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第1章 绪论1

1.1材料科学与工程1

1.2材料的分类2

1.3材料的性能2

1.3.1力学性能2

1.3.2电学性能4

1.3.3热学性能5

1.3.4化学性能5

1.4材料的应用6

1.5材料在人类社会和国民经济发展中的地位与作用8

第2章 金属材料11

2.1概述11

2.1.1金属材料的基本概念11

2.1.2金属材料的晶体结构12

2.2金属及合金的相图16

2.2.1二元合金相图16

2.2.2铁碳合金相图24

2.3金属材料的结晶27

2.3.1结晶的过程27

2.3.2结晶的热力学条件28

2.3.3形核28

2.3.4晶核的长大33

2.4金属材料的性能36

2.4.1物理性能36

2.4.2化学性能37

2.4.3力学性能37

2.4.4工艺性能40

2.5金属的热处理41

2.5.1退火和正火42

2.5.2淬火及回火42

2.5.3表面热处理43

2.6新型金属材料简介43

2.6.1形状记忆合金44

2.6.2其他金属功能材料46

第3章 无机非金属材料47

3.1无机非金属材料概述47

3.1.1无机非金属材料的概念及分类47

3.1.2无机非金属材料主要性能及应用47

3.2陶瓷材料48

3.2.1陶瓷的概念及分类48

3.2.2陶瓷的显微结构与性能49

3.2.3普通陶瓷53

3.2.4特种陶瓷54

3.2.5耐火材料61

3.3玻璃65

3.3.1玻璃的概念、特点及分类65

3.3.2玻璃的结构66

3.3.3玻璃的性质67

3.3.4普通玻璃69

3.3.5特种玻璃72

3.4胶凝材料76

3.4.1胶凝材料的定义、分类及发展现状76

3.4.2普通水泥77

3.4.3特种水泥83

3.4.4石膏和石灰85

第4章 高分子材料87

4.1概述87

4.1.1高分子材料的基本概念87

4.1.2高分子材料的命名87

4.1.3高分子材料的分类88

4.1.4聚合反应88

4.1.5高分子材料的成型加工89

4.1.6高分子材料的发展现状与趋势90

4.2高分子的结构与性能91

4.2.1高分子的结构91

4.2.2高分子的物理状态94

4.2.3高分子基本性能及特点95

4.3常用的高分子材料99

4.3.1塑料99

4.3.2橡胶109

4.3.3纤维114

4.3.4胶黏剂116

4.3.5涂料119

4.4功能高分子120

4.4.1离子交换树脂121

4.4.2高吸水性树脂122

4.4.3感光性高分子123

4.4.4导电高分子123

第5章 矿物材料125

5.1概述125

5.1.1矿物材料概念125

5.1.2矿物材料学的特点126

5.1.3矿物材料分类127

5.1.4矿物材料的现状与发展趋势127

5.2矿物材料的加工129

5.2.1初加工129

5.2.2深加工130

5.2.3矿物材料深加工技术发展趋势130

5.2.4矿物材料制品132

5.3单晶矿物材料及应用132

5.3.1金刚石132

5.3.2石墨134

5.3.3刚玉136

5.3.4石英136

5.3.5高岭石137

5.3.6蒙脱石138

5.3.7硅灰石141

5.3.8电气石142

5.4矿物材料的开发及应用143

5.4.1环境矿物材料143

5.4.2保温、隔热、轻质矿物材料148

第6章 复合材料153

6.1概述153

6.1.1复合材料概念153

6.1.2复合材料的命名与分类153

6.1.3复合材料性能特点155

6.1.4复合材料现状与发展趋势157

6.2复合材料的复合原理与增强机理160

6.2.1复合原理160

6.2.2复合材料增强机理162

6.2.3复合材料的增韧机理165

6.2.4复合材料界面167

6.3增强材料170

6.3.1玻璃纤维171

6.3.2碳纤维172

6.3.3硼纤维173

6.3.4碳化硅纤维173

6.3.5芳纶纤维173

6.4聚合物基复合材料174

6.4.1聚合物复合材料基体174

6.4.2聚合物基复合材料的成型方法175

6.4.3聚合物基复合材料的性能176

6.4.4聚合物基复合材料的应用177

6.5金属基复合材料177

6.5.1概述177

6.5.2金属基复合材料性能178

6.5.3金属基复合材料的种类179

6.6无机非金属基复合材料180

6.6.1陶瓷基复合材料180

6.6.2碳/碳复合材料181

6.6.3无机胶凝复合材料182

6.7功能复合材料183

6.7.1树脂基功能复合材料184

6.7.2金属基功能复合材料184

6.7.3陶瓷基功能复合材料185

第7章 新型材料187

7.1新型能源材料187

7.1.1太阳能电池材料187

7.1.2储氢材料188

7.1.3锂离子电池材料190

7.1.4燃料电池材料192

7.2磁性材料193

7.2.1材料的磁性193

7.2.2磁性材料的种类及其特点194

7.3压电材料195

7.3.1压电陶瓷195

7.3.2压电高分子材料196

7.4信息材料197

7.4.1信息技术与信息材料197

7.4.2信息处理材料197

7.4.3信息存储材料198

7.4.4信息传递材料199

7.4.5信息显示材料199

7.4.6获取信息材料200

7.5智能材料200

7.5.1智能材料的定义及分类200

7.5.2智能材料的构成与功能200

7.5.3智能材料的应用201

7.6生态环境材料201

7.6.1概述201

7.6.2材料的环境协调性评价202

7.6.3材料和产品的生态设计203

7.6.4金属材料的生态环境化204

7.6.5无机非金属材料的生态环境化205

7.6.6高分子材料的生态环境化207

7.7生物材料208

7.7.1概述208

7.7.2生物金属材料209

7.7.3生物医用无机非金属材料209

7.7.4生物医用高分子材料210

7.7.5生物医用复合材料211

7.7.6生物衍生材料211

7.8纳米材料211

7.8.1概述211

7.8.2纳米结构单元213

7.8.3纳米材料的制备216

7.8.4纳米材料的性能217

7.8.5纳米材料的应用219

参考文献221