“材料科学与工程导论”双语教材

Chapter　1　IntroductionLearning　Objectives　1.1　Historical　Perspective　1.2　What　is　Materials　Science　and　Engineering　1.3　Why　Study　Materials　Science　and　Engineering　1.4　Classification　of　Materials　1.5　Advanced　Materials　1.6　Modern　Materials’　Needs　ReferencesChapter　2　The　Structure　of　Crystalline　SolidsLearning　Objectives　2.1　Atomic　Structure　and　Interatomic　Bonding　　2.1.1　Fundamental　Concepts　　2.1.2　Bonding　Forces　and　Energies　　2.1.3　Atomic　Bonding　in　Solids　2.2　Crystal　Structures　　2.2.1　Fundamental　Concepts　　2.2.2　Metallic　Crystal　Structures　and　Crystal　Systems　　2.2.3　Crystallographic　Points，Directions，and　Planes　　2.2.4　Crystalline　and　Noncrystalline　Materials　2.3　Imperfections　in　Solids　　2.3.1　Point　Defects　in　Metals　　2.3.2　Dislocations—Linear　Defects　　2.3.3　Interfacial　Defects　　2.3.4　Bulk　or　Volume　Defects　ReferencesChapter　3　Polymer　MaterialsLearning　Objectives　3.1　Polymer　Structures　　3.1.1　Introduction　　3.1.2　Fundamental　Concepts　　3.1.3　Polymer　Molecules　　3.1.4　Designation　of　Polymers　　3.1.5　Commonly　Used　Polymers　　3.1.6　The　Chemistry　of　Polymer　Molecules　3.2　Crystallization，Melting　and　Glass　Transition　Phenomena　in　Polymers　　3.3　Mechanical　Properties　of　Polymers　　3.3.1　Stress-Strain　Behavior　　3.3.2　Macroscopic　Deformation　　3.3.3　Viscoelastic　Deformation　3.4　Polymer　Types　　3.4.1　Plastics　　3.4.2　Elastomers　　3.4.3　Fibers　　3.4.4　Miscellaneous　Applications　Coatings　3.5　Processing　of　Polymers　　3.5.1　Polymerization　　3.5.2　Polymer　Additives　　3.5.3　Forming　Techniques　for　Plastics　　3.5.4　Fabrication　of　Elastomers　　3.5.5　Fabrication　of　Fibers　and　Films　ReferencesChapter　4　Metallic　MaterialsLearning　Objectives　4.1　Mechanical　Properties　of　Metals　　4.1.1　Introduction　　4.1.2　Tensile　Test　　4.1.3　Hardness　Testing　4.2　Dislocations　and　Strengthening　　4.2.1　The　Role　of　Dislocations　　4.2.2　Work　Hardening　　4.2.3　Grain　Size　Strengthening　　4.2.4　Alloy　Hardening　4.3　Failure　　4.3.1　Introduction　　4.3.2　Fundamentals　of　Fracture　　4.3.3　Ductile　Fracture　　4.3.4　Brittle　Fracture　　4.3.5　Fracture　Mechanics　in　Design　　4.3.6　Fracture　Toughness　　4.3.7　Fatigue　　4.3.8　Creep　4.4　Phase　Diagrams　and　Phase　Transformations　in　Metals　　4.4.1　Introduction　　4.4.2　Phase　Diagrams　　4.4.3　Phase　Transformations　4.5　Applications　and　Processing　of　Metal　Alloys　　4.5.1　Introduction　　4.5.2　Types　of　Metal　Alloys　　4.5.3　Fabrication　of　Metals　　4.5.4　Thermal　Processing　of　Metals　ReferencesChapter　5　Ceramic　MaterialsLearning　Objectives　5.1　Structures　and　Properties　of　Ceramics　　5.1.1　Introduction　　5.1.2　Ceramic　Structures　　5.1.3　Mechanical　Properties　of　Ceramics　5.2　Application　and　Processing　of　Ceramics　　5.2.1　Types　and　Applications　of　Ceramics　　5.2.2　Fabrication　and　Processing　of　Ceramics　ReferencesChapter　6　Composite　MaterialsLearning　Objectives　6.1　Introduction　6.2　Particle-Reinforced　Composites　　6.2.1　Large-Particle　Composites　　6.2.2　Dispersion-Strengthened　Composites　6.3　Fiber-Reinforced　Composites　　6.3.1　The　Fiber　Phase　　6.3.2　The　Matrix　Phase　6.4　Polymer-Matrix　Composites　　6.4.1　Glass　Fiber-Reinforced　Polymer(GFRP)Composites　　6.4.2　Carbon　Fiber-Reinforced　Polymer(CFRP)Composites　　6.4.3　Aramid　Fiber-Reinforced　Polymer　Composites　6.5　Metal-Matrix　Composites　6.6　Ceramic-Matrix　Composites　ReferencesChapter　7　Corrosion　and　Degradation　of　MaterialsLearning　Objectives　7.1　Introduction　7.2　Corrosion　of　Metals　　7.2.1　Electrochemical　Considerations　　7.2.2　Corrosion　Rates　　7.2.3　Passivity　　7.2.4　Environmental　Effects　　7.2.5　Forms　of　Corrosion　　7.2.6　Corrosion　Environments　　7.2.7　Corrosion　Prevention　7.3　Corrosion　of　Ceramic　Materials　7.4　Degradation　of　Polymers　　7.4.1　Swelling　and　Dissolution　　7.4.2　Bond　Rupture　　7.4.3　Weathering　ReferencesChapter　8　Electrical/Thermal/Magnetic/Optical　Properties　of　MaterialsLearning　Objectives　8.1　Introduction　8.2　Electrical　Properties　of　Materials　　8.2.1　Metals　and　Alloys　　8.2.2　Semiconductors　　8.2.3　Ionic　Ceramics　and　Polymers　8.3　Thermal　Properties　of　Materials　　8.3.1　Heat　Capacity　　8.3.2　Thermal　Expansion　　8.3.3　Thermal　Conductivity　　8.3.4　Thermal　Stresses　8.4　Magnetic　Properties　of　Materials　　8.4.1　Diamagnetism，Paramagnetism　and　Ferromagnetism　　8.4.2　Antiferromagnetism　and　Ferrimagnetism　　8.4.3　The　Influence　of　Temperature　on　Magnetic　Behavior　　8.4.4　Domains，Hysteresis　and　Magnetic　Anisotropy　　8.4.5　Superconductivity　8.5　Optical　Properties　of　Materials　　8.5.1　Interaction　of　Light　with　Matter　　8.5.2　Atomic　and　Electronic　Interactions　　8.5.3　Refraction，Reflection，Absorption　and　Transmission　　8.5.4　Opacity　and　Translucency　in　Insulators　　8.5.5　Applications　of　Optical　Phenomena　ReferencesChapter　9　Biomaterials/Nanomaterials/Smart　MaterialsLearning　Objectives　9.1　Biomaterials　　9.1.1　Definition　of　Biomaterials　　9.1.2　Performance　of　Biomaterials　　9.1.3　Brief　Historical　Background　9.2　Nanotechnology　and　Nanomaterials　　9.2.1　Introduction　　9.2.2　Examples　of　Current　Achievements　and　Paradigm　Shifts　9.3　Smart　Materials　　9.3.1　Introduction　　9.3.2　Shape　Memory　Alloys　　9.3.3　Applications　of　Smart　Materials　Reference

　　本教材是材料科学与工程导论的双语教材，以现行“材料科学与工程导论”课程标准为依据，结合中文教材，以国外原版教材做参考并根据国内的教学情况及材料科学研究的最新进展对教材内容进行适度的整合。全书共分9章，具体内容包括：绪论，固体材料的结构，常用工程材料（高分子材料、金属材料、陶瓷材料和复合材料）的结构、力学性能、成分、加工工艺以及应用前景，常用工程材料的化学性能（耐腐蚀性能）和物理性能（电、磁、热和光学性能）以及新型材料（生物材料、纳米材料和智能材料）的介绍等内容。　　本教材可供大专院校材料科学与工程及相关专业师生使用，也可供从事材料科学与工程研究、开发及管理的人员参考。