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材料科學基礎 修訂版(簡體書)
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商品簡介
目次

商品簡介

本書概括了固體材料中相關原子與原子間結合的基礎,結晶學的基礎,金屬、無機非金屬和高分子三大固體材料的晶態結構,非晶態結構以及結構缺陷,表面與界面,固體中的擴散,凝聚態相平衡和相變過程等基礎理論。全書共設為9章,每章后附有習題。 本書為材料科學與工程專業本科公共基礎課教材,同時也適合作材料科學與工程專業研究生的教學與科研參考用書。本書還可供從事固體材料研究、應用和生產的專業技術人員參考。

目次

緒論一
 材料與社會文明發展
 材料科學的建立與內涵
 材料的基本分類與特征
第1章 原子與原子間結合
1.1 原子中的電子
1.1.1 電子的量子數
1.1.2 電子的排列規則
1.2 原子的性質
1.2.1 原子軌道能級
1.2.2 周期表的元素分區
1.2.3 原子半徑及電子得失
1.3 原子間的結合
1.3.1 鍵合力與能量
1.3.2 雜化軌道理論
1.3.3 分子軌道理論
1.3.4 原子間基本鍵型
1.4 弱作用鍵
1.5 晶體場和配位場理論
1.5.1 晶體場的基本概念
1.5.2 軌道的晶體場分裂
1.5.3 晶體場穩定化能
1.5.4 八面體擇位能
1.5.5 姜—泰勒效應
1.5.6 過渡元素離子有效半徑的晶體場效應
1.5.7 配位場理論的基本概念
習題
第2章 結晶學基礎
2.1 晶體的周期結構
2.1.1 晶體的概念
2.1.2 等同點及空間格子
2.1.3 布拉維法則和面角守恒定律
2.1.4 晶體的基本性質
2.2 晶體的宏觀對稱
2.2.1 對稱操作和對稱要素
2.2.2 對稱要素的組合
2.2.3 對稱型及其推導
2.2.4 晶體的分類
2.3 晶體的理想形態
2.3.1 單形
2.3.2 聚形
2.4 晶體定向和結晶符號
2.4.1 晶體定向
2.4.2 晶體的整數定律(有理指數定律)
2.4.3 結晶符號
2.5 晶體點陣的幾何理論
2.5.1 布拉維格子
2.5.2 晶胞的概念
2.5.3 晶體的微觀對稱要素
2.5.4 空間群
2.5.5 點群和空間群的符號
2.5.6 等效點系的概念
2.6 晶體的堆積
2.6.1 有效半徑的概念
2.6.2 球體緊密堆積原理
習題
第3章 金屬和無機材料的結構
3.1 金屬的晶體結構
3.1.1 晶胞中的原子數
3.1.2 點陣常數與原子半徑
3.1.3 配位數與致密度
3.1.4 晶體的原子堆垛和間隙
3.2 非晶態合金
3.2.1 非晶態的形成
3.2.2 非晶態結構的表征
3.2.3 非晶態合金的結構模型
3.2.4 非晶合金的特性
3.3 無機材料的晶體結構
3.3.1 離子晶體
3.3.2 典型晶體的結構
3.3.3 硅酸鹽晶體結構
3.4 無機熔體與玻璃
3.4.1 熔體的結構
3.4.2 熔體的性質
3.4.3 玻璃的通性
3.4.4 玻璃的形成
3.4.5 玻璃的結構與結構參數
習題
第4章 高聚物的結構基礎
4.1 高分子的結構
4.1.1 高分子鏈的結構
4.1.2 高分子的聚集態結構
4.2 高分子材料晶態結構
4.2.1 高分子鏈在晶體中的構象
4.2.2 高分子材料晶態結構模型
4.2.3 高分子材料結晶形態
4.2.4 結晶度及其測定方法
4.3 高分子的液晶態
4.3.1 基本概念
4.3.2 高分子液晶分子結構特征與分類
4.3.3 液晶的物理結構
4.4 高聚物的熱運動和力學狀態
4.4.1 高分子熱運動的主要特點
4.4.2 高聚物的力學狀態和熱轉變
習題
第5章 結構缺陷及固溶體
5.1 缺陷分類
5.2 點缺陷
5.2.1 點缺陷類型
5.2.2 缺陷化學反應表示法
5.2.3 熱缺陷濃度計算公式
5.3 位錯
5.3.1 位錯的基本類型
5.3.2 位錯的運動
5.3.3 位錯的彈性性質
5.3.4 位錯的來源和位錯的增殖
5.4 面缺陷
5.4.1 表面缺陷
5.4.2 界面與亞界面
5.5 固溶體
5.5.1 固溶體的類型
5.5.2 置換型固溶體及組分缺陷
5.5.3 間隙型固溶體
5.5.4 固溶體的研究方法
5.5.5 固溶體生成熱力學
5.6 非化學計量化合物缺陷
5.7 有序和無序固溶體
習題
第6章 表面與界面基礎
6.1 固體的表面
6.1.1 表面的弛豫、重構及雙電層
6.1.2 表面能及幾種近似計算
6.1.3 表面能與晶體平衡形狀
6.2 表面行為
6.2.1 表面吸附
6.2.2 彎曲表面效應
6.2.3 潤濕
6.3 界面結構
6.3.1 小角晶界
6.3.2 大角晶界
6.3.3 共格界面理論
6.3.4 晶界結構模型
6.4 界面特性
6.4.1 晶界偏析
6.4.2 晶界遷移
6.4.3 晶界應力
6.4.4 晶界電荷與靜電勢
6.5 晶界能與顯微結構
習題
第7章 固體中的擴散
7.1 擴散的唯象理論
7.1.1 菲克第一定律
7.1.2 菲克第二定律
7.1.3 擴散方程的求解
7.1.4 擴散的驅動力
7.2 擴散的微觀機制
7.2.1 間隙擴散
7.2.2 置換擴散
7.3 擴散的微觀理論
7.3.1 原子跳躍頻率和擴散系數
7.3.2 原子擴散的隨機行走模型
7.3.3 相關效應
7.3.4 擴散激活能
7.3.5 擴散系數與濃度的關系
7.4 影響擴散的因素
7.5 反應擴散
7.6 離子晶體中的擴散
7.7 聚合物中的擴散
習題
第8章 相平衡與相圖
8.1 相平衡與吉布斯相律
8.1.1 相平衡的基本概念
8.1.2 吉布斯相律
8.2 單元系相圖
8.3 二元系相圖
8.3.1 二元系相圖的建立
8.3.2 杠桿規則
8.3.3 金屬材料的二元相圖
8.3.4 無機材料的二元相圖
8.3.5 復雜二元相圖的分析方法
8.4 三元系相圖簡介
8.4.1 三元相圖概述
8.4.2 三元系統基本原理
8.4.3 三元相圖的基本類型
8.5 相圖熱力學
8.5.1 相平衡的化學勢
8.5.2 多相系統中自由能和組成的關系
8.5.3 從自由能-組成曲線導出相圖
習題
第9章 相變
9.1 相變的分類
9.2 固態相變中的結構變化
9.2.1 固態相變的特點
9.2.2 重構型相變與位移型相變
9.2.3 馬氏體相變
9.2.4 有序-無序相變
9.2.5 無公度相變
9.3 液-固相變熱力學基礎
9.3.1 相變過程的不平衡態與亞穩區
9.3.2 相變過程熱力學
9.3.3 晶核形成條件
9.4 相變動力學基礎
9.4.1 固態相變動力學
9.4.2 液-固相變動力學
9.5 液相-液相轉變與失穩分解
9.5.1 液相不混溶現象
9.5.2 成核生長和失穩分解過程
習題
附錄
附錄1 單位換算
 附錄2 國際單位制(SI)中的基本常數值
附錄3 有效離子半徑
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