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第1章 材料与材料科学1

1.1材料的地位、作用与发展1

1.2材料的定义和分类5

1.3材料的要素7

1.4材料科学与工程的发展趋势11

第2章 材料的组成、结构与性能13

2.1材料的组成13

2.1.1材料组元的结合形式13

2.1.2材料的化学组成15

2.2材料的结构19

2.2.1材料中的化学键合20

2.2.2晶体结构基础23

2.2.3材料的结构26

2.3材料的性能33

2.3.1化学性能34

2.3.2力学性能37

2.3.3热学性能41

2.3.4电性能44

2.3.5光学性能48

2.3.6磁性49

第3章 材料的制备方法51

3.1原材料的选用与合成51

3.1.1天然矿物原料51

3.1.2无机合成原料59

3.1.3天然高分子化合物63

3.1.4有机合成原料64

3.2工艺过程与方法74

3.2.1气相法74

3.2.2液相法83

3.2.3固相法91

第4章 材料成型97

4.1材料的成型加工97

4.1.1成型方法97

4.1.2加工方法98

4.1.3材料成型特性98

4.2自由流动成型99

4.2.1金属砂型铸造99

4.2.2橡胶浸渍成型101

4.2.3陶瓷注浆成型103

4.3受力流动成型107

4.3.1塑料注塑成型107

4.3.2玻璃吹制成型109

4.4受力塑性成型111

4.4.1金属锻造112

4.4.2陶瓷挤压成型116

4.4.3橡胶压出成型118

第5章 10种产品生产过程概述121

5.1玻璃的生产121

5.1.1玻璃的分类与发展历史121

5.1.2玻璃的生产工艺126

5.2陶瓷的生产132

5.2.1陶瓷的概念与分类及发展历史132

5.2.2普通陶瓷的基本制备工艺137

5.2.3特种陶瓷生产的基本工艺过程144

5.3水泥的生产147

5.3.1水泥的发展历史及其分类147

5.3.2水泥的组成148

5.3.3原料151

5.3.4水泥的生产方法152

5.3.5水泥生产工艺流程153

5.3.6生料的制备153

5.3.7熟料的煅烧156

5.3.8水泥的粉磨和包装159

5.3.9水泥生产与环境的关系160

5.4黑色金属的生产160

5.4.1黑色金属的概况160

5.4.2炼铁的主要原料166

5.4.3高炉炼铁工艺流程与基本原理167

5.4.4钢冶炼概述170

5.5有色金属的生产176

5.5.1有色金属的概述176

5.5.2有色金属与人类文明179

5.5.3冶金和冶金方法简介179

5.5.4铜的冶炼181

5.5.5铝及铝合金的冶炼183

5.6合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产186

5.6.1概述186

5.6.2合成丁苯橡胶的生产187

5.6.3橡胶轮胎的生产191

5.7聚乙烯及聚乙烯薄膜生产195

5.7.1聚乙烯树脂生产196

5.7.2聚乙烯薄膜生产204

5.8聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产205

5.8.1聚氯乙烯树脂生产206

5.8.2聚氯乙烯电缆料生产209

5.9聚丙烯腈纤维的生产211

5.9.1合成纤维的概述212

5.9.2聚丙烯腈纤维生产213

5.10环氧树脂及其玻璃钢的生产215

5.10.1环氧树脂生产215

5.10.2玻璃钢生产217

第6章 材料应用221

6.1结构材料221

6.1.1高温结构材料221

6.1.2超硬结构材料224

6.1.3高强高韧结构材料225

6.2包装材料227

6.2.1玻璃陶瓷包装228

6.2.2金属包装230

6.2.3塑料包装233

6.3建筑材料235

6.3.1概述235

6.3.2墙体材料235

6.3.3防水密封材料236

6.3.4保温隔热材料238

6.3.5装饰装修材料238

6.3.6水泥及混凝土材料239

6.4功能材料240

6.4.1电功能材料240

6.4.2磁功能材料243

6.4.3智能材料244

6.4.4敏感材料245

6.4.5光功能材料246

6.4.6形状记忆材料248

6.4.7梯度功能材料249

6.5生物材料250

6.5.1生物无机非金属材料250

6.5.2生物高分子材料251

6.5.3生物金属材料253

6.5.4生物复合材料253

6.5.6放射线治疗癌用和温热治疗癌用的玻璃254

6.6化工材料254

6.6.1化工设备对材料的一般要求254

6.6.2金属材料的使用258

6.6.3无机非金属材料的使用260

6.6.4高分子材料的使用261

6.7农用材料263

6.7.1在田间作业上的应用263

6.7.2在农田排灌上的应用265

6.7.3在农业机械上的应用265

6.8纳米材料265

6.8.1纳米材料的制备方法266

6.8.2纳米材料的性质和应用267

6.9复合材料269

6.9.1复合材料组成、分类和特点270

6.9.2复合材料增强体272

6.9.3复合材料基体273

6.9.4复合材料应用274

6.10其他材料274

6.10.1汽车材料275

6.10.2电子电器与信息材料276

6.10.3机械材料278

6.10.4航天航空材料280

6.10.5船舶材料281

6.10.6日常生活及办公用品材料282

第7章 材料与环境283

7.1金属材料的腐蚀与防护283

7.1.1电化学作用283

7.1.2影响腐蚀的因素284

7.1.3腐蚀的类型286

7.1.4腐蚀的防护290

7.2其他材料与环境的相互作用292

7.2.1高分子材料的环境劣化292

7.2.2环境与废弃高分子材料294

7.2.3陶瓷的环境劣化295

第8章 比较与选择297

8.1概述297

8.2性能比较298

8.2.1使用温度298

8.2.2强度298

8.2.3延展性298

8.2.4韧性298

8.2.5弹性模量301

8.2.6物理性质301

8.3其他选择标准301

8.4材料的未来303

第9章 生态环境材料与资源循环利用305

9.1环境、资源与污染305

9.1.121世纪人类面临3大问题305

9.1.2我国当前环境、资源状况315

9.1.3材料与环境污染317

9.1.4发展循环产业解决环境污染与资源枯竭318

9.2生态环境材料321

9.2.1金属类生态环境材料322

9.2.2无机非金属类生态环境材料330

9.2.3高分子类生态环境材料336

9.3资源循环利用342

9.3.1金属材料再生344

9.3.2无机非金属材料再生350

9.3.3高分子材料再生354

参考文献357