1材料结构与性能的基本特性 63

材料结构的基本特性 63

材料性能的基本特性 66

4.2结构稳定性与设计 69

材料结构的稳定性 69

材料结构的测定与表征 70

材料结构的设计与控制 71

4.3结构与性能的系统分析 73

黑箱法 73

相关法 74

过程法 74

环境法 75

4.4材料结构的自组织与仿生 75

材料的耗散结构 76

材料的自组织现象 76

智能结构与属性评定 78

材料结构的仿生 80

4.5材料过程的能量分析方法 87

材料过程的基本原理 88

材料过程的能量分析方法 90

第5章 材料使用与环境评价方法 97

5.1材料与环境、资源的关系 97

材料生产对环境和资源的影响 97

生态环境材料与能源材料 100

5.2材料环境协调性评价与设计 103

材料环境协调性评价 103

材料环境协调性设计 110

5.3材料环境适应性评估 118

材料工况环境适应性评估 118

材料自然环境适应性评估 120

第6章 材料（计算）设计与方法 123

6.1材料（计算）设计概述 123

材料设计的发展历程 123

材料设计范围与层次 126

材料设计的任务 127

6.2材料设计的主要途径与方法 128

从相图角度进行设计 128

从数量冶金学角度进行设计 129

基于量子理论的设计 130

基于物理、数值模拟的设计 130

多尺度材料模型与计算设计 131

材料（计算）设计的主要技术 132

6.3数学方法在材料（计算）设计中的应用 133

有限元法 133

遗传算法 135

分形理论 138

其他方法 140

6.4材料（计算）设计实例 141

复合材料（计算）设计 141

超硬材料（计算）设计 148

工程应用层次的材料（计算）设计 150

第7章 材料研究的模型化与模拟 154

7.1材料研究的模型化 154

模型化的基本概念 154

数值模型化与模拟 156

模型的基本范畴与分类 157

模型化的基本思路 159

7.2材料研究的物理模拟 161

物理模拟基本概念 161

金属塑性加工物理模拟 162

薄板冲压工艺模拟技术 164

塑料注射成形过程模拟仿真 166

7.3材料研究的数值模拟 167

铸造工艺过程的数值模拟 167

计算机数值模拟应用的实例 172

第8章 材料失效分析方法 175

8.1材料失效分析基本概念 175

失效分析的意义 175

失效分析和失效学 176

机械失效形式和产生原因 176

材料失效形式 178

8.2失效分析的基本思路 179

以失效抗力为主线的分析思路 180

失效树分析法 181

特性因素图分析法 182

8.3失效分析的基本方法 183

化学成分分析 183

力学性能的测试及分析 185

显微组织分析 185

应力分析 186

无损检测技术 187

断口分析 188

裂纹分析 193

腐蚀、磨损和环境分析 195

8.4失效分析的基本程序和实施步骤 197

第9章 材料经济学 200

9.1概念 200

9.2材料的循环 202

生态材料 202

再生材料 203

绿色材料技术 205

9.3材料的选用与竞争 207

材料选用的基本原则 207

各类材料的竞争 209

材料竞争的国际化 216

9.4材料的经济分析 217

材料经济分析方法 217

材料经济的能源与环境因素 221

材料经济的潜在效益 222

第10章 材料科学发展重点与趋势 224

10.1开发先进材料，发展高技术产业 224

信息功能材料 224

生物材料 226

其他功能材料 226

功能复合材料 228

生态环境材料 228

能源材料 230

10.2纳米材料与纳米技术 231

10.3材料制备技术的开发 232

材料制备技术是材料开发的关键 232

注重材料的应用开发研究 235

10.4材料设计与一体化技术 236

10.5材料性质检测与评价 237

10.6材料科学基础理论的深入研究 238

开拓超微结构的领域 238

探测电子关联体系中的宝藏 240

开拓有机材料的新领域 241

10.7传统材料与表面技术 243

高性能金属材料 244

陶瓷材料 246

材料表面技术 246

习题 249

参考文献 251