第1章 导论：人类社会对材料的依赖 1
1.1 概述 2
1.2 材料发展简史 2
1.3 人类对不可再生材料的依赖 6
1.4 材料与环境 6
1.5 本章小结 9
1.6 拓展阅读 9
1.7 习题 11
第2章 自然资源的消耗缘由及其定量评估 13
2.1 概述 14
2.2 天然材料来自何处 14
2.3 自然资源的耗费 16
2.4 指数型增长和倍增时间 25
2.5 资源储量、基数和寿命 26
2.6 材料—能源—碳排放的三角关系 34
2.7 本章小结 35
2.8 拓展阅读 36
2.9 习题 37
第3章 材料的生命周期 40
3.1 概述 41
3.2 产品的设计过程 41
3.3 产品的生命周期 42
3.4 生命周期评估（细节和难点） 44
3.5 简化LCA和生态审计 49
3.6 评估策略 54
3.7 本章小结 56
3.8 拓展阅读 57
3.9 附录：LCA软件介绍 59
3.10 习题 61
第4章 废材料：一个棘手的问题还是再生资源 64
4.1 概述 65
4.2 是什么决定了产品的使用寿命 65
4.3 废品处理 66
4.4 产品包装 68
4.5 回收处理（材料的第二生命） 69
4.6 本章小结 74
4.7 拓展阅读 75
4.8 附录：回收使用标志一览表 76
4.9 习题 78
第5章 废物处理：一个漫长的立法过程 80
5.1 概述 81
5.2 社会逐渐形成的意识和法律回应 81
5.3 国际议定书、协议和公约 83
5.4 国家立法：标准与规范 83
5.5 用经济手段加强环保：税收、补贴和交易 89
5.6 立法后效 91
5.7 本章小结 92
5.8 拓展阅读 93
5.9 习题 94
第6章 环保库：数据及其来源和精度 96
6.1 概述 97
6.2 数据的精度 97
6.3 材料的生态特性 98
6.4 产品运输和使用过程中的耗能及碳排量 113
6.5 挖掘数据的使用潜力：材料性能图表 119
6.6 本章小结 126
6.7 拓展阅读 126
6.8 习题 138
第7章 生态审计和生态审计工具 142
7.1 概述 143
7.2 生态审计框架 143
7.3 生态审计软件 149
7.4 本章小结 150
7.5 拓展阅读 150
7.6 附件：生态审计软件工具 151
7.7 习题 152
第8章 生态审计的实例研究 155
8.1 概述 156
8.2 一次性和重复性使用水杯 156
8.3 载物袋 157
8.4 电热水壶 159
8.5 咖啡机 161
8.6 A级洗衣机 162
8.7 理光复印机 164
8.8 便携式空间加热器 166
8.9 窑烧制陶箱 167
8.10 汽车保险杠——探索替代材料 168
8.11 家庭用车 170
8.12 吹风机——计算机辅助审计 171
8.13 本章小结 173
8.14 习题 174
第9章 材料的优选 179
9.1 概述 180
9.2 产品优选策略 180
9.3 材料优选原理 182
9.4 优选标准和材料性能图表 187
9.5 替代比例方程式 189
9.6 用折衷法解决目标冲突 191
9.7 7种常用的材料性能图表 195
9.8 利用软件工具进行材料优选 201
9.9 本章小结 202
9.10 拓展阅读 202
9.11 附录：材料指数的推导 203
9.12 习题 211
第10章 环保材料的优选实例 214
10.1 概述 215
10.2 视最佳单位功能而优选饮料容器用材 215
10.3 汽水瓶的原材料优选 217
10.4 建筑结构用材之优选 220
10.5 建筑物的初建耗能和周期性耗能 221
10.6 加热和制冷系统（1）：制冷耗能 223
10.7 加热和制冷系统（2）：被动式太阳能取暖用材 225
10.8 加热和制冷系统（3）：窑炉和循环加热耗能 227
10.9 运输系统（1）：概述 229
10.10 运输系统（2）：车辆安全用材 233
10.11 运输系统（3）：车辆轻质用材 234
10.12 运输系统（4）：环保材料取代传统材料 239
10.13 本章小结 243
10.14 拓展阅读 243
10.15 习题 244
第11章 低碳发电系统及其用材 247
11.1 概述 248
11.2 电力系统的资源强度 250
11.3 火力发电 257
11.4 核能发电 258
11.5 太阳能（热能、热电能和光伏能）发电 260
11.6 燃料电池发电 264
11.7 风能发电 266
11.8 水力发电 269
11.9 波浪能发电 271
11.10 潮汐能发电 272
11.11 地热能发电 274
11.12 生物质能发电 275
11.13 本章小结 276
11.14 拓展阅读 276
11.15 附录1.电力系统专用术语的定义和通用单位 285
11.16 附录2.电力系统的材料强度 286
11.17 习题 295
第12章 材料的使用效率 298
12.1 概述 299
12.2 提高材料效率的必要性 299
12.3 提高材料效率的方式（1）：工程手段 302
12.4 提高材料效率的方式（2）：社会变革 305
12.5 增效阻力和应对策略 307
12.6 本章小结 308
12.7 拓展阅读 308
12.8 习题 310
第13章 描绘未来的大图像 312
13.1 概述 313
13.2 被忽略的材料价值 314
13.3 能源、碳排放和GDP 318
13.4 GDP是否代表一个国家的真正财富 320
13.5 威胁来临 321
13.6 变威胁为机遇 323
13.7 本章小结 325
13.8 拓展阅读 325
13.9 习题 327
第14章 63种材料的基本性能和环保信息 329
14.1 概述 330
14.2 金属与合金材料 331
14.3 聚合物材料 352
14.4 陶瓷和玻璃材料 379
14.5 复合材料，泡沫，木材和纸张 391
14.6 人造纤维和天然纤维 408
索引 427