材料物理性能PDF电子书下载

第1章　材料的弹性变形 1

1.1　应力和应变 2

1.2　弹性变形 3

1.2.1　狭义胡克定律（各向同性体） 3

1.2.2　广义胡克定律（各向异性体） 5

1.3　弹性模量及其影响因素 7

1.3.1　弹性模量的本质 7

1.3.2　弹性模量的测试 10

1.3.3　影响弹性模量的因素 12

1.4　滞弹性 15

第2章　位错理论概要 17

2.1　理想晶体的强度 17

2.2　晶格缺陷——位错 20

2.3　位错的基本概念 24

2.3.1　位错的类型 24

2.3.2　柏氏矢量与柏氏回路 26

2.3.3　位错的运动 28

2.3.4　位错密度 29

2.3.5　位错的观察 30

2.3.6　位错的增殖 31

第3章　塑性变形、黏性流动和蠕变 33

3.1　塑性变形及其检验方法 33

3.1.1　拉伸试验 34

3.1.2　陶瓷试验 36

3.1.3　聚合物试验 37

3.2　单晶体塑性变形的基本方式 37

3.2.1　滑移观察 37

3.2.2　滑移机制 38

3.2.3 滑移系 39

3.2.4　滑移的临界分切应力 40

3.2.5 孪生 41

3.3　金属多晶体的塑体变形 42

3.3.1 多晶体塑性变形的特点 42

3.3.2 晶粒大小对变形的影响 43

3.3.3　合金的塑性变形 44

3.4　陶瓷的塑性变形 45

3.4.1　单晶陶瓷的塑性 46

3.4.2　多晶陶瓷的塑性 47

3.5　黏性流动 48

3.5.1　玻璃的黏性流动 48

3.5.2　聚合物的黏性流动 61

3.6　材料的高温蠕变 64

3.6.1　蠕变机理 65

3.6.2　蠕变速率控制机理的判别 72

3.6.3　陶瓷高温蠕变的影响因素 74

3.6.4　耐火材料的蠕变 79

第4章　材料的断裂 82

4.1　概述 82

4.2　材料的断裂形式 83

4.3　理论断裂强度 84

4.4　Griffith断裂理论 85

4.5　裂纹扩展的能量判据 90

4.6　应力强度因子KI和平应变断裂韧性KIC 91

4.7　裂纹尖端的塑性区及应力强度因子的修正 94

4.7.1 裂纹尖端附近塑性区的形状和尺寸 94

4.7.2　裂纹的有效尺寸 95

4.8　断裂韧性KIC的测试 97

4.8.1　试样及制备 97

4.8.2　测试方法 98

4.8.3　试验结果的处理 99

4.9　材料的强化和增韧 100

4.9.1　金属材料的强化 101

4.9.2　陶瓷材料的增韧 106

第5章　材料的热学性能 111

5.1　晶体的点阵振动 111

5.1.1　一维单原子点阵的振动 111

5.1.2　一维双原子点阵的振动 112

5.2　材料的热容 113

5.2.1 晶态固体热容的经验定律和经典理论 114

5.2.2　晶态固体热容的量子理论 115

5.2.3　陶瓷材料的热容 117

5.3　材料的热膨胀 119

5.3.1　热膨胀系数 119

5.3.2 固体材料热膨胀机理 120

5.3.3　热膨胀和其他性能的关系 121

5.3.4 多晶体和复合材料的热膨胀 122

5.4　材料的热传导 124

5.4.1 固体材料热传导的宏观规律 124

5.4.2 固体材料热传导的微观机理 125

5.4.3　影响热导率的因素 127

5.4.4　一些材料的导热率 131

5.5　材料的抗热震性 133

5.5.1　抗热震性的表示方法 133

5.5.2 热应力 133

5.5.3　抗热震断裂性 134

5.5.4　抗热震损伤性 137

5.5.5　影响抗震性的因素 140

第6章　材料的电学性能 142

6.1　材料的电导 142

6.1.1　电导的基本概念 142

6.1.2 能带结构 142

6.1.3　导电的微观机理 143

6.2　超导电性 147

6.2.1　超导现象 147

6.2.2　迈斯纳（Meissner）效应 147

6.2.3　超导理论 148

6.3　介质的极化 148

6.3.1　极化的基本概念 148

6.3.2　极化的量度 149

6.3.3　极化的形式 149

6.3.4　克劳修斯—莫索蒂方程 151

6.3.5　介电常数的温度系数 153

6.4　介质损耗 153

6.4.1　介质损耗的基本概念 153

6.4.2　介质损耗的形式 154

6.5　介电强度 155

6.5.1　介质在电场中的破坏 155

6.5.2　介质击穿的形式 155

6.6　铁电性 156

6.6.1 自发极化与铁电效应 156

6.6.2　铁电畴 157

6.6.3　铁电体的本质特征 157

6.7　热释电性 158

6.8　压电性 159

6.8.1　压电效应 159

6.8.2　压电振子及其参数 160

6.8.3　典型压电材料及应用 161

6.8.4　压电体、热释电体、铁电体的关系 162

6.9　热电性 162

6.9.1 赛贝克效应 162

6.9.2　帕尔帖效应 163

6.9.3　汤姆逊效应 163

第7章　材料的磁学性能 164

7.1　材料的磁性 164

7.1.1　基本概念 164

7.1.2　磁性的微观机理 165

7.1.3　磁性的分类 165

7.2　抗磁性与顺磁性 166

7.2.1　抗磁性 166

7.2.2　顺磁性 167

7.3　铁磁性 168

7.3.1　磁畴 168

7.3.2　磁化曲线与磁滞回线 169

7.3.3　磁各向异性和各向异性能 170

7.3.4　磁致伸缩与磁弹性能 171

7.3.5　形状各向异性及退磁能 172

7.3.6　技术磁化 173

7.3.7　磁化曲线和磁滞回线的测量 174

7.4　铁氧体磁性材料 175

7.4.1　尖晶石型铁氧体 175

7.4.2　石榴石型铁氧体 175

7.4.3　磁铅石型铁氧体 175

7.4.4　亚铁磁性 175

参考文献 177