材料科学基础教程

1 晶体结构

1.1 晶体几何基础

1.1.1 晶体内部结构和空间点阵

1.1.2 晶体的宏观对称性

1.1.3 晶体的32种点群及分类

1.1.4 微观对称和空间群

1.1.5 晶体的空间点阵结构

1.1.6 点阵几何元素表示法

1.2 理想晶体结构

1.2.1 决定离子晶体结构的基本因素

1.2.2 典型的金属晶体结构

1.2.3 合金相结构

1.2.4 离子晶体结构

习题

2 晶体结构缺陷

2.1 点缺陷

2.1.1 点缺陷符号及缺陷反应方程式

2.1.2 热缺陷（晶格位置缺陷）

2.1.3 组成缺陷

2.1.4 电荷缺陷

2.1.5 点缺陷平衡浓度计算

2.2 线缺陷

2.2.1 位错的基本类型及特征

2.2.2 柏氏矢量

2.2.3 位错的运动

2.3 面缺陷

2.3.1 表面

2.3.2 晶界

2.3.3 相界

习题

3 固体中的扩散

3.1 扩散定律及其应用

3.1.1 菲克第一定律

3.1.2 菲克第二定律

3.1.3 菲克第二定律的解及其应用

3.2 扩散微观理论与机制

3.2.1 原子跳动和扩散系数

3.2.2 扩散激活能

3.2.3 扩散机制

3.3 扩散的热力学分析

3.4 影响扩散的因素

3.5 反应扩散

习题

4 纯金属的凝固

4.1 结晶的过冷现象

4.2 结晶的热力学条件

4.3 液态金属的结构

4.4 纯金属的结晶过程

4.5 形核规律

4.5.1 均匀形核

4.5.2 非均匀形核

4.6 长大规律

4.6.1 固-液界面的微观结构

4.6.2 晶体长大机制

4.6.3 纯金属生长形态

4.7 凝固理论的应用

4.7.1 晶粒大小的控制

4.7.2 单晶体的制备

4.7.3 急冷凝固技术

习题

5 二元合金相图

5.1 相图的基础知识

5.1.1 相图的表示方法

5.1.2 相图的测定方法

5.1.3 相图的热力学基础

5.2 二元相图的基本类型

5.2.1 二元匀晶相图

5.2.2 二元共晶相图

5.2.3 二元包晶相图

5.2.4 其他类型的二元相图

5.2.5 复杂二元相图的分析方法

5.2.6 根据相图判断合金的性能

5.3 二元相图实例分析

5.3.1 SiO2-Al2O3系相图

5.3.2 铁碳合金相图

5.4 二元合金的凝固理论

5.4.1 固溶体合金的凝固理论

5.4.2 共晶合金的凝固理论

5.4.3 合金铸锭的组织与缺陷

习题

6 三元合金相图

6.1 三元相图的成分表示法

6.1.1 等边成分三角形

6.1.2 等腰成分三角形

6.1.3 直角成分三角形

6.2 三元系平衡相的定量法则

6.2.1 直线法则和杠杆定律

6.2.2 重心法则

6.3 三元匀晶相图

6.3.1 相图分析

6.3.2 结晶过程分析

6.3.3 水平截面图（等温截面图）

6.3.4 垂直截面图（变温截面图）

6.3.5 投影图

6.4 固态互不溶解的三元共晶相图

6.4.1 相图分析

6.4.2 投影图

6.4.3 等温截面图

6.4.4 变温截面图

6.5 两个共晶型和一个匀晶型二元系构成的三元相图

6.5.1 相图分析

6.5.2 投影图

6.5.3 变温截面图

6.5.4 等温截面图

6.6 两个包晶型和一个匀晶型二元系构成的三元相图

6.7 固态有限互溶的三元共晶相图

6.7.1 相图分析

6.7.2 投影图

6.7.3 变温截面图

6.7.4 等温截面图

6.8 三元相图应用举例

6.9 三元相图小结

习题

7 材料的变形与再结晶

7.1 弹性变形

7.1.1 弹性变形特征_

7.1.2 弹性的不完整性

7.2 晶体的塑性变形

7.2.1 单晶体的塑性变形

7.2.2 多晶体的塑性变形

7.2.3 合金的塑性变形

7.2.4 塑性变形对材料组织与性能的影响

7.3 回复和再结晶

7.3.1 冷变形金属在加热时的组织和性能变化

7.3.2 回复

7.3.3 再结晶

7.3.4 晶粒长大

7.4 金属的热加工

7.4.1 冷热加工的划分

7.4.2 动态回复与动态再结晶

7.4.3 热加工对组织及性能的影响

7.4.4 蠕变

7.4.5 超塑性

习题

8 亚稳态材料

8.1 纳米晶材料

8.1.1 纳米材料的结构

8.1.2 纳米晶体材料的性能

8.1.3 纳米晶材料的形成

8.2 准晶

8.2.1 准晶的结构

8.2.2 准晶的形成

8.2.3 准晶的性能

8.3 非晶态材料

8.3.1 非晶态的形成

8.3.2 非晶态的结构

8.3.3 非晶合金的性能

参考文献

《普通高等教育“十二五”规划教材：材料科学基础教程》从教学要求出发，着重对材料科学的基本概念和基础理论进行了阐述。全书分为8章，内容包括晶体结构、晶体结构缺陷、固体中的扩散、纯金属的凝固、二元合金相图、三元合金相图、材料的变形与再结晶、亚稳态材料。各章均配有适量的习题，方便读者学习。

《普通高等教育“十二五”规划教材：材料科学基础教程》为辽宁省精品课教材，是根据材料科学与工程一级学科的专业基础课教学实际需要，结合多年来的教学实践和体会精心编写而成的。本书从教学要求出发，着重对基本概念和基础理论的阐述，力求教材内容的科学性、先进性和实用性，注重培养学生运用科学原理去解决工程材料中实际问题的能力。