本書是配合材料專業的“材料科學基礎”課程的教學、學生課後及考研練習而編寫的輔導教材。共分10章，包括晶體結構、晶體缺陷、擴散、合金相圖、金屬與合金的凝固、金屬與合金的變形、高分子材料基礎、陶瓷材料基礎、功能材料基礎、固態相變。每章由四個模塊構成：要點掃描，釋疑解惑，解題示範，習題訓練。每章後附參考答案。

前言

第亞章  晶體結構

1．1  要點掃描

  1．1．1  晶體材料的結合鍵

  1．1．2  空間點陣和晶胞

  1．1．3  常見金屬的晶體結構

  1．1．4  晶面指數和晶向指數

    及其標注

  1．1．5  極射投影與標準投影

  1．1．6  倒易點陣和晶體學公式

  1．1．7  同素異構和多型性轉變

  1．1．8  單晶體、多晶體和非晶態

  1．1．9&nbs素的晶體結構

1．2  釋疑解惑

1．2．1  7大晶繫包含的點陣類型為

    什麼不是28種而是14種

1．2．2  為什麼沒有底心正方和

    面心正方點陣

1；2．3  畫出石墨的晶胞

1．2．4  證明：對於立方晶繫有

    [hkj)⊥(hkj)

1．2．5  確定晶面指數時應注意

    哪些問題

1．2．6  快速標定晶向指數的口訣

1．2．7  六方晶繫晶向四指數

    [uvtw]標定方法

1．2．8  立方晶繫中重要晶面上的

    原子排列及面密度

1．2．9  立方晶繫中重要晶向上

    的原子排列及線密度

1．2．10  關於晶帶定律

1．2．11  根據原子間鍵力—距離曲

    線和鍵能—距離曲線比較

材料的物性

1．3  解題示範

1．4  習題訓練

參考答案

*2章  晶體缺陷

2．1  要點掃描

  2．1．1  晶體缺陷及其分類

  2．1．2  點缺陷

  2．1．3  位錯

  2．1．4  面缺陷

  2．1．5  位錯理論的應用

2．2  釋疑解惑

2．2．1  關於柏格斯回路和柏

    氏矢量

2．2．2  判斷刃位錯柏氏矢量方

    向的右手定則

2．2．3  柏氏矢量的守恆性

2．2．4  判斷位錯線受力及運動

    方向的右手定則

2．2．5  應用位錯應力場公式應

    注意的問題

2．2．6  用Petch-Koehler公式計

    算應力場對位錯的作用力

2．2．7  為什麼晶體的實際強度

    遠低於理論強度

2．2．8  對柯氏氣團的討論

2．2．9  位錯運動與原子位移的

    關繫

2．2．10  BCC晶體中為何出現明顯

    屈服點和應變時效現像

  2．2．11  材料強化的幾種機制

2．3  解題示範

2．4  習題訓練

參考答案

第3章  擴散

3．1  要點掃描

3．1．1  擴散的基本描述

3．1．2  擴散定律

3．1．3  擴散方程的解及應用

3．1，4  擴散的微觀機制

3．1．5  擴散熱力學及影響擴散的

    因素

  3．1．6  反應擴散

3．2  釋疑解惑

  3．2．1  關於菲克*一定律應當

    注意哪些問題

3．2．2  用球對稱穩態擴散分析

    固態相變過程中球形晶

    核的生長速率

3．2．3  關於一維無窮長繫統擴

    散問題的討論

3．2．4  直接換位機制不是擴散的

    主要機制

3．2．5  用擴散的微觀機制說明

    空位濃度與晶體穩定性的

    關繫

3．2．6  部分離子化合物在不同

    溫度下的擴散機制

3．2．7  反應擴散(多相擴散)的

    重點問題討論

3．3  解題示範

3．4  習題訓練

  參考答案

第4章  合金相圖

4．1  要點掃描

  4．1．1  材料的相結構

  4．1．2  相圖的基本知識

  4．1．3 繫相圖

  4．1．4 繫相圖

  4．1．5  相圖的熱力學基礎

4．2  釋疑解惑

4．2．1  固溶體與中間相的區別

4．2．2 是一個單相區嗎

4．2．3  材料成分是相律中的

    一個自由度嗎

4．2相圖中的其他轉變線

4．2．5  相圖中細節不清處的解讀

4．2．6  直線法則在實際運用中

    遭遇尷尬

4．2．7  杠杆定理的本質

4．2．8  對杠杆定理的幾種誤解

4．2．9  相圖的側重點

4．2．10  為什麼重心法則中的

    “重心”不是三角形的

    重心

4，2．11  重心法則與杠杆定理的

    一致性

4．2．12  液相面投影圖中發生

    四相平衡反應的材料

    成分

4．2．13  什麼是組織

4．2．14  利用平衡相圖分析冷卻

    過程中組織轉變的一般

方法

4．3  解題示範

4．4  習題訓練

參考答案

第5章  金屬與合金的凝固

5．1  要點掃描

  5．1．1  純金屬的結晶  

  5．1．2  固溶體的結晶  

  5．1．3  共晶合金的凝固

  5．1．4  凝固組織及其控制

5．2  釋疑解惑

  5．2．1  關於臨界晶核及臨界形

核功與能量起伏

5．2．2  非均勻臨界形核功與體積吉

    斯自由能及界面能的關繫

5．2．3  為什麼非均勻形核比均

    勻形核更容易

5．2．4  正常凝固方程是否適用於

    k0＞1的固溶體

5．2．5  穩態凝固液體溶質分布

    方程是否適用於k0＞1的

    固溶體

5．2．6  k0＞1的固溶體成分過冷

    概念的建立

5．2．7  成分過冷條件的推導

5．2．8  如何理解合金的鑄造性

    能與其結晶溫度間隔的

    關繫

  5．2．9  鑄錠組織形成機制分析

5．3  解題示範

5．4  習題訓練

參考答案

第6章  金屬與合金的變形

6．1  要點掃描

  6．1．1  金屬及合金的變形

  6．1．2  滑移繫統

  6．1．3參考方向和參考面的變化

  6．1．4  滑移過程中晶體的轉動

  6．1．5  單晶體滑移後的表面形貌  

  6．1．6  應變硬化現像

  6．1．7  孿生的微觀特征

  6．1．8  孿生的宏觀特征

  6．1．9  滑移與孿生的比較

  6．1．10  多晶體塑性變形的一般

    特點

6．2  釋疑解惑

6．2．1  從原子間結合力的角度

    了解彈性變形

6．2．2  Schmid定律與取向規則的

    應用

6．2．3  Zn單晶任意[uvtw]方向

    在孿生後長度的變化

6．3  解題示範

6．4  習題訓練

參考答案

第7章  高分子材料基礎

7．1  要點掃描

  7．1．1  高分子的合成

  7．1．2  高分子的結構

  7．1．3  高分子的分子運動

    與熱轉變

  7．1．4  高分子的力學性能

  7．1．5  高分子的電學性能

7．2  釋疑解惑，

  7．2．1  自由基聚合與離子聚合的

    區別

7．2．2  高分子鏈柔順性的本質

7．2．3  線型非晶態高分子的

    力學轉變

7．2．4  橡膠彈性理論

7．2．5  滯後現像

7．2．6  脆化溫度

  7．2．7  WLF方程的推導

7．3  解題示範

7．4  習題訓練

參考答案

第8章  陶瓷材料基礎

8．1  要點掃描

  8．1．1  陶瓷的晶體結構

  8．1．2  陶瓷晶體的缺陷

  8．1．3  陶瓷材料的制備工藝

  8．1．4  陶瓷材料的力學性能特點

8．2  釋疑解惑

  8．2．1  關於鮑林規則

  8．2．2  關於陶瓷的晶體結構

  8．2．3  硅酸鹽的晶體結構

  8．2．4  關於晶體中缺陷的產生

    和消失

8．2．5  陶瓷材料燒結的驅動力

8．2．6  關於陶瓷晶體的變形

    及陶瓷的硬度

8．3  解題示範

8．4  習題訓練

參考答案

第9章  功能材料基礎

9．1  要點掃描

  9．1．1  原子結構

  9．1．2  固體材料的能帶

  9．1．3  金屬的電阻

  9．1．4  半導體

  9．1．5  超導體

  9．1．6  材料的磁性質

  9．1．7  材料的熱學性質

  9．1．8  材料的光學性質

9．2  釋疑解惑

9．2．1  原子中電子的排列

9．2．2  晶體能帶理論要點

9．2．3  自由電子基態(0K)費密能

    及相關問題

9．2．4  金屬導電的經典電子論

    要點

  9．2．5  什麼是空穴

  9．2．6  施主與受主

  9．2．7  超導二流體模型

  9．2．8  電子軌道磁矩的經典證明

  9．2．9  磁海森堡(Heisenberg)

    和外斯(Weiss)理論

  9．2．10  材料熱容的經典理論

  9．2．11  Fourier熱傳導定律唯

    像推導    

  9．2．12  激光原理簡介

9．3  解題示範

9．4  習題訓練

參考答案

*10章  固態相變

10．1  要點掃描

10．1．1  固態相變的特點及分類

10．1．2  固態相變的形核與長大

10．1．3  固態相變動力學

10．1．4  擴散型相變

10．1．5  非擴散型相變

10．2  釋疑解惑

  10．2．1  缺陷處容易形核的原因

  10．2．2  固態相變時為什麼常常

    首先形成亞穩過渡相

10．2．3  為什麼完全共格脫溶沉

    澱在長大時有喪失其共

    格性傾向

10．2．4  如何理解顆粒粗化過程

    中的小顆粒溶解和大

    顆粒長大現像

10．2．5  什麼是調幅分解的

    共格拐點

10．2．6  調幅分解與形核長大型

    脫溶轉變的主要區別是

    什麼

10．2．7  如何從熱力學角度理解馬

    氏體相變的無擴散性

10．3  解題示範

10．4  習題訓練

參考答案

參考文獻