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第1章 概论1

1.1 材料化学的定义1

1.2 材料与化学1

1.3 材料发展的历史及在现代社会中的重要地位2

1.4 材料化学的特点4

1.5 材料化学的任务4

1.6 材料化学的用途5

1.7 材料化学的重要意义6

1.8 材料的分类6

1.9 材料化学的主要内容9

第2章 材料的化学基础10

2.1 元素和化学键10

2.2 几种化学材料13

第3章 材料的结构25

3.1 晶体与非晶体25

3.2 晶格、晶胞和晶格参数26

3.3 晶系27

3.4 晶向指数和晶面指数28

3.5 晶面间距30

3.6 晶体材料的结构30

3.7 晶体缺陷39

3.8 固溶体44

第4章 材料的热力学47

4.1 热力学第一定律47

4.2 热力学第二定律50

4.3 热力学第三定律53

4.4 Helmholtz函数和Gibbs函数55

4.5 界面自由能57

4.6 磁性自由能61

4.7 热力学基本方程及Maxwell关系式62

4.8 热弹性效应63

4.9 材料化学反应热力学63

4.10 材料统计热力学基础67

第5章 溶体材料及模型78

5.1 溶体的基本特性78

5.2 理想溶体与真实溶体81

5.3 溶体模型83

5.4 二元溶体热力学94

5.5 三元溶体热力学97

第6章 材料的相及相变100

6.1 相平衡100

6.2 相变热力学102

6.3 析出相的表面张力效应112

6.4 晶界的偏析113

6.5 磁性转变对自由能的影响115

6.6 完全互溶双液系115

6.7 部分互溶双液系118

6.8 简单低共熔混合物系统119

6.9 生成稳定化合物系统121

6.10 生成不稳定化合物系统121

6.11 三组分体系122

6.12 相图热力学及计算123

第7章 材料的界面129

7.1 表面Gibbs自由能和表面张力129

7.2 金属的表面张力129

7.3 液态与固态金属表面的关系130

7.4 晶体表面张力的各向异性130

7.5 二元合金的表面张力131

7.6 纯金属的液-固界面张力132

7.7 二面角、接触角及液体对固体的润湿133

7.8 界面引起的附加压差134

7.9 金属的晶界能135

7.10 小角度晶界136

7.11 界面的类型和界面能137

7.12 弯曲界面对相变影响138

第8章 材料的动力学139

8.1 化学动力学139

8.2 相变动力学140

第9章 材料的力学性能150

9.1 材料的拉伸性能150

9.2 弹性变形与塑形变形154

9.3 其他静加载下的力学性能159

9.4 材料的硬度165

9.5 断裂169

9.6 切口强度与切口冲击韧性172

9.7 断裂韧性178

9.8 金属的疲劳186

9.9 材料在高温下的力学性能195

9.10 环境介质作用下的金属力学性能203

9.11 摩擦及磨损的概念212

9.12 复合材料的力学性能218

9.13 短纤维复合材料的力学性能224

9.14 高分子材料的力学性能231

9.15 陶瓷材料的力学性能237

第10章 材料的检测245

10.1 光学显微分析245

10.2 透射电子显微镜258

10.3 扫描电镜265

10.4 X射线衍射仪269

10.5 俄歇电子能谱272

10.6 X射线光电子能谱分析274

10.7 红外光谱仪279

10.8 差热分析281

10.9 质谱284

10.10 核磁共振原理287

第11章 金属材料289

11.1 金属材料概论289

11.2 金属的结构与物性289

11.3 金属的物理性质291

11.4 金属的化学性质294

11.5 金属的提炼294

11.6 金属还原过程热力学296

11.7 金属的精炼297

11.8 合金299

11.9 金属的腐蚀与防护300

11.10 钢铁的冶炼原理302

第12章 非金属材料305

12.1 非金属材料的化学键305

12.2 陶瓷的化学组成307

12.3 陶瓷制造过程的化学变化308

12.4 水泥308

12.5 特种陶瓷的工艺过程309

12.6 半导体材料310

第13章 高分子及聚合物材料314

13.1 高分子材料概论314

13.2 高分子材料的合成方法315

13.3 高分子材料的结构与性能316

13.4 聚合物材料的合成方法323

第14章 复合材料327

14.1 复合材料概论327

14.2 基体材料328

14.3 增强纤维335

14.4 复合材料界面的化学问题340

参考文献345