材料科学基础知识与高级应用教程
目录
1.内容概览6
1.1材料科学的定义与范畴6
1.2材料科学的展历程7
1.3材料科学与相关学科的关系9
1.4材料科学的研究方法与工具11
2,材料的分类与结构12
2.1材料的分类方法13
2.1.1按化学成分分类14
2.1.2按物理性质分类15
2.1.3按用途分类17
2.2材料的微观结构20
2.2.1原子结构与晶体结构22
2.2.2晶体缺陷22
2.2.3非晶态结构24
2.3材料的宏观结构26
2.3.1多晶结构27
2.3.2单晶结构29
2.3.3纤维结构32
3,材料的力学性能35
3.1力学性能的基本概念35
3.1.1应力与应变36
3.1.2强度与韧性37
3.1.3硬度与耐磨性38
3.2材料的弹性变形40
3.2.1弹性模量41
3.2.2弹性极限43
3.3材料的塑性变形45
3.3.1塑性应变46
3.3.2屈服强度49
3.4材料的断裂行为50
3.4.1断裂类型51
3.4.2断裂韧性52
4,材料的物理性能53
4.1材料的密度与质量54
4.2材料的导电性与导热性56
4.2.1金属的导电机制57
4.2.2材料的导热机制58
4.3材料的磁性59
4.3.1铁磁性60
4.3.2亚铁磁性62
4.4材料的光学性能64
4.4.1折射率与透光性65
4.4.2吸收与身寸66
5,材料的化学性能67
5.1材料的腐蚀与防护68
5.1.1电化学腐蚀70
5.1.2化学腐蚀71
5.2材料的催化性能72
5.2.1催化反应机理73
5.2.2催化剂的选择74
5.3材料的耐高温与耐低温性能75
5.3.1高温下的性能变化77
5.3.2低温下的性能变化80
6,材料的制备与加工82
6.1材料的制备方法83
6.1.1冶金方法84
6.1.2化学合成方法86
6.1.3加工方法87
6.2材料的加工技术90
6.2.1冷加工91
6.2.2热加工93
6.2.3表面处理技术94
6.3材料的性能调控95
6.3.1固溶强化96
6.3.2相变强化99
6.3.3合金化100
7.新材料与新应用101
7.1纳米材料的特性与应用103
7.1.1纳米材料的制备方法104
7.1.2纳米材料的应用领域105
7.2智能材料的特性与应用110
7.2.1智能材料的分类112
7.2.2智能材料的应用实例113
7.3生物医用材料115
7.3.1生物相容性116
7.3.2生物功能性118
7.4环境友好材料122
7.4.1可降解材料123
7.4.2再生材料125
8,材料表征与检测126
8.1材料表征的基本方法127
8.1.1光学显微镜129
8.1.2电子显微镜131
8.1.3X射线衍射133
8.2材料性能的检测方法134
8.2.1力学性能检测136
8.2.2物理性能检测137
8.2.3化学性能检测139
8.3材料表征与检测的数据分析141
8.3.1数据处理方法143
8.3.2结果解读与应用143
9,材料科学的未来展望145
9.1材料科学的展趋势146
9.1.1高性能化147
9.1.2多功能化149
9.1.3绿色化150
9.2材料科学对科技展的推动作用151
9.2.1对信息技术的影响153
9.2.2对能源技术的影响153
9.2.3对医疗技术的影响155
9.3材