第一编 原材料——人类的财富 1
第1章 材料的今昔 1
1-1．进行生产可以没有材料吗？ 1
1-2．从原料到产品 3
1-3．材料的诞生 4
1-4．从工业革命到科学技术革命 6
第2章 原料——材料的基础 9
2-1．原料资源能提供无穷的财富吗？ 11
2-2．实现有计划的原材料构成 11
第3章 材料经济学——强化生产的一个重要方面 13
3-1．生产准备部门的作用 15
3-2．使用价值—费用分析 16
3-3．材料参数与材料经济使用的情报系统 16
3-4．民主德国材料发展的长远趋势，高度材料经济学的基础 17
3-5．材料代用——有价值的手段 19
第二编 国民经济中的重要材料 21
第1章 金属——国民经济中头等重要的材料 21
1-1．当前已知金属的来龙去脉 21
1-2．金属的典型特性 22
1-2-1．金属的结构 22
1-2-2．弹性和塑性变形 23
1-2-3．电子“输送”电流和热 23
1-2-5．化学性能 24
1-2-4．抗磁性、顺磁性和铁磁性金属 24
1-2-6．金属形成合金 25
1-3．金属是怎样获得的？ 25
1-3-1．由矿石制取纯金属 25
1-3-2．生铁——高炉的“产品” 27
1-3-3．从西门子马丁法到直接还原 27
1-3-4．电解制铝 28
1-4．重要金属材料的基本特征 28
1-4-1．铁有三种变态 28
1-4-2．铁和碳的合金 29
1-4-4．铸铁的调质处理 30
1-4-3．结构钢、工具钢和耐腐蚀钢 30
1-4-5．铝、镁、铜——有色金属的代表 31
1-5．金属材料的加工方法 32
1-5-1．通过成型生产铸件和烧结零件 32
1-5-2．轧制、挤压和冲压——最常用的变形方法 33
1-5-3．切割 34
1-5-4．切削和磨削——分离方法 35
1-5-5．通过焊接熔接和粘补进行接合 36
1-5-6．如何有效地防腐蚀？ 37
1-5-7．热、化学和机械能引起的材料性能变化 37
1-6．金属材料在国民经济中的重要意义及其应用局限性 39
1-7．金属材料的发展趋势 39
2-1．理想与实际——取决于结构 41
第2章 自然界和技术中的高度提纯的晶体材料 41
2-2．固体可以测量 42
2-2-1．理想的固体 47
2-2-2．即使高纯材料也含有缺陷 47
2-3．人造单晶开辟了新的应用领域 47
2-3-1．自然矿物不再能满足需要 47
2-3-2．由气相、溶液或是由熔体生产单晶？ 48
2-3-3．高纯材料“占领”了微电子学 49
2-4 新的试验条件要求极高压力 51
第3章 塑料——增长速度极高的新型材料 54
3-1．塑料的结构原理——了解性能的关键 56
3-1-2．键合情况决定热塑塑料和硬塑料的不同特性 58
3-1-1．通过缩聚和加聚（作用）制取高分子材料 58
3-2．通过材料组合改变塑料的性能 60
3-2-1．通过纤维强化制取结构材料 60
3-2-2．填料影响材料的性能 62
3-2-3．材料复合开辟了新的应用领域 63
2-3．塑料加工的现代方法 64
3-3-1．新材料要求新加工工艺 64
3-3-2．塑料管的制造工艺 64
3-3-3．容器制造 66
3-3-4．利用压铸生产模制件 67
3-3-5．由聚苯乙烯和聚氨酯制成的泡沫材料 68
3-4．使用塑料的原则 69
3-5．国民经济中的塑料 71
3-5-1．家用塑料 71
3-5-2．塑料连接金属和混凝土 71
3-5-3．建筑中的新型塑料结构 71
3-5-4．机器和设备制造中的塑料 71
3-5-5．包装用的特种薄膜和泡沫塑料 71
3-5-6．塑料高频电缆 71
3-6．塑料发展的未来课题 75
第4章 橡胶——塑料的近亲 77
4-1．同塑料的区别何在 77
4-2．从天热橡胶到合成橡胶 77
4-3．长而易于活动的双键碳链决定性能 78
4-4．硫化使橡胶获得弹性 79
4-5．橡胶不只是汽车轮胎的材料 80
4-6．新型人造橡胶标志着技术的进步 81
4-7．聚酯合成橡胶填补了塑料应用的空白 81
4-8．废橡胶——有价值的次生原料 83
第5章 硅酸盐材料和建筑材料 85
5-1．建材工业的基础 85
5-2．天然岩石目前还用作材料吗？ 86
5-3．广泛应用的方法：水泥＋水＋添料＝混凝土 86
5-3-1．钢筋和预应力混凝土的跨度 86
5-3-2．如何制作混凝土 88
5-3-3．选择水泥制混凝土还是硅酸盐混凝土？ 91
5-3-4．混凝土、钢筋和预应力混凝土是我们时代的主要建筑材料 94
5-3-5．可以避免原材料损耗吗？ 95
5-4．陶瓷工业原料 95
5-4-1．涂料、釉和装饰物的原料 95
5-4-2．如何制作陶瓷产品 96
5-5．传统的玻璃材料很有希望 98
5-5-1．玻璃——一种“冻结”的熔体 98
5-5-2．从原料到玻璃制品 99
5-5-3．玻璃的特性是否充分利用了？ 103
5-5-4．工业和家庭用的普通玻璃 105
5-6．硅酸盐材料在国民经济中将继续具有重要意义吗？ 106
第6章 传统的原材料——木材 109
6-1．人类学习使用木材 109
6-2．从木材中取得原材料 109
6-3．经济林“生产”木材 110
6-4．木材的特性 111
6-4-1．树木的“产品” 111
6-4-2．木材的“优缺”点 112
6-4-3．改良木材可延长其使用寿命 114
6-5．木材——多种半成品和产品的原料 114
6-5-1．木材的机械与化学加工法 114
6-5-3．纤维和纸浆——造纸工业的原料 115
6-5-2．最主要的木材半成品 115
6-5-4．木材的多种用途 116
6-6．综合利用是发展方向 116
第7章 天然纤维和化学纤维 119
7-1．什么是纺织纤维材料 119
7-2．我们前辈已经知道的纤维材料 120
7-3．具有百年历史的化纤 122
7-3-1．化纤是棉花的竞争对手吗？ 122
7-3-2．由高聚物制成的合成纤维 123
7-3-3．由石头、金属和玻璃制作纤维 123
7-4．按规格制造纤维材料 124
7-5．从纤维到线—从线到织物 125
7-6．2000年的纺织纤维材料 126
第三编 材料的现实问题 128
第1章 轻型结构——什么是轻型结构？轻型结构有何用途？ 128
1-1．技术和经济的质量规范 129
1-2．如何实现轻型结构？ 130
1-2-1．技术-经济的最优化 130
1-2-2．现代技术的工作原理 132
1-2-3．选择材料要物尽其用 134
1-2-4．最佳尺寸设计和造型 137
1-2-5．节约材料的制造工艺 140
1-2-6．合理的结构 140
2-1．腐蚀给国民经济带来损失 142
第2章 材料的腐蚀与防蚀 142
2-2．哪些条件导致腐蚀？ 143
2-3．腐蚀防护——为防止材料损耗而奋斗 143
2-3-1．材料的替代 144
2-3-2．阴极保护 144
2-3-3．有利于防护腐蚀的设计 144
2-3-4．防蚀剂阻止环境的浸蚀 145
2-3-5．金属的保护涂层 145
2-3-6．非金属无机保护层 146
2-3-7．保护涂层 147
2-4．如何涂敷保护层 148
2-5-2．任何保护层都不能永远经久不坏 149
2-5．对任何用途均可采用被动腐蚀防护层 149
2-5-1．大气腐蚀性如何？ 149
2-5-3．经济观点 150
2-6．降低防腐蚀保护成本的新工艺 151
第3章 材料的磨损 154
3-1．材料磨损现象给国民经济带来什么后果 154
3-2．磨损是怎样发生的 154
3-3．如何防止磨损 156
3-3-1．减轻磨损的基体材料和接触材料 156
3-3-2．减轻磨损的中间材料 157
3-3-3．减少磨损的表面范围 158
3-4．未来磨损情况如何？ 160
第4章 材料的老化 161
4-1．金属材料的时效 162
4-2．如何使金属长期耐时效？ 163
4-3．高聚材料的老化 164
4-4．塑料的人工“老化” 165
4-5“稳定的”塑料 166
第5章 通过废物利用保护环境 167
5-1．废物中有金属材料吗？ 168
5-2．废纸作原料 168
5-3．能用废纺织品再制做服装吗？ 169
5-4．高聚物废料 169
5-5．废盐液、粉尘和废气 170
5-6．清洁的水域 171
5-7．垃圾 172
第6章 现代自然科学促进材料发展 175
6-1．现代生产方法 175
6-1-1．高速加工 176
6-1-2．等离子束 178
6-1-3．电子束 179
6-1-4．激光器 179
6-1-5．化学和电化学方法 180
6-1-6．超声波在制造技术中的应用 180
6-1-7．扩散层 180
6-2．材料进一步发展的趋势 181