第一章 绪论 1
一、材料的定义和分类 1
二、材料的地位和作用 2
(一)材料是人类进步的里程碑 2
(二)材料是社会现代化的物质基础与先导 4
三、材料科学与材料的发展趋势 7
(一)材料科学的形成与内涵 7
(二)传统材料的地位及其发展方向 9
(三)开发新材料和发展高技术 10
思考题 12
第二章 金属材料 13
一、概述 13
(一)悠久的历史与广泛的应用 13
(二)资源的枯竭与新材料的崛起 13
(三)金属材料的分类 14
二、黑色金属材料 14
(一)钢的分类及钢号表示方法 14
(二)碳素钢 18
(三)合金钢 21
(四)生铁、铁合金和铸铁 30
(五)粉末冶金 33
三、有色金属材料 38
(一)铝及铝合金 38
(二)铜及铜合金 42
(三)锌及锌合金 47
(四)镁及镁合金 47
(五)钛及钛合金 48
(六)镍及镍合金 49
(七)滑动轴承合金 50
(八)稀有金属简介 52
四、新型金属材料 56
(一)非平衡态(亚稳态)合金 56
(二)高比强、高比模金属基复合材料及铝锂合金 57
(三)在特殊条件下使用的金属材料 58
(四)开发新型金属材料的新工艺和新技术 59
(五)金属功能材料 60
思考题 60
第三章 无机非金属材料 61
一、概述 61
二、天然矿物材料 62
(一)天然石材 62
(二)天然粉体功能材料 65
(三)其他天然矿物材料 67
三、玻璃 68
(一)平板玻璃 69
(二)瓶罐玻璃 70
(三)器皿玻璃 70
(四)保温瓶玻璃 71
(五)仪器玻璃 71
(六)石英玻璃 74
(七)光学玻璃 74
(八)电真空玻璃 76
(九)特种玻璃 76
四、陶瓷 77
(一)普通陶瓷 77
(二)特种陶瓷 81
五、耐火材料 82
(一)硅酸铝质耐火材料 82
(二)硅质耐火材料 83
(三)镁质耐火材料 83
(四)熔铸耐火材料 84
(五)不定形耐火材料 85
(六)轻质耐火材料 85
六、胶凝材料 86
(一)石灰 86
(二)石膏 87
(三)镁质胶凝材料 89
(四)水玻璃 89
(五)水泥 90
七、混凝土 94
(一)混凝土的特点 95
(二)混凝土的分类 95
(三)特种混凝土 96
八、纤维材料 100
(一)硼纤维 101
(二)氮化硼纤维 101
(三)碳纤维 101
(四)石墨纤维 102
(五)氮化硅纤维 102
(六)碳化硅纤维 102
(七)氧化铝纤维 102
(八)氧化锆纤维 102
(九)岩棉 103
(十)玻璃纤维 103
(十一)光学纤维 104
九、人工晶体材料 104
(一)半导体晶体 105
(二)磁性单晶薄膜 105
(三)光学晶体 105
(四)X射线分光晶体 105
(五)激光晶体 105
(六)电光晶体 105
(七)声光晶体 105
(八)非线性光学晶体 106
(九)磁光晶体 106
(十)压电晶体 106
(十一)热释电晶体 106
(十二)铁电晶体 106
(十三)闪烁晶体 106
(十四)硬质晶体 106
(十五)绝缘晶体 107
(十六)色心晶体 107
(十七)液晶 107
(十八)敏感晶体 107
(十九)多功能晶体 107
思考题 107
第四章 高分子材料 109
一、概述 109
(一)基本概念 109
(二)高分子化合物的合成 110
(三)高分子化合物的结构与性能 112
二、天然高分子材料 120
(一)木材 120
(二)天然纤维 120
(三)天然橡胶与天然树脂 122
三、塑料 122
(一)热塑性塑料 122
(二)热固性塑料 129
(三)特种塑料 132
四、橡胶与纤维 133
(一)合成橡胶 133
(二)合成纤维 136
五、高分子材料的新进展 137
(一)高性能化 137
(二)复合化 137
(三)高功能化 138
(四)精细化 138
(五)智能化 138
思考题 138
第五章 复合材料 139
一、概述 139
(一)复合材料的定义 139
(二)复合材料的分类 140
(三)复合材料的组成 141
(四)复合材料的性能 143
二、纤维增强复合材料 144
(一)纤维材料 144
(二)基相材料 146
(三)接合相 147
(四)纤维增强复合材料的类型 147
三、碎片增强复合材料 150
(一)碎片或薄片材料 151
(二)碎片增强复合材料的种类 151
四、颗粒增强复合材料 152
(一)颗粒强化的复合材料 153
(二)颗粒弥散强化的复合材料 154
(三)其他颗粒增强复合材料 155
五、填充骨架型复合材料 155
(一)组分 156
(二)骨架的类型 156
(三)微珠 158
六、层合型复合材料 159
(一)组成和性质 159
(二)层合型复合材料的类型 160
思考题 162
第六章 功能材料 163
一、概述 163
(一)功能材料的含义 163
(二)功能材料的内容 163
(三)发展功能材料的意义 163
二、光功能材料 164
(一)激光材料 164
(二)激光调制材料 166
(三)光信息存储材料 168
(四)光电转换材料 170
三、超导材料 171
(一)超导材料的发现及特征 171
(二)低温超导材料 173
(三)超导机理简介 173
(四)高温超导材料 175
(五)有机超导材料 175
(六)超导材料的应用前景 176
四、功能高分子材料和生物医用材料 177
(一)功能高分子材料 177
(二)生物医用材料 186
五、储氢材料 188
(一)氢——一种未来的“绿色”能源 188
(二)储氢材料 188
(三)储氢材料的应用 190
六、低维材料和纳米材料 191
(一)低维材料 191
(二)纳米材料 192
七、C60——富勒笼球 194
(一)C60的发现 194
(二)C60的性能 195
(三)C60的应用前景 196
八、智能材料 196
(一)智能材料的概念和设计 196
(二)驱动器材料 198
(三)传感器材料 199
(四)智能材料结构的信息处理方法 201
(五)智能材料结构的应用前景 201
九、无机高聚合胶凝材料 202
(一)无机聚合机理 202
(二)材料组成与性能 203
(三)应用与发展前景 205
思考题 206
主要参考文献 207