材料科学与工程导论 原书第9版PDF电子书下载

第1章 引言 1

1.1材料的历史回顾 1

1.2材料科学与工程 1

1.3为什么要学习材料科学与工程？ 3

1.4材料的分类 4

1.5先进材料 9

1.6现代材料的需求 11

第2章 原子结构与键合 13

2.1引言 13

2.2基本概念 13

2.3原子中的电子 14

2.4元素周期表 21

2.5结合能 24

2.6主价键 26

2.7次价键或范德瓦耳斯力 32

2.8混合键 35

2.9分子 36

2.10键合类型与材料分类的关系 36

第3章 晶体学基础 37

3.1引言 37

3.2基本概念 37

3.3晶胞 38

3.4晶系 38

3.5点坐标 40

3.6晶向 41

3.7晶面 43

3.8单晶 45

3.9多晶材料 46

3.10各向异性 47

3.11非晶体 48

第4章 固体结构 49

4.1引言 49

4.2面心立方晶体结构 49

4.3体心立方晶体结构 51

4.4六方密排晶体结构 52

4.5密度计算——金属 52

4.6离子晶体的几何构型 54

4.7 AX类型晶体结构 56

4.8 AmXp型晶体结构 57

4.9 AmBnXp型晶体结构 58

4.10密度计算——陶瓷 59

4.11硅酸盐陶瓷 59

4.12碳 63

4.13聚合物结晶度 64

4.14多晶型性和同素异构 66

4.15原子排列 66

4.16线密度与面密度 67

4.17密排晶体结构 69

第5章 高分子结构 72

5.1引言 72

5.2碳氢化合物 72

5.3聚合物分子 75

5.4聚合物分子的化学性质 75

5.5分子量 79

5.6分子链构型 81

5.7高分子链结构 82

5.8高分子构型 83

5.9热塑性和热固性聚合物 86

5.10共聚物 87

5.11高分子晶体 88

第6章 晶体缺陷 91

6.1引言 91

6.2空位和自间隙原子 91

6.3陶瓷中的点缺陷 92

6.4固体中的杂质 95

6.5高分子的点缺陷 98

6.6组分的说明 99

6.7位错——线缺陷 101

6.8界面缺陷 104

6.9体缺陷 107

6.10原子振动 107

第7章 扩散 108

7.1引言 108

7.2扩散机制 109

7.3稳态扩散 110

7.4非稳定态扩散 112

7.5影响扩散的因素 114

7.6半导体材料中的扩散 116

7.7其他扩散方式 118

7.8离子型和高分子材料中的扩散 118

第8章 金属的力学性质 120

8.1引言 120

8.2应力和应变的概念 121

8.3弹性变形 125

8.4 塑性变形 129

8.5硬度 137

8.6材料性质的可变性 142

8.7设计/安全因素 143

第9章 位错和强化机制 145

9.1引言 145

9.2基本概念 145

9.3位错的特性 148

9.4滑移系 149

9.5单晶中的滑移 151

9.6多晶材料的塑性变形 153

9.7孪生变形 155

9.8细晶强化 156

9.9固溶强化 158

9.10应变强化 160

9.11回复 162

9.12再结晶 163

9.13晶粒生长 166

第10章 失效 169

10.1引言 169

10.2断裂的基本原理 169

10.3韧性断裂 170

10.4脆性断裂 172

10.5断裂力学原理 174

10.6断裂韧性测试 179

10.7循环应力 184

10.8 S-N曲线 186

10.9裂纹的形成与扩展 189

10.10影响疲劳寿命的因素 191

10.11环境的影响 195

10.12广义蠕变行为 196

10.13应力和温度的影响 197

10.14数据外推法 199

10.15耐高温合金 199

第11章 相图 201

11.1引言 201

11.2溶解度 201

11.3相 202

11.4微观结构 203

11.5相平衡 203

11.6单组分（或一元）相图 204

11.7二元匀晶体系 205

11.8相图的解释 206

11.9匀晶合金微观结构的变化 210

11.10匀晶合金的力学性能 212

11.11二元共晶体系 212

11.12共晶合金中微观结构的变化 215

11.13具有中间相或化合物的平衡相图 222

11.14共析和包晶反应 223

11.15全等相变 225

11.16陶瓷相图和三元相图 225

11.17吉布斯相律 226

11.18铁-碳化铁（Fe-Fe3C）相图 228

11.19铁碳合金中微观结构的变化 230

11.20其他合金元素的影响 237

第12章 相变 239

12.1简介 239

12.2基本概念 239

12.3相变动力学 240

12.4稳态与亚稳态 249

12.5等温转变相图 250

12.6连续冷却转变图 259

12.7铁碳合金的力学性能 262

12.8回火马氏体 267

12.9铁碳合金的相变和力学性质小结 270

第13章 金属的性质及应用 272

13.1引言 272

13.2钢 272

13.3铸铁 278

13.4铜及其合金 285

13.5铝及其合金 287

13.6镁及其合金 290

13.7钛及其合金 291

13.8难熔金属 293

13.9超合金 293

13.10贵金属 294

13.11其他非铁基合金 294

第14章 陶瓷的性质及应用 295

14.1介绍 295

14.2 Al2O3-Cr2O3体系 295

14.3 MgO-Al2O3体系 296

14.4 ZrO2-CaO体系 297

14.5 SiO2-Al2O3体系 298

14.6陶瓷的脆性断裂 299

14.7应力-应变行为 304

14.8塑性变形机制 306

14.9其他力学因素 307

14.10玻璃 310

14.11玻璃陶瓷 311

14.12黏土产品 313

14.13耐火材料 313

14.14研磨剂 315

14.15水泥 315

14.16碳 316

14.17先进陶瓷 319

第15章 高分子的性质及应用 324

15.1简介 324

15.2应力-应变行为 324

15.3宏观变形 327

15.4弹性变形 327

15.5高分子的断裂 332

15.6其他力学性质 333

15.7半结晶高分子的变形 335

15.8影响半结晶高分子力学性能的因素 337

15.9弹性体变形 339

15.10结晶化 342

15.11熔融 343

15.12玻璃化转变 343

15.13熔融和玻璃化转变温度 344

15.14影响熔融和玻璃化转化温度的因素 345

15.15塑料 347

15.16弹性体 349

15.17纤维 351

15.18其他应用 351

15.19先进高分子材料 353

第16章 复合材料 358

16.1引言 358

16.2大颗粒型复合材料 360

16.3弥散强化型复合材料 364

16.4纤维长度的影响 365

16.5纤维取向和浓度的影响 366

16.6纤维相 372

16.7基体相 373

16.8高分子基体复合材料 374

16.9金属基体复合材料 377

16.10陶瓷基体复合材料 379

16.11碳-碳复合材料 380

16.12混合复合材料 381

16.13纤维增强复合材料的制备过程 381

16.14层状复合材料 384

16.15夹层板 386

16.16纳米复合材料 388

第17章 工程材料的加工工艺 391

17.1引言 391

17.2成型操作 392

17.3铸造 393

17.4其他技术 395

17.5退火过程 396

17.6钢的热处理 398

17.7沉淀硬化 407

17.8玻璃和玻璃陶瓷的制作和加工 413

17.9黏土产品的加工与制造 418

17.10粉末压制成型 422

17.11流延成型 424

17.12聚合作用 425

17.13聚合物添加剂 427

17.14塑料的成型技术 428

17.15弹性体的制备 431

17.16纤维和薄膜的制造 431

第18章 材料的腐蚀和降解 433

18.1引言 433

18.2电化学注意事项 433

18.3腐蚀速率 440

18.4腐蚀速率的预测 441

18.5钝化 447

18.6环境影响 448

18.7腐蚀方式 449

18.8腐蚀环境 456

18.9腐蚀防护 456

18.10氧化 458

18.11溶胀和溶解 462

18.12键断裂 463

18.13风化作用 465

第19章 电性能 466

19.1引言 466

19.2欧姆定律 466

19.3电导率 467

19.4电子和离子传导 467

19.5固体的能带结构 468

19.6传导带和原子成健模型 470

19.7电子迁移率 472

19.8金属的电阻率 473

19.9合金的电性能 475

19.10本征半导体 476

19.11非本征半导体 478

19.12载流子浓度与温度的关系 481

19.13影响载流子迁移率的因素 483

19.14霍尔效应 484

19.15半导体器件 486

19.16离子材料的导电性 493

19.17聚合物的电性能 494

19.18电容 495

19.19场矢量和极化 497

19.20极化的类型 499

19.21频率对介电常数的影响 501

19.22介电强度 502

19.23介电材料 502

19.24铁电性质 502

19.25压电效应 503

第20章 热性能 505

20.1引言 505

20.2热容 505

20.3热膨胀 508

20.4热传导 510

20.5热应力 512

第21章 磁性能 515

21.1简介 515

21.2基本概念 515

21.3反铁磁性和顺磁性 519

21.4铁磁性 521

21.5反铁磁和铁磁 521

21.6温度对磁性能的影响 524

21.7磁畴和磁滞 525

21.8磁各向异性 528

21.9软磁材料 530

21.10硬磁材料 531

21.11磁储存 533

21.12超导 536

第22章 光性能 540

22.1简介 540

22.2电磁辐射 540

22.3光与固体的相互作用 542

22.4原子和电子的相互作用 542

22.5折射 545

22.6反射 546

22.7吸收 547

22.8透过 549

22.9颜色 550

22.10不透明和半透明的绝缘体 552

22.11发光 552

22.12光电导性 553

22.13激光 554

22.14光纤通信 559

第23章 材料科学与工程中的经济、环境与社会问题 563

23.1引言 563

23.2组件设计 564

23.3材料 564

23.4生产技术 564

23.5材料科学与工程中的材料回收利用问题 567