材料科学概论PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 材料的分类 2

1.3 材料的性质 4

1.4 材料的应用 5

1.5 材料使用进展实例——人造髋关节 5

1.6 材料和资源的循环 7

第2章 矿物岩石材料 9

2.1 矿物材料 9

2.1.1 概述 9

2.1.2 工业金刚石和石墨 12

2.1.2.1 金刚石 12

2.1.2.2 石墨 15

2.1.3 胶凝矿物材料 17

2.1.3.1 石灰胶凝材料 18

2.1.3.2 膏胶凝材料 20

2.1.3.3 镁质胶凝材料 21

2.1.4 保温、隔热、轻质矿物岩石材料 23

2.1.4.1 概述 23

2.1.4.2 膨胀蛭石 25

2.1.4.3 膨胀珍珠岩 28

2.1.4.4 石棉 31

2.1.4.5 其他保温、隔热、轻质矿物岩石材料 33

2.1.5 吸附过滤矿物材料 34

2.1.5.1 概述 34

2.1.5.2 坡楼石、海泡石吸附过滤矿物材料 35

2.1.5.3 硅藻土吸附过滤材料 36

2.1.5.4 沸石类吸附过滤材料 37

2.1.6 几种工业矿物岩石材料及原料 38

2.1.6.1 刚玉 38

2.1.6.2 石英 38

2.1.6.3 橄榄石 40

2.1.6.4 红柱石、蓝晶石、硅线石 40

2.1.6.5 高岭石 41

2.1.6.6 蒙脱石 42

2.1.6.7 长石 45

2.2 天然石材 47

2.2.1 概述 47

2.2.2 大理石 47

2.2.3 花岗石 50

第3章 玻璃 53

3.1 普通玻璃 54

3.1.1 平板玻璃 54

3.1.2 瓶罐玻璃 55

3.1.3 器皿玻璃 57

3.1.4 仪器玻璃 59

3.1.5 光学玻璃 62

3.1.6 玻璃纤维 64

3.2 特种玻璃 65

3.2.1 石英玻璃 65

3.2.2 微晶玻璃 67

3.2.3 光色玻璃 69

3.2.4 光导纤维 71

3.2.5 激光玻璃 73

3.2.6 生物玻璃 75

3.2.7 硫系玻璃 77

3.2.8 卤化物玻璃 78

第4章 陶瓷材料 81

4.1 概述 81

4.1.1 陶瓷的概念与分类 81

4.1.2 陶瓷的一般制备工艺 83

4.2 陶瓷材料的微观结构 83

4.2.1 陶瓷材料的离子晶体结构 84

4.2.1.1 离子晶体的晶格能（U） 84

4.2.1.2 离子晶体的结构 85

4.2.2 陶瓷材料的显微结构 91

4.2.2.1 晶粒（grain） 91

4.2.2.2 晶界（grain boundary） 93

4.2.2.3 气孔（pore） 94

4.2.2.4 玻璃相（glass phase） 94

4.3 普通陶瓷 95

4.3.1 普通陶瓷的分类 95

4.3.2 原料及坯料 96

4.3.3 釉料 97

4.4 特种陶瓷 100

4.4.1 结构（工程）陶瓷 101

4.4.1.1 氧化物陶瓷 102

4.4.1.2 非氧化物陶瓷 105

4.4.2 功能陶瓷 114

4.4.2.1 电介质陶瓷 114

4.4.2.2 铁电陶瓷 117

4.4.2.3 敏感陶瓷 118

4.4.2.4 导电陶瓷 119

4.4.2.5 超导陶瓷 120

4.4.2.6 磁性陶瓷 122

第5章 金属材料 125

5.1 金属材料的机械性能 125

5.1.1 强度、刚度和塑性 125

5.1.2 硬度 126

5.1.3 冲击韧性 126

5.1.4 疲劳强度 126

5.2 金属材料的基本理论 127

5.2.1 金属的结晶构造 127

5.2.2 铁碳合金相图 128

5.3 金属材料的热处理 131

5.3.1 金属在加热和冷却时的转变 131

5.3.2 退火和正火 131

5.3.3 淬火与回火 132

5.3.4 表面热处理 133

5.4 常用金属材料 133

5.4.1 钢及合金 133

5.4.2 铸铁 135

5.4.3 有色金属 136

5.5 金属材料的选择 137

5.5.1 金属材料选择的一般原则 137

5.5.2 金属材料选择的一般方法 138

5.5.3 机器零件用金属材料 138

5.5.4 工具用金属材料 139

5.5.5 工程构件用金属材料 141

第6章 高分子材料 142

6.1 高分子材料的基本知识 142

6.1.1 概述 142

6.1.2 高分子化合物的分类和命名 143

6.1.3 高聚物的合成 143

6.1.4 高聚物的后加工 144

6.2 高聚物的结构 146

6.2.1 高聚物的多层次结构 146

6.2.2 高分子链的化学结构与构型（一级结构） 146

6.2.3 高分子链的构象（二级结构） 149

6.2.4 高分子的聚集态结构（三级结构） 151

6.2.5 取向 153

6.2.6 介晶态——液晶 154

6.3 高聚物的性能 155

6.3.1 高聚物的力学状态与温度的关系 155

6.3.1.1 线型非晶态高聚物的力学性质 155

6.3.1.2 晶态高聚物的力学性质 157

6.3.2 高聚物的流变学性质 157

6.3.2.1 高弹性 157

6.3.2.2 粘弹性 158

6.3.2.3 粘流性 160

6.3.2.4 虎克弹性 161

6.3.2.5 结晶高聚物的流变学性质的复杂性 162

6.3.3 高聚物的机械性能 162

6.3.3.1 高分子材料的强度 163

6.3.3.2 高分子材料的拉伸破坏行为 164

6.3.3.3 高分子材料的断裂 167

6.3.3.4 高聚物的重要机械性能概述 168

6.3.3.5 改善高聚物机械性能的途径 169

6.3.4 高聚物的环境性质 171

6.4.5 高聚物的其它性能 173

6.4 常用高分子材料 174

6.4.1 塑料 174

6.4.2 常用合成橡校 176

6.4.3 合成纤维 177

6.4.4 其它 178

第7章 新材料及复合材料 179

7.1 引言 179

7.2 新型高性能金属及合金材料 180

7.2.1 非晶态合金及金属微晶材料 180

7.2.2 超细颗粒金属材料 182

7.2.3 新型金属磁性材料 183

7.2.4 超塑性合金 184

7.2.5 形状记忆合金 184

7.2.6 其它新型高性能金属及合金材料 185

7.3 新型高分子材料 187

7.3.1 高性能工程塑料 187

7.3.2 高功能特种塑料 188

7.3.2.1 电功能高分子材料 188

7.3.2.2 光功能高分子材料 189

7.3.2.3 吸水性高分子材料 189

7.3.2.4 医用高分子材料 190

7.3.2.5 高分子材料的未来发展 190

7.4 新型无机非金属材料 191

7.4.1 新型天然无机非金属材料 192

7.4.1.1 矿物结构材料 192

7.4.1.2 新型矿物功能材料 192

7.4.1.3 细分散状非金属矿物材料 193

7.4.2 新型陶瓷材料 194

7.4.3 新型玻璃 198

7.5 新型复合材料 199

7.5.1 聚合物基复合材料（FRP） 201

7.5.2 金属基复合材料（MMC） 201

7.5.3 陶瓷基复合材料（CMC） 203

7.5.4 复合材料界面 203