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第一章 原子结构和原子间的结合键1

第一节 原子的结构1

第二节 原子序数及原子质量2

一、原子序数2

二、原子质量2

第三节 原子的电子结构3

一、氢原子的结构3

二、原子核外电子的量子数5

三、多电子原子的电子结构7

第四节 原子及分子键的类型10

一、离子键11

二、共价键15

三、钨键19

四、弱键20

五、混合键21

第二章 晶体结构24

第一节 晶体学基础24

一、空间点阵及晶胞24

二、晶系与Bravais点阵25

三、晶面指数和晶向指数26

第二节 主要金属的晶体结构32

一、体心立方晶体结构33

二、面心立方晶体结构35

三、密排六方晶体结构36

四、FCC、BCC以及HCP晶体结构的比较38

五、体密度、面密度、线密度39

六、同素异构40

第三章 凝固、晶体缺陷、固体中的原子扩散43

第一节 金属的凝固43

一、纯金属43

二、形核率与过冷度的关系50

第二节 晶体的生长50

一、纯金属中晶体温表的生长及晶粒形状51

二、单晶的凝固53

三、金属固深54

第三节 晶体中的缺陷56

一、点缺陷57

二、线缺陷（位错）58

三、晶界（面缺陷）60

第四节 固体中原子的扩散61

一、扩散机制62

二、稳态扩散63

三、非稳态扩散66

四、扩散过程在工业中的应用67

五、温度对固体中扩散的影响69

第四章 相图72

第一节 纯物质的相图72

第二节 Ｇｉｂｂｓ相律73

第三节 二元合金匀晶相图及其建立74

第四节 杠杆定律76

第五节 合金的凝固过程78

一、合金的平衡凝固78

二、合金的非平衡凝固79

第六节 二元共晶合金相图80

第七节 二元包晶合金相图84

第八节 二元偏晶合金相图86

第九节 合金相图中常见的三相反应87

第十节 含有中间相和化合物的相图88

一、含有中间相的相图88

二、中间化合物89

第十一节 三元相图90

一、三无相图中浓度的表示方法90

二、械杆定律92

三、三无系中草药的截面及三无合金凝固投影图93

一、弹性及塑性变形95

二、工程应力及工程应变95

第一节 金属中的应力与应变95

第五章 材料的力学性能95

三、剪切应力与应变97

第二节 拉伸实验及工程应力应变图98

一、应力应变曲线与力学性能98

二、真应力不从心及真应力应变曲线101

第三节 金属单晶的塑性变形103

一、金属晶体表面的滑移线与滑移带103

二、金属晶体中的滑移机制104

三、滑移系106

四、金属单晶体的临界分切应力107

五、孪生109

二、塑性变形对金属强度的影响111

第四节 多晶体的塑性变形111

一、晶界对金属强度的影响111

三、金属的固溶强化112

四、塑性变形金属的回复与再结晶113

第五节 金属的断裂116

一、塑性断裂116

二、脆性断裂116

三、韧性及冲击韧性117

四、金属的疲劳断裂118

第六节 金属的蠕变121

第六章 材料的电学性能123

第一节 金属的导电性123

一、金属中导电性的经典模型123

二、导电的能带模型128

第二节 本征半导体131

一、半导体的导电机制131

二、纯硅晶格中电荷的输运132

三、本征半导体的能带图133

四、本征半导体中电导的定量关系133

五、温度对半导体的影响134

第三节 非本征半导体136

一、n型半导体（负极型）136

二、p型（正电荷型）非本征半导体137

三、非本征半导体材料的掺杂138

四、掺杂对非本征半导体载流子的影响139

一、pn结143

第四节 半导体器件143

二、pn结的应用145

第七章 铁碳相图和铁碳合金的显微组织149

第一节 铁碳相图149

一、铁碳相图149

二、铁碳合金的平衡组织151

三、铸铁缓冷时的固态转变与室温组织153

第二节 马氏体转变156

一、马氏体156

二、铁-碳合金中马氏体的形态157

三、马氏体的晶体结构158

四、铁-碳合金马氏体的硬度与强度159

第三节 奥氏体的等温转变160

第四节 共析钢连续冷却的组织转变163

第五节 马氏体在加热过程中的组织转变164

一、回火过程中马氏体组织的变化164

二、回火过程中碳钢性能的变化166

第八章 陶瓷材料168

第一节 陶瓷材料的晶体结构168

一、陶瓷中化合物的离子键及共价键168

二、离子晶体的结构169

三、CsCl的晶体结构170

四、NACL的晶体结构171

五、FCC及HCP晶体结构中的间隙位置172

六、ZNS型晶体结构173

七、CAFW型晶体结构173

十、钙钛矿结构174

八、反荧石型晶体结构174

九、刚玉（AL203）型晶体结构174

十一、尖晶石型结构175

十二、石墨175

第二节 硅酸盐的结构176

一、硅酸盐的基本结构176

二、岛状、链状及环状结构176

三、片层状结构177

四、网状硅酸盐177

第三节 陶瓷的生产工艺过程178

一、烧结178

二、玻璃相179

二、工程陶瓷180

一、传统陶瓷180

第四节 传统陶瓷及工程陶瓷180

第五节 陶瓷的力学性能181

一、陶瓷材料的变形机制182

二、影响陶瓷材料强度的因素183

三、陶瓷材料的韧性184

第六节 陶瓷材料的热性质186

第九章 高分子材料187

第一节 高分子材料的基本知识187

一、高分子化合物187

二、单体与分子链187

三、链节与聚合度188

第二节 高分子化合物的结构189

四、高分子的相对分子质量及多分散性189

二、大分子链的链接方式190

三、大分子的形态及性能比较190

一、大分子链的组成190

四、大分子链的构象192

第三节 高分子化合物的合成193

一、加聚反应193

二、缩聚反应195

第四节 高分子化合物的分类196

一、按高分子化合物主链上的化学组成分类196

二、按高聚物的热行为分类197

三、按高聚物的性能及用途分类197

一、高聚物的三态198

第五节高分子化合物的物理状态及性能198

二、高聚物的基本性能199

第六节 高分子功能材料202

一、高分子液晶材料203

二、导电高分子材料206

三、压电高分子材料208

第十章 材料的磁性及磁性材料211

第一节 材料的碳性211

一、磁性的基本概念211

二、磁性的类型213

三、温度对磁性的影响215

四、铁磁畴结构215

五、铁磁材料的磁化与退磁220

第二节 碳性材料222

一、软磁材料222

二、永磁（或硬磁）材料223

三、稀土磁性合金224

四、ND-FE-B合金225

五、FE-CR-CO磁性合金226

第十一章 材料的光学性质及超导227

第一节 光与电教波227

第二节 光的折射228

一、折射指数228

二、光折射Snell定律229

一、金属230

第三节 光的吸收、传播和反射230

二、硅化物玻璃231

三、塑料233

四、半导体233

第四节 发光234

第五节 激光235

第六节 超导237

一、什么是超导237

二、超导材料的磁性能238

三、超导材料中的电流与磁场240

四、高电流、高磁场超导241

五、高临界温度的超导氧化物242

参考文献245