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第1章 绪论1

1.1 材料概述1

1.2 材料环3

1.2.1 原材料的制取4

1.2.2 材料的预加工4

1.2.3 材料的工程化4

1.2.4 产品的制造4

1.2.5 产品的服役5

1.2.6 丢弃与回收5

1.2.7 材料环的缺口5

1.3 材料家族5

1.3.1 金属材料6

1.3.2 陶瓷7

1.3.3 聚合物7

1.3.4 复合材料7

1.3.5 其它材料8

参考文献8

练习与思考9

第2章 材料的性质10

2.1 力学性质11

2.1.1 应力-应变曲线11

2.1.2 剪切强度与挠曲强度14

2.1.3 韧性16

2.1.4 疲劳强度17

2.1.5 蠕变19

2.1.6 硬度20

2.2 物理性质22

2.2.1热学性质22

2.2.2 电学性质25

2.2.3 磁学性质35

2.2.4 光学性质35

参考文献40

练习与思考40

第3章 聚合物材料43

3.1 聚合物科学基础44

3.1.1聚合过程44

3.1.2 公子组成与构造46

3.1.3 聚合物的凝聚态与力学状态47

3.2 塑料49

3.2.1 热塑性塑料49

3.2.2 热固性塑料54

3.3 弹性体56

3.3.1 天然橡胶56

3.3.2 合成橡胶56

3.3.3 热塑性弹性体58

3.4聚事物的加工59

3.4.1 挤出成型59

3.4.2 注射成型59

3.4.3 压制成型60

3.4.5 压延61

3.4.4 真空成型61

3.4.6 浇铸62

3.4.7 烧结62

3.5 聚合物涂料62

3.5.1 成膜机理62

3.6 粘合剂65

3.6.1 粘结机理65

3.6.2 粘合剂的分类与性能67

3.7 聚合物的回收70

参考文献70

练习与思考72

4.2 混合原理76

第4章 聚合物复合材料76

4.1 概述76

4.2.1 连续纤维平行于外力78

4.2.2 连续纤维垂直于外力79

4.2.3 基体塑性形变79

4.2.4 负荷传递80

4.2.5 复合材料的强度81

4.3 聚合物基体81

4.3.1 热塑性树脂81

4.3.2 热固性树脂82

4.4 增强纤维84

4.4.1 硼纤维与碳化硅纤维84

4.4.3 芳香尼龙85

4.4.2 碳纤维与石墨纤维85

4.4.5 陶瓷纤维86

4.4.6 玻璃纤维87

4.5 金属纤维88

4.6 树脂基复合材料的加工89

4.6.1 模面成型93

4.6.2 模压成型94

4.6.3 真空成型94

4.6.4 缠绕成型法94

4.6.5 拉挤成型95

4.6.6 纤维纺织96

4.7 碳基复合材料97

4.8.2 颗粒复合材料98

4.8.1 混杂复合材料98

4.8 其它形式的复合材料98

4.8.3 叠层复合材料99

4.8.4 智能复合材料101

参考文献101

练习与思考103

第5章 陶瓷材料105

5.1 陶瓷的性质105

5.1.1 孔隙度与密度106

5.1.2 磨制阻力106

5.1.3 断裂韧性107

5.1.4 抗热冲击性109

5.1.7 辐射系数109

5.2.1 粉体的制取110

5.2 陶瓷的加工110

5.2.2 冷压与烧结111

5.2.3 热压112

5.2.4 化学加工方法113

5.3 工程陶瓷材料118

5.3.1 氧化物118

5.3.2 碳化物120

5.3.3 氮化物121

5.3.4 金属陶瓷123

5.4 陶瓷的增韧125

5.4.1 陶瓷基复合材料125

5.4.2 预应力法127

5.4.3 氧化猗体系128

5.5.1 玻璃的化学组成131

5.5 玻璃131

5.5.2 玻璃的加工132

5.5.3 玻璃的种类132

5.5.4 特种玻璃134

5.5.5 玻璃陶瓷134

参考文献135

练习与思考137

第6章 金属学基础138

6.1 晶体结构138

6.1.1 晶胞与晶系138

6.1.2 Miller指数139

6.1.4 六方密堆积(HCP)结构142

6.1.3 立方晶体142

6.2 晶体的缺陷147

6.2.1 点缺陷148

6.2.2 线缺陷150

6.2.3 面缺陷153

6.3 扩散过程155

6.4 相图160

6.4.1 合金与固溶体160

6.4.2 完全互溶体系160

6.4.3 共晶体系163

6.4.4 具有中间相的体系164

6.4.5 共析体系165

6.5.2 退火,热加工与细晶强化166

6.5 金属的强化166

6.5.1 冷加工与应变强化169

6.5.3 时效强化170

6.5.4 分散强化170

参考文献172

练习与思考173

第7章 金属材料176

7.1 铁碳合金176

7.1.1 铁-碳相图与碳图176

7.1.2 合金钢180

7.1.3 工具钢182

7.1.4 不锈钢183

7.2 有色金属188

7.2.1 铝合金189

7.2.2 镁合金191

7.2.3 铜合金192

7.2.4 镍与钴合金193

7.2.5 钛合金195

7.2.6 耐火金属198

7.3 粉末冶金198

参考文献199

练习与思考200

8.1.1 电池反应202

8.1 金属的腐蚀与防护202

第8章 材料与环境202

8.1.2 电动力204

8.1.3 电极反应及其相源的化学电池205

8.1.4 腐蚀速率205

8.1.6 腐蚀的防护210

8.2 表面工程212

8.2.1 镀层212

8.2.2 转化膜213

8.2.3 气相沉积法214

8.2.4 覆硬层216

8.2.5 高能过程217

8.3 其它材料的环境劣化217

8.3.1 聚合物的环境劣化219

8.3.2 陶瓷的环境劣化222

参考文献222

练习与思考223

第9章 材料的比较与选择225

9.1 从设计到材料选择225

9.2 性能比较与选择226

9.2.1 使用温度227

9.2.2 强度227

9.2.3 延展性228

9.2.4 韧性228

9.2.5 弹性模量228

9.2.7 耐腐蚀能力229

9.2.6 物理性质229

9.2.8 可靠性231

9.3 材料选择的技术因素231

9.3.1 价格231

9.3.2 货源232

9.3.3 环境因素232

9.4 材料选用实例233

9.4.1 航天飞机热保护系统233

9.4.2 高尔夫球棒233

9.4.3 外科植入物234

9.5 材料的未来235

参考文献236

练习与思考238