材料科学基础文献

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书名：材料科学基础 书号：9787302027621作者：潘金生定价：59元出版日期：2003-8-1出版社：清华大学出版社 本书结合金属和合金、硅酸盐陶瓷、等各类材料，着重阐述材料科学的基础理论及其应用，包括晶体学、晶体缺陷、固体材料的结构和键合理论、固体热力学和相图、固体动力学(扩散)和相变等内容。本书可用作高等院校材料系各专业本科生及研究生的材料科学课程教材，也可作为其他系材料类专业学生及广大材料工作者的参考书。 绪论第1章　晶体学基础1　引言2　空间点阵3　晶面指数和晶向指数4　常见晶体结构及其几何特征5　晶体的堆垛方式6　晶体投影7　倒易点阵8　菱方晶系的两种描述习题第2章　固体材料的结构1　引言2　原子结构3　结合键4　分子的结构5　晶体的电子结构6　元素的晶体结构和性质7　合金相结构概述8　影响合金相结构的主要因素9　固溶体10　离子化合物11　硅酸盐结构简介12　金属间化合物（Ⅰ）：价化合物13　金属间化合物（Ⅱ）：电子化合物14　金属间化合物（Ⅲ）：尺寸因素化合物——密排相15　间隙化合物16　合金相结构符号习题第3章　晶体的范性形变1　引言2　滑移系统和Schmid定律3　滑移时参考方向和参考面的变化4　滑移过程中晶体的转动5　滑移过程的次生现象6　单晶体的硬化曲线7　孪生系统和原子的运动8　孪生要素和长度变化规律9　孪晶和基体的位向关系10　孪生系统的实验测定11　滑移和孪生的比较12　多晶体范性形变的一般特点13　冷加工金属的储能和内应力14　应变硬化15　多晶材料的择优取向（织构）16　纤维组织和流线17　晶体的断裂习题第4章　晶体中的缺陷1　引言2　点缺陷的基本属性3　点缺陷的实验研究4　位错理论的提出5　什么是位错6　位错的普遍定义与柏格斯矢量7　位错的运动8　位错密度和晶体的变形速率9　位错的基本几何性质10　固体弹性理论简介11　位错的应力场12　位错的弹性能和线张力13　作用于位错上的力14　位错与位错间的交互作用15　位错与点缺陷之间的交互作用16　位错的起动力——派\|纳力17　镜象力18　位错的起源与增殖19　位错的塞积20　位错的交割21　面心立方晶体中的位错22　位错反应23　密排六方和体心立方晶体中的位错24　其它晶体中的位错25　小角度晶粒边界26　位错的实验观测27　位错理论的应用（小结）习题第5章　材料热力学1　热力学在材料科学中的意义2　热力学基本参数和关系3　纯金属吉布斯自由能和凝固热力学4　合金相热力学5　相平衡热力学6　相图热力学7　晶体缺陷热力学8　相变热力学习题第6章　相图1　概述2　相律和杠杆定律3　二元匀晶相图4　二元共晶相图5　二元包晶相图6　其他二元相图7　相图基本类型小结8　相图与性能关系9　Fe\|C合金相图10　三元相图习题第7章　界面1　研究界面的意义2　界面类型和结构3　界面能量4　界面偏聚5　界面迁移6　界面与组织形貌7　界面能的测量习题第8章　固体中的扩散1　引言2　菲克定律3　稳态扩散及其应用4　非稳态扩散5　D\|C关系，俣野方法6　克根达耳效应7　分扩散系数，达肯公式8　扩散的微观理论和机制9　扩散热力学10　影响扩散的因素11　反应扩散12　离子晶体中的扩散13　扩散的实际应用——固态烧结习题第9章　凝固与结晶1　概述2　金属凝固时的形核过程3　纯金属晶体的长大4　单相固溶体晶体的长大5　两相共晶体的长大6　金属和合金铸锭组织的形成和控制习题第10章　回复与再结晶1　概述2　回复3　再结晶4　晶粒长大及其他结构变化5　金属的热变形习题第11章　固态相变（Ⅰ）——扩散型相变1　固态相变通论2　从过饱和固溶体中的脱溶（时效）3　脱溶的形核长大理论4　脱溶的调幅分解理论5　颗粒粗化6　不连续沉淀7　沉淀强化机制8　过冷奥氏体的等温转变及连续转变曲线9　共析转变10　贝氏体转变11　有序—无序转变习题第12章　固态相变（Ⅱ）——马氏体相变1　马氏体相变的基本特性2　马氏体相变机制和表象理论简介3　马氏体相变热力学4　马氏体相变动力学5　马氏体的回火6　马氏体时效钢的强化机制分析习题参考文献

书名：材料科学基础（修订版） 书号：9787302247616作者：潘金生、田民波、仝健民定价：70元出版日期 ：2011-1-1出版社：清华大学出版社 本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书是《材料科学基础》（清华大学出版社，1998年）的修订版。作为一部比较经典的高等院校教材，本书结合金属和合金、陶瓷、硅酸盐等各类材料，着重阐述材料科学的基础理论及其应用，包括晶体学、晶体缺陷、固体材料的结构和键合理论、材料热力学和相图、固体动力学（扩散）、凝固与结晶和相变等内容。此次修订，除订正上一版的差错之外，还替换了不少陈旧的图表，增补了若干新的内容，并增补了习题和解题指导。本书可用作高等学校材料院系各专业本科生及研究生的材料科学课程教材，也可作为其他院系材料类专业学生及广大材料工作者的参考书。 目录第1章晶体学基础1引言2空间点阵1晶体的特征和空间点阵2晶胞、晶系和点阵类型3复式点阵，晶胞和原胞3晶面指数和晶向指数1晶面和晶向指数的确定2立方和六方晶体中重要晶向的快速标注4常见晶体结构及其几何特征1常见晶体结构2几何特征3常见晶体结构中的重要间隙5晶体的堆垛方式6晶体投影1球投影2极射投影3乌氏网及其应用4标准投影5极射投影练习7倒易点阵1倒易点阵的确定方法，倒易基矢2倒易点阵的基本性质3实际晶体的倒易点阵4倒易点阵的应用8菱方晶系的两种描述1菱方轴和六方轴的基矢关系2点阵常数换算公式3晶向指数变换4晶面指数变换习题第2章固体材料的结构1引言2原子结构1经典模型和玻尔理论2波动力学理论和近代原子结构模型3能级图和元素的原子结构4原子稳定性和能级的实验测定3结合键1离子键2共价键3金属键4分子键5氢键4分子的结构1多原子体系电子状态的一般特点2共价分子的结构5晶体的电子结构1晶体的结合键2晶体中电子的能态3晶体的结合能6元素的晶体结构和性质1元素的晶体结构2元素性质的周期性7合金相结构概述1基本概念2合金成分的表示3合金相分类8影响合金相结构的主要因素1原子半径或离子半径2电负性3价电子浓度4其他因素9固溶体1什么是固溶体2固溶体分类3固溶度和Hume?Rothery规则4固溶体的性能与成分的关系10离子化合物1决定离子化合物结构的几个规则2典型离子化合物的晶体结构3氧化物结构的一般规律4决定无机化合物晶体结构的其他方法11硅酸盐结构简介1硅酸盐结构的一般特点及分类2含有有限硅氧团的硅酸盐3链状硅酸盐4层状硅酸盐5骨架状硅酸盐12金属间化合物（Ⅰ)： 价化合物13金属间化合物（Ⅱ)： 电子化合物14金属间化合物（Ⅲ)： 尺寸因素化合物——密排相1密排相中原子排列的几何原则2几何密排相3拓扑密排相15间隙化合物1间隙化合物的分类： H?gg规则2间隙化合物的结构3间隙化合物的特性16合金相结构符号习题第3章晶体的范性形变1引言2滑移系统和Schmid定律1晶体的滑移系统2Schmid定律3Schmid定律的应用3滑移时参考方向和参考面的变化1参考方向的变化2参考面的变化4滑移过程中晶体的转动1晶体转动的原因2晶体转动的规律3晶体转动的后果5滑移过程的次生现象6单晶体的硬化曲线7孪生系统和原子的运动1晶体的孪生系统2孪生时原子的运动和特点8孪生要素和长度变化规律1孪生引起的形状变化2孪生四要素和切变计算3孪生时长度变化规律4孪生时试样的最大伸长和最大缩短量9孪晶和基体的位向关系1位向关系2孪生引起的晶向变化10孪生系统的实验测定11滑移和孪生的比较12多晶体范性形变的一般特点1晶粒边界2多晶体范性形变的微观特点3晶粒度及其对性能的影响13冷加工金属的储能和内应力14应变硬化1应变硬化现象2实际晶体的硬化行为3影响应变硬化的因素4应变硬化在生产实际中的意义15多晶材料的择优取向（织构)1概述2织构的描述和测定方法3实际金属的织构和各向异性4织构理论概述5织构的实际意义及其控制方法16纤维组织和流线17晶体的断裂1概述2脆性断裂的微观理论——Griffith裂缝理论3金属脆性断裂的特点4影响金属的韧性、脆性和断裂的因素习题第4章晶体中的缺陷1引言2点缺陷的基本属性1点缺陷类型2点缺陷的平衡浓度3过饱和点缺陷的形成4点缺陷对晶体性质的影响3点缺陷的实验研究1比热容实验2热膨胀实验3淬火实验4淬火—退火实验5正电子湮没实验4位错理论的提出5什么是位错1局部滑移2局部位移6位错的普遍定义与柏格斯矢量1柏格斯回路2柏氏矢量的物理意义3柏氏矢量和位错的表征4柏氏矢量的守恒性7位错的运动1刃型位错的运动2螺型位错的运动3混合位错的运动8位错密度和晶体的变形速率1位错密度的定义及其实验测定2位错密度和晶体的变形速率3位错密度和晶体的强度9位错的基本几何性质10固体弹性理论简介1应力分析2应变分析： 位移和应变张量3胡克定律4平衡方程5柱坐标系下的应力和应变6弹性力学的应用简介11位错的应力场1螺型位错的应力场2刃型位错的应力场12位错的弹性能和线张力13作用于位错上的力1引起位错滑移的力2引起刃型位错攀移的力3一般情形下位错受的力14位错与位错间的交互作用1同号刃型位错间的交互作用2异号刃型位错间的交互作用3平行螺型位错间的作用力4螺型位错和刃型位错间的交互作用5位于同一滑移面上的一对平行混合位错间的交互作用6交叉位错间的交互作用15位错与点缺陷之间的交互作用1刃型位错与点缺陷的交互作用能和作用力2柯氏气团和明显屈服现象3脱钉力的计算4讨论16位错的起动力——派?纳力1位错起动力的分析——Peirls?Nabarro模型2讨论17镜像力18位错的起源与增殖1位错的起源2位错的增殖机制3位错的源地和尾闾19位错的塞积20位错的交割1刃型位错与刃型位错的交割2刃型位错与螺型位错的交割3螺型位错与螺型位错的交割21面心立方晶体中的位错1全位错2Shockley分位错3扩展位错4Frank分位错5压杆位错22位错反应1自发位错反应的条件2FCC中位错反应的一般表示： Thompson四面体3位错反应举例23密排六方和体心立方晶体中的位错1密排六方晶体中的位错2体心立方晶体中的位错24其他晶体中的位错1离子晶体中的位错2超点阵中的位错3共价晶体中的位错4层状结构中的位错5聚合物晶体中的位错25小角度晶粒边界1倾侧晶界2扭转晶界3一般小角度晶界26位错的实验观测1表面法（或蚀坑法)2缀饰法3透射电镜法4其他方法27位错理论的应用（小结)习题第5章材料热力学1热力学在材料科学中的意义2热力学基本参数和关系1热力学第一定律2热力学第二定律3热力学函数的基本关系4化学位3纯金属吉布斯自由能和凝固热力学4合金相热力学1二组元固溶体相的吉布斯自由能2中间相和混合相的吉布斯自由能5相平衡热力学1相平衡的化学位2化学位的图解确定3相平衡的公切线定则6相图热力学1二元连续固溶体相图的建立2二元系共晶相图的热力学确定3具有固溶度间隙相图的建立4含有金属间化合物相图的建立7晶体缺陷热力学1空位的热力学分析2位错的热力学分析3界面的热力学分析8相变热力学1固溶体脱溶分解的驱动力2由驱动力看新相形成的规律3调幅分解习题第6章相图1概述1研究相图的意义2相图的表示方法3相图的建立4相图的类型和结构2相律和杠杆定律1相律2杠杆定律3二元匀晶相图1图形分析2结晶过程分析3结晶中的扩散过程分析4非平衡结晶分析4二元共晶相图1图形分析2结晶过程分析3共晶结晶机理4初生相和共晶组织分析5非平衡状态分析5二元包晶相图1图形分析2结晶过程分析3非平衡状态分析6其他二元相图1液态无限溶解，固态形成化合物的相图2液态无限溶解，固态有转变的相图3二组元在液态有限溶解的相图4二组元在液态无限溶解，固态有单析反应的相图5有熔晶（再熔）反应的相图7相图基本类型小结1相图基本型式的特点2相图基本单元及其组合规律——相区接触法则3假想相图8相图与性能关系1相图与力学性能关系2相图与铸造工艺性关系9Fe?C合金相图1图形分析2结晶过程分析3组织区分析4虚线部分相图分析10三元相图1概述2三元匀晶相图3三元共晶相图4固态有限溶解，具有一个三相平衡区的三元相图5固态有限溶解，具有四相平衡区的三元相图6有化合物的三元相图习题第7章界面1研究界面的意义2界面类型和结构1按界面两边物质状态分类2按界面两边晶体取向差角度分类3根据界面上原子排列情况和吻合程度分类3界面能量1表面能2小角界面能3大角界面能4界面偏聚1晶界偏聚方程2影响晶界偏聚的因素5界面迁移1界面迁移速度2界面迁移的驱动力3影响界面迁移率的因素6界面与组织形貌1单相组织形貌2复相组织平衡形貌7界面能的测量1界面张力平衡法2测量界面能的动力学方法习题第8章固体中的扩散1引言2菲克定律1菲克第一定律2菲克第二定律3稳态扩散及其应用1一维稳态扩散2柱对称稳定扩散3球对称稳态扩散4非稳态扩散1一维无穷长物体的扩散2半无穷长物体的扩散3瞬时平面源4有限长物体中的扩散5D?C关系，俣野方法6克根达耳效应1克根达耳（Kirkendall)效应2克根达耳效应的理论和实际意义7分扩散系数，达肯公式8扩散的微观理论和机制1扩散与原子的随机行走2菲克定律的微观形式及D的微观表示3扩散的微观机制4扩散系数和扩散激活能的计算9扩散热力学1菲克定律的普遍形式2扩散系数、溶质分布等与热力学量之间的关系10影响扩散的因素1温度的影响2成分的影响3晶体结构的影响4短路扩散11反应扩散1反应扩散的过程及特点2反应扩散动力学3反应扩散的实例12离子晶体中的扩散1离子晶体中的缺陷2离子晶体的扩散机制3离子迁移率4离子电导率与扩散系数的关系13扩散的实际应用——固态烧结1固态烧结过程2初期烧结阶段的半定量分析习题第9章凝固与结晶1概述1研究凝固与结晶的意义2液态金属的结构3结晶的一般过程2金属凝固时的形核过程1均匀形核2非均匀形核3纯金属晶体的长大1宏观长大方式2微观长大方式4单相固溶体晶体的长大1平衡凝固2固相无扩散，液相完全混合的凝固3固相无扩散，液相只有扩散、无对流的凝固4固相无扩散，液相界面附近只有扩散，其余部分有对流的凝固5成分过冷6单相固溶体晶体的生长方式7晶体中的偏析5两相共晶体的长大1典型共晶与非典型共晶的形成2层片状共晶的凝固生长3共晶凝固中的成分过冷6金属和合金铸锭组织的形成和控制1铸锭三区的形成2铸锭组织的控制3特殊凝固方法习题第10章回复与再结晶1概述1研究回复与再结晶的意义2变化条件3变化过程2回复1回复过程的特征2回复过程机制3回复动力学4回复的应用3再结晶1再结晶过程的特征2再结晶过程机制3再结晶动力学4再结晶温度5再结晶后晶粒大小4晶粒长大及其他结构变化1正常晶粒长大2反常晶粒长大3再结晶图4退火孪晶5再结晶织构5金属的热变形1动态回复和动态再结晶2热变形引起组织、性能的变化3超塑性习题第11章固态相变（Ⅰ）——扩散型相变1固态相变通论1固态相变的一般特点2固态相变的分类2从过饱和固溶体中的脱溶（时效）1时效硬化现象及特点2脱溶过程3过渡相的结构4工业用脱溶硬化合金举例3脱溶的形核长大理论1固态相变的形核2晶核长大动力学4脱溶的调幅分解理论1调幅分解的条件——成分与温度范围2调幅分解的定量分析3调幅分解与形核长大两种脱溶方式的对比5颗粒粗化1颗粒粗化的驱动力分析2浓度分布3粗化过程和粗化速率4平衡颗粒尺寸6不连续沉淀1不连续沉淀的特征2长大理论7沉淀强化机制1位错绕过不易变形颗粒2位错切过易形变颗粒3颗粒半径最佳值4获得高强度材料的途径8过冷奥氏体的等温转变及连续转变曲线1过冷奥氏体的等温转变曲线2过冷奥氏体的连续冷却转变曲线9共析转变1概述2形核长大的热力学及动力学分析3先共析转变4珠光体的组织特点及力学性能10贝氏体转变1贝氏体转变的特点2贝氏体的组织形态3贝氏体的性能11有序—无序转变1概念和定义2有序合金类型3有序—无序转变的热力学分析4有序—无序转变的动力学分析5有序强化6其他有序—无序转变简介习题第12章固态相变（Ⅱ)——马氏体相变1马氏体相变的基本特性1无扩散性2马氏体相变是点阵畸变式转变，有其特定结构，是低温亚稳相3伴随马氏体相变的宏观变形——浮凸效应4在马氏体相变过程中存在宏观不畸变面——惯析面5在基体点阵和马氏体点阵之间一般存在着确定的位向关系6一个板条状或透镜状的马氏体通常具有内部结构7马氏体相界8马氏体有一定的起始相变温度Ms和一定的终了相变温度M9奥氏体的热稳定化10塑性变形对马氏体相变的影响11马氏体逆转变12热弹性马氏体及伪弹性13形状记忆效应2马氏体相变机制和表象理论简介1钴的马氏体相变2铁基合金中的马氏体转变3马氏体相变的晶体学表象理论3马氏体相变热力学1马氏体相变热力学的一般特点2均匀形核理论及其局限性3非均匀形核——层错及位错在马氏体形核中的作用4马氏体形貌4马氏体相变动力学5马氏体的回火1淬火钢的回火转变及组织2淬火钢在回火时性能的变化6马氏体时效钢的强化机制分析1概述2马氏体时效钢的相组成3常规马氏体时效钢的时效硬化分析4一些新型马氏体时效钢习题参考文献