具体描述
《材料科学基础与应用》 本书旨在为读者提供一个全面而深入的材料科学概览，涵盖了从微观结构到宏观性能的广泛主题，并着重于材料在实际工程和科学应用中的重要性。本书内容丰富，结构清晰，适合本科生、研究生以及相关领域的研究人员和工程师阅读。 第一部分：材料基础理论 第一章：材料的微观结构与性能关系 本章深入探讨了材料的原子结构、晶体结构以及缺陷（如位错、空位、间隙原子）对材料宏观性能的影响。我们将从原子键合的类型（离子键、共价键、金属键、范德华键）出发，解析不同键合方式如何决定材料的强度、硬度、延展性、导电性和导热性等基本属性。 晶体学基础：学习晶格、晶面、晶向的概念，理解不同晶体结构的特点（如体心立方、面心立方、密排六方），以及它们对材料塑性变形能力的影响。 材料中的缺陷：详细阐述点缺陷、线缺陷（位错）、面缺陷（晶界、畴界）和体缺陷（孔洞、夹杂物）的形成机制、特征及其对材料强塑性、扩散、导电性等性能的关键作用。 第二章：金属材料的性能与相变 本章聚焦于金属材料，从合金的构成、固溶体、化合物等方面进行阐述。 相图基础：介绍二元相图的绘制与解读，理解相平衡、相变过程（如共晶、共析、包晶反应）以及相变对材料组织和性能的影响。 热处理工艺：详细介绍退火、正火、淬火、回火等基本热处理工艺，分析这些工艺如何通过控制微观组织来改善金属材料的力学性能，如硬度、强度、韧性等。 合金设计原理：探讨通过合金化来强化金属材料的方法，如固溶强化、沉淀强化、晶界强化和位错强化。 第三章：陶瓷材料的结构、性能与加工 本章介绍陶瓷材料的独特结构和性能特点。 陶瓷材料分类：区分氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅酸盐陶瓷等，分析其化学组成和晶体结构。 陶瓷性能：阐述陶瓷材料的高硬度、耐高温、耐腐蚀、绝缘性等优良特性，同时分析其脆性这一主要缺点。 陶瓷加工技术：介绍陶瓷的粉体制备、成型（如压制、注浆、挤出）和烧结工艺，以及如何通过控制烧结过程来优化陶瓷的密度、晶粒尺寸和最终性能。 第四章：聚合物材料的结构、性能与应用 本章深入研究聚合物材料的分子结构、链构象及其宏观性能。 聚合物分类：介绍热塑性聚合物、热固性聚合物和弹性体，分析其分子链结构（线性、支化、交联）对材料力学性能、热性能和溶解性的影响。 聚合物的力学行为：讨论聚合物的粘弹性、蠕变、应力松弛等特性，以及温度、应变速率等因素对聚合物性能的影响。 聚合物加工技术：介绍注塑、挤出、吹塑、压延等常见的聚合物加工方法，以及如何通过这些工艺来获得特定形状和性能的聚合物制品。 第五章：复合材料的设计与性能 本章重点介绍复合材料的组成、结构设计及其优异的综合性能。 复合材料分类：介绍纤维增强复合材料（如碳纤维、玻璃纤维）、颗粒增强复合材料和层状复合材料，分析其增强体和基体的选择原则。 增强机制：阐述纤维增强复合材料中的载荷传递机制、界面效应以及如何通过优化设计来发挥增强体的作用。 复合材料的性能表征：讨论复合材料的力学性能（如比强度、比模量）、热性能和耐环境性，以及其各向异性特征。 第二部分：材料的性能与应用 第六章：材料的力学性能与测试 本章详细介绍材料的力学性能及其表征方法。 弹性与塑性：深入理解材料在载荷作用下的弹性变形和塑性变形机制。 力学性能测试：详细介绍拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验和断裂韧性试验等，讲解各种试验的原理、方法和结果分析。 断裂力学基础：介绍裂纹扩展的条件、应力强度因子和断裂韧性等概念。 第七章：材料的热性能与热处理 本章关注材料在温度变化下的行为。 热导率、比热容、热膨胀系数：分析这些热参数如何影响材料在不同温度下的性能表现。 热稳定性与相变：重申相变对材料热稳定性的重要性，并介绍热分析技术（如DSC, TGA）在材料研究中的应用。 高温材料应用：探讨在高温环境下工作的材料，如航空航天、能源等领域所需的耐高温合金、陶瓷和复合材料。 第八章：材料的电性能与应用 本章系统介绍不同材料的电学特性及其在电子、电气工程中的应用。 导体、绝缘体与半导体：阐述不同材料的电导率差异及其微观机制，介绍掺杂、能带理论等。 磁性材料：介绍铁磁性、顺磁性和抗磁性材料，以及永磁体、软磁材料的应用。 压电、热电与介电材料：探讨这些功能材料在传感器、能量转换等领域的独特应用。 第九章：材料的化学性能与环境适应性 本章关注材料在化学环境中的行为。 腐蚀机理：介绍电化学腐蚀、化学腐蚀等基本机理，以及影响腐蚀速率的因素。 耐蚀材料：讨论不锈钢、镍基合金、钛合金、聚合物和陶瓷等材料的耐蚀性，以及表面处理技术。 生物相容性材料：介绍医用材料在人体环境中的行为，如植入物材料的生物惰性、生物活性等。 第十章：材料的制造与加工工艺 本章介绍现代材料制造和加工技术。 金属成形：介绍锻造、轧制、铸造、焊接、粉末冶金等传统和现代金属加工技术。 先进制造技术：探讨3D打印（增材制造）、精密加工、表面工程等新兴制造方法。 材料的回收与再利用：讨论可持续发展背景下材料的循环利用技术。 第三部分：前沿材料与研究方向 第十一章：纳米材料与二维材料 介绍纳米材料的尺寸效应、量子效应及其在催化、传感、储能等领域的应用。 重点讲解石墨烯、过渡金属硫化物等二维材料的独特结构和优异性能，以及其在电子器件、复合材料等方面的潜力。 第十二章：智能材料与仿生材料 探讨形状记忆合金、压电材料、电致变色材料等响应外部刺激的智能材料。 介绍模仿生物结构和功能的仿生材料，及其在生物医学、机器人等领域的应用前景。 本书力求全面、深入地展现材料科学的魅力与重要性，通过理论与实践的结合，帮助读者建立扎实的材料科学知识体系，并为他们在未来的学习和工作中打下坚实基础。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有