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第1章 绪论 1

1.1功能材料的发展和分类 1

1.1.1功能材料的发展概况 1

1.1.2功能材料的分类和特征 2

1.2功能材料的现状和展望 3

参考文献 7

第2章 贮氢合金 9

2.1金属贮氢原理 9

2.1.1贮氢合金的化学和热力学原理 9

2.1.2贮氢合金的电化学原理 11

2.1.3合金的吸氢反应机理 14

2.2金属氢化物贮氢材料应具备的条件 15

2.3贮氢合金分类及开发现状 15

2.3.1AB5型稀土类及钙系贮氢合金 16

2.3.2AB2型Laves相贮氢合金 21

2.3.3AB型钛系贮氢合金 22

2.3.4A2B型镁系贮氢合金 24

2.4金属贮氢材料的应用 25

2.4.1在电池上的应用 25

2.4.2在能量转换技术中的应用 27

参考文献 35

第3章 梯度功能材料 37

3.1梯度功能材料的概念 37

3.2热防护梯度功能材料 38

3.2.1热防护梯度功能材料原理的设计 38

3.2.2热防护梯度功能材料的种类和制备方法 39

3.2.3热防护梯度功能材料的特性评价 43

3.3梯度功能材料的应用 43

3.4梯度功能材料的展望 44

3.4.1热防护梯度功能材料的研究方向 44

3.4.2梯度功能材料的品种 45

3.4.3梯度功能材料的应用领域 46

参考文献 47

第4章 磁性材料 49

4.1磁性的基本知识 49

4.1.1物质的磁性 49

4.1.2铁磁物质的特性 54

4.1.3铁磁物质的自发磁化和磁畴的形成 56

4.1.4磁致伸缩和磁弹性能 57

4.2金属磁性材料的种类和特性 57

4.2.1金属软磁材料 58

4.2.2非晶态软磁合金 66

4.2.3金属硬磁材料 76

4.3金属磁性材料磁性能的测试 82

4.3.1磁性材料静态磁性能的检验和测量 83

4.3.2磁性材料动态磁性的检验和测量 98

4.3.3软磁材料损耗的测量 104

4.3.4材料磁性的自动测量 107

4.3.5基于微机技术的磁性能测量装置 112

参考文献 114

第5章 金属薄膜材料 116

5.1金属薄膜的形成及其结构 116

5.2.1点缺陷 119

5.2金属薄膜的结构缺陷 119

5.2.2位错 121

5.3金属薄膜中的光等离子体共振性 123

5.3.1光学常数和其它物理常数 123

5.3.2金属内电子的等离子体振动 123

5.3.3道尔德方程式和复介电常数 124

5.3.4表面等离子体 125

5.3.5金属薄膜中的光等离子体 125

5.4金属薄膜的超导性能 128

5.5.2磁各向异性 131

5.5金属薄膜的磁性能 131

5.5.1金属薄膜的磁性 131

5.5.3金属薄膜的畴壁 132

5.5.4金属薄膜制备条件对磁性能的影响 135

参考文献 137

第6章 环境材料 138

6.1环境材料的研究和发展 138

6.1.1环境材料的研究内容 139

6.1.2环境材料的研究现状及发展趋势 139

6.2.1材料产业的可持续发展 140

6.2环境材料的设计 140

6.2.2工业生态学 142

6.2.3材料流理论 143

6.2.4金属材料生态设计 144

6.3环境材料的评价标准与方法 147

6.3.1环境材料的评价标准 147

6.3.2生命周期评价方法 150

6.4金属材料的生态化改造 154

6.4.1熔融还原炼铁技术 154

6.4.2冶金短流程工艺 154

6.4.3金属材料的近终形加工 155

6.4.4金属材料制品的喷射成形 156

6.4.5金属材料表面优化 157

6.5金属环境材料 158

6.5.1高性能长寿命金属材料 158

6.5.2高速钢废料的综合利用 161

6.5.3含锌冶金工业废弃粉尘的零排放 164

6.5.4合金铝的零废弃 164

6.5.5金属废料的再生化 165

6.5.6钒渣的高附加值利用 165

参考文献 166

7.1.1纳米及纳米技术的概念 167

第7章 纳米金属材料 167

7.1纳米材料及其应用 167

7.1.2纳米材料学 168

7.1.3纳米材料的应用 170

7.2纳米结构单元 173

7.2.1原子团簇 173

7.2.2纳米微粒 174

7.2.3人造原子 175

7.2.4纳米管、纳米棒、纳米丝和同轴纳米电缆 176

7.3纳米金属材料的性能及制备方法 177

7.3.1纳米金属材料的性能 178

7.3.2纳米金属的制备方法 183

7.4纳米金属材料的应用及发展 184

7.4.1纳米金属材料的应用 184

7.4.2纳米金属材料的研究现状 187

7.4.3纳米金属材料的发展及挑战 189

参考文献 190

第8章 非晶态金属材料 191

8.1非晶态金属的发展历史 192

8.1.1非晶态金属的发展简史 192

8.1.2我国非晶态金属材料的发展现状 194

8.1.3非晶态金属材料的发展前景展望 196

8.2非晶态金属的结构特点 197

8.2.1非晶态金属的结构 197

8.2.2非晶态的结构模型 199

8.3非晶态金属的制备 200

8.3.1非晶态金属的制备方法 201

8.3.2影响非晶态合金形成的几个因素 202

8.4非晶态金属性能特点及应用 203

8.4.1磁学性能 203

8.4.2力学性能 205

8.4.3化学性能 206

8.4.4光学性能 208

参考文献 209

第9章 信息材料 210

9.1磁信息材料 210

9.1.1磁记录技术与原理 210

9.1.2磁记录介质材料 214

9.1.3高密度磁性存储磁头材料 222

9.1.4磁信息材料的进展 223

9.2高密度光存储材料 225

9.2.1高密度光存储材料的记录和读出原理 226

9.2.2光盘存储技术的发展趋势及对材料的要求 227

9.2.3高密度光盘存储材料 229

9.2.4超高密度超快速光存储的主要发展方向 232

参考文献 233

第10章 超导材料 234

10.1超导现象及超导材料的基本性质 234

10.1.1超导体的基本物理现象 234

10.1.2超导体的临界参数 235

10.1.3两类超导体 237

10.1.4超导体的理论基础和微观机制 238

10.1.5超导隧道效应 241

10.2超导材料的分类及性能 242

10.2.1低温超导体 242

10.2.2高温超导体 244

10.3超导材料的应用 245

10.3.1能源领域的应用 246

10.3.2交通领域的应用 246

10.3.3电子信息领域的应用 247

10.3.4军事领域的应用 248

参考文献 249

11.1智能材料概述 250

第11章 智能金属材料 250

11.2金属系智能材料及形状记忆合金 253

11.2.1金属系智能材料 253

11.2.2形状记忆合金 254

11.2.3形状记忆合金的用途 278

11.3新一代智能材料及Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金 283

11.3.1稀土超磁致伸缩材料 283

11.3.2Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金 285

11.4智能材料在未来的应用 286

参考文献 288

附录 289