本书从材料的成分、组织结构出发,介绍了材料性能与材料结构和工艺之间的相互关系,系统阐述了材料凝固、相变、变形、缺陷、纳米材料电子性质及基本效应等共性基础知识及原理。与现有教材相比,本书补充了点缺陷、载流子输运特性、纳米材料等相关的基础知识。为了方便教学和学习,本书配备了PPT课件和教学视频。本书可作为高等学校材料专业本科生及研究生教材,也可供其他相关专业师生及广大材料从业者参考。
李酽,中国民航大学理学院教授,主要研究方向为功能材料及器件等,讲授“材料科学基础”“化学科学与技术导论”“纳米材料实验技术”“纳米结构与纳米材料”等课程,主持完成国家自然科学基金项目等10余个科研项目,作为通讯作者、第一作者发表论文80余篇,其中SCI检索38篇、EI检索42篇。
绪论 1晶体学基础 晶体与非晶体 晶体的空间点阵 晶面指数与晶向指数 极射投影 倒易点阵 2材料的结构 2.1 结构问题的不同侧面 2.1.1 晶体的对称性 2.1.2 对称破缺 2.1.3 超出空间群的结构 2.1.4 结构与信息 2.1.5 晶体的电子结构 2.2 金属的晶体结构 2.2.1 三种典型的金属晶体结构 2.2.2 晶体中原子的堆垛方式与间隙 2.2.3 多晶型性 2.3 固溶体结构 2.3.1 置换固溶体 2.3.2 间隙固溶体 2.3.3 有序固溶体 2.4离子晶体结构 2.4.1 离子晶体的结构规则 2.4.2 典型的离子晶体结构 2.4.3 硅酸盐的晶体结构 2.5 共价晶体的结构 3晶体缺陷 3.1 点缺陷 3.1.1 空位与填隙原子 3.1.2 点缺陷的产生 3.1.3 离子晶体中的点缺陷与色心 3.1.4 杂质原子 3.2 位错 3.2.1 位错的基本类型与特征 3.2.2 博氏矢量 3.2.3 位错的运动 3.2.3 位错的生成与增殖 3.3 表面及界面 3.3.1 外表面 3.3.2 晶界和亚晶界 3.3.3 孪晶界 3.3.4 平移界面 3.3.5 相界 4固体中的原子扩散 4.1 扩散定律 4.2 扩散的微观机制 4.3 扩散热力学 4.4 影响扩散的因素 5材料的形变和再结晶 5.1 弹性和粘弹性 5.1.1 弹性变形的特征和弹性模量 5.1.2 弹性的不完整性 5.1.3 粘弹性 5.2 晶体的塑性变形 5.2.1 单晶体的塑性形变 5.2.2 多晶体的塑性形变 5.2.3 合金的塑性形变 5.2.4 塑性变形对材料组织与性能的影响 5.3 回复和再结晶 5.3.1 冷变形金属在加热时组织和性能的变化 5.3.2 回复和再结晶 6凝固与结晶 6.1 金属结晶的基本规律 6.1.1 金属结晶的微观现象 6.1.2 金属结晶的宏观现象 6.2 金属结晶的基本条件 6.2.1 金属结晶的热力学条件 6.2.2 金属结晶的结构条件 6.3 形核 6.3.1 均匀形核 6.3.2 非均匀形核 6.4 晶体的长大 6.4.1 晶体长大的条件 6.4.2 液-固界面的微观结构 6.4.3 晶体长大的机制 6.4.4 晶体长大的形态 7相图 7.1 二元匀晶相图 7.1.1 相图分析 7.1.2 固溶体的平衡凝固 7.1.3 固溶体的非平衡凝固与微观偏析 7.1.4 成分过冷 7.2 二元共晶相图 7.2.1 相图分析 7.2.2 共晶合鸬钠胶饽碳捌渥橹� 7.2.3 共晶合金的非平衡凝固及其组织 7.3 二元包晶相图 7.3.1 相图分析 7.3.2 包晶合金的平衡凝固及其组织 7.3.3 包晶合金的非平衡凝固及其组织 7.4 其它二元相图 7.5 Fe-C合金相图 7.6 二元合金的凝固理论 7.6.1 固溶体的凝固理论 7.6.2 共晶凝固理论 7.6.3 铸锭的组织 7.7 三元相图基础 8载流子的输运特征 8.1 金属与合金的输运性质 8.2 半导体的输运性质 8.3 聚合物、非晶态材料等的输运性质 9纳米材料的电子性质及基本效应 9.1 纳米材料的电子性质 9.2 久保理论 9.3 纳米材料基本效应