材料科学基础（第3版）

　　“材料科学基础”是高等学校“材料科学与工程”一级学科专业课程体系中一门重要的学科基础课程。《材料科学基础》教材，是教育部高等教育百门精品课程教材建设计划立项研究项目教材、普通高等教育“十一五”和“十二五”***规划教材、“材料科学基础”***MOOC配套建设教材、“材料科学基础”***精品资源共享课程教材、“材料科学基础”***精品课程教材。本教材主要从“材料科学与工程”一级学科层次上阐述材料的组成与结构、合成／制备与加工、性质、使用性能等材料科学与工程主要要素之间的相互关系及其制约规律，介绍材料的共性科学原理及工程方法。本教材具有先进性、普适性、创新性和思想性。全书共分12章，主要包括以下内容：材料概论、晶体结构、晶体结构缺陷、非晶态结构与性质、表面结构与性质、相平衡与相图、基本动力学过程——扩散、材料中的相变、材料制备中的固态反应、烧结、腐蚀与氧化、疲劳与断裂。本教材既可作为高等学校“材料科学与工程”一级学科（本科）专业学科基础课程教材使用，也可作为各二级学科（本科）专业学科基础课程教材使用，同时还可供材料类相关专业人员阅读参考。

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1 材料概述
本章提要
1.1 材料类型
1.1.1 金属材料
1.1.2 无机非金属材料
1.1.3 有机高分子材料(聚合物)
1.1.4 复合材料
1.2 材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系
1.2.1 材料结构层次
1.2.2 工程材料常见性质与性能
1.2.3 材料的加工工艺
1.2.4 材料性能的环境效应
1.3 材料的选择
1.4 材料及其技术突破
1.4.1 人工合成淀粉
1.4.2 量子计算新突破
1.4.3 超材料
1.4.4 智能材料
1.4.5 传统材料研究的技术突破
1.4.6 半导体等材料及其技术突破
1.4.7 军工材料及其技术突破
1.4.8 航空航天材料及其技术突破
1.4.9 催化材料研究进展
本章小结
思考题与习题
2 晶体结构
本章提要
2.1 结晶学基础
2.1.1 空间点阵
2.1.2 结晶学指数
2.1.3 晶向与晶面的关系、晶带轴定理
2.2 晶体中质点的结合力与结合能
2.2.1 晶体中质点间的结合力
2.2.2 晶体的结合力与结合能
2.3 晶体中质点的堆积
2.3.1 最紧密堆积原理与最紧密堆积方式
2.3.2 内在因素对晶体结构的影响——化学组成与晶体结构的关系
2.3.3 外在因素对晶体结构的影响——同质多晶与类质同晶及晶型转变
2.4 单质晶体结构
2.4.1 金属晶体的结构
2.4.2 非金属元素单质的晶体结构
2.5 无机化合物结构
2.5.1 AX型结构
2.5.2 AX2型结构
2.5.3 A2X3型结构
2.5.4 AX3型和A2X5型结构
2.5.5 ABO3型结构
2.5.6 ABO4型(白钨矿型)结构及声光效应
2.5.7 AB204型结构
2.5.8 石榴石结构
2.5.9 无机化合物结构与鲍林规则
2.6 硅酸盐晶体结构
2.6.1 硅酸盐晶体的组成表征、结构特点及分类
2.6.2 岛状结构
2.6.3 组群状结构
2.6.4 链状结构
2.6.5 层状结构
2.6.6 架状结构
2.7 高分子材料结构
2.7.1 高分子的链结构
2.7.2 高分子的聚集态结构
本章小结
思考题与习题
3 晶体结构缺陷
本章提要
3.1 晶体结构缺陷的类型
3.1.1 按缺陷的几何形态分类
3.1.2 按缺陷产生的原因分类
3.2 点缺陷
3.2.1 点缺陷的符号表征——Kroger—Vink符号
3.2.2 缺陷反应表示法
3.2.3 热缺陷浓度的计算
3.2.4 热缺陷在外力作用下的运动
3.2.5 热缺陷与晶体的离子导电性
3.3 线缺陷
3.3.1 晶体的塑性和强度
3.3.2 位错的类型
3.3.3 位错的伯格斯矢量及位错的性质
4 非晶态结构与性质
5 表面结构与性质
6 相平衡和相图
7 基本动力学过程——扩散
8 材料中的相变
9 材料制备中的固态反应
10 烧结
11 腐蚀与氧化
12 疲劳与断裂
参考文献
附录1 《材料科学基础》重要名词术语
附录2 元素的离子半径表