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1.1 材料与人类文明 1

1.1.1 石器时代 1

第一章 绪论 1

1.1.2 青铜器时代 2

1.1.3 铁器时代 2

1.2 材料与现代科技 2

1.3 材料的分类 3

1.4 课程目的、主要内容 6

第二章 材料结构基础 7

2.1 原子结构 7

2.1.1 质子、中子和电子 7

2.2 化学键 8

2.2.1 离子键 8

2.1.3 电负性 8

2.1.2 核外电子的运动 8

2.2.2 共价键 9

2.2.3 金属键 9

2.2.4 氢键 9

2.2.5 范德华力 10

2.3 晶体结构 11

2.3.1 晶体和非晶体 11

2.3.2 晶体结构 11

2.4 晶体缺陷 16

2.4.1 点缺陷 16

2.4.2 线缺陷 17

2.4.3 面缺陷 17

2.5 合金的基本相 18

2.5.1 固溶体 18

2.6 金属结晶过程 19

2.5.2 中间相 19

2.7 相图基础 20

2.7.1 相律 21

2.7.2 匀晶相图 21

2.7.3 共晶反应 22

2.7.4 包晶反应 24

2.8 Fe-Fe3C相图 25

2.8.1 三个基本相 25

2.8.2 两个重要反应 27

2.9 铁-石墨相图 29

2.10 三大类材料结构 29

2.10.1 金属材料结构 29

2.10.2 无机非金属材料结构 30

2.10.3 高分子材料的结构 32

3.1.1 热学性能 36

第三章 材料性能基础 36

3.1 材料物理性能 36

3.1.2 电学性能 38

3.1.3 光学性能 45

3.1.4 磁学性能 46

3.2 材料力学性能 46

3.2.1 光滑圆柱试样静拉伸试验 47

3.2.2 韧性 53

3.2.3 冲击韧性 54

3.2.4 韧脆转变温度 54

3.2.5 断裂韧性 55

3.2.6 疲劳断裂 55

3.2.7 硬度 56

3.2.8 高温力学性能 57

3.2.9 材料磨损性能 58

3.2.10 高分子材料力学性能 60

3.3 金属材料强化技术 61

3.3.1 形变强化 61

3.3.2 细晶强化 61

3.3.3 固溶强化 62

3.3.4 第二相强化（弥散强化） 62

3.3.5 相变强化 63

3.4 钢的热处理 64

3.4.1 热处理理论基础 64

3.4.2 退火 67

3.4.3 正火 69

3.4.4 淬火 69

3.4.5 回火 72

3.5 钢的表面强化 73

3.5.1 表面淬火 74

3.5.2 化学热处理 75

第四章 常用材料简介 76

4.1 金属材料简介 76

4.1.1 碳素钢 76

4.1.2 合金钢 78

4.1.3 铸铁 84

4.1.4 有色金属材料 87

4.2 无机非金属材料简介 92

4.2.1 陶瓷 92

4.2.2 玻璃 93

4.2.3 水泥、混凝土 94

4.3 高分子材料简介 96

4.3.1 塑料 96

4.3.3 橡胶 99

4.3.2 合成纤维 99

4.3.4 胶粘剂 100

4.4 复合材料简介 101

4.4.1 复合材料的组成及分类 101

4.4.2 复合材料的性能 101

4.4.3 一些复合材料简介 103

4.5 功能材料简介 104

4.5.1 力学功能材料 105

4.5.2 电功能材料 106

4.5.3 磁性材料 108

4.5.4 形状记忆合金 111

4.5.5 储氢合金 112

4.5.6 光纤 115

4.5.7 人工晶体 115

4.5.8 功能高分子材料 116

第五章 工程材料选用基础 118

5.1 失效分析基础 118

5.1.1 过度变形 118

5.1.2 断裂 118

5.1.3 磨损 120

5.1.4 腐蚀 120

5.2 选材的一般原则 121

5.2.1 使用性能原则 121

5.2.2 工艺性能原则 121

5.2.3 经济性原则 123

5.3 选材举例 123

5.3.1 材料类别选择 123

5.3.2 一些常用零件的选材 124

5.3.3 赛车选材举例 125

参考书目 126