“材料科学基础”国家级精品课程教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材：材料科学基础（第2版）

　　1 材料引言
　　本章提要
　　1.1 材料类型
　　1.1.1 金属材料
　　1.1.2 无机非金属材料
　　1.1.3 有机高分子材料（聚合物）
　　1.1.4 复合材料
　　1.2 材料组成、结构、性质、工艺及其与环境的关系
　　1.2.1 材料结构层次
　　1.2.2 工程材料常见性质与性能
　　1.2.3 材料的加工工艺
　　1.2.4 材料性能的环境效应
　　1.3 材料的选择
　　本章小结
　　思考题与习题
　　2 晶体结构
　　本章提要
　　2.1 结晶学基础
　　2.1.1 空间点阵
　　2.1.2 结晶学指数
　　2.1.3 晶向与晶面的关系、晶带轴定理
　　2.2 晶体中质点的结合力与结合能
　　2.2.1 晶体中质点间的结合力
　　2.2.2 晶体的结合力与结合能
　　2.3 晶体中质点的堆积
　　2.3.1 最紧密堆积原理与最紧密堆积方式
　　2.3.2 內在因素对晶体结构的影响——化学组成与晶体结构的关系
　　2.3.3 外在因素对晶体结构的影响——同质多晶与类质同晶及晶型转变
　　2.4 单质晶体结构
　　2.4.1 金属晶体的结构
　　2.4.2 非金属元素单质的晶体结构
　　2.5 无机化合物结构
　　2.5.1 AX型结构
　　2.5.2 AX2型结构
　　2.5.3 A2X3型结构
　　2.5.4 AX3型和A2X5型结构
　　2.5.5 ABO3型结构
　　2.5.6 ABO4型（白钨矿型）结构及声先效应
　　2.5.7 AB2O4型（尖晶石，Spinelle）结构
　　2.5.8 石榴（Garnet）结构
　　2.5.9 无机化合物结构与鲍林规則（Paulings Rule）
　　2.6 硅酸盐晶体结构
　　2.6.1 硅酸盐晶体的组成表征、结构特点及分类
　　2.6.2 岛状结构
　　2.6.3 组群状结构
　　2.6.4 链状结构
　　2.6.5 层状结构
　　2.6.6 架状结构
　　2.7 高分子材料结构
　　2.7.1 高分子的链结构
　　2.7.2 高分子的聚集态结构
　　本章小结
　　思考题与习题
　　3 晶体结构缺陷
　　本章提要
　　3.1 晶体结构缺陷的类型
　　3.1.1 按缺陷的几何形态分类
　　3.1.2 按缺陷产生的原因分类
　　3.2 点缺陷”
　　3.2.1 点缺陷的符号表征——Kroger-Vink符号
　　3.2.2 缺陷反应表示法
　　3.2.3 热缺陷浓度的计算
　　3.2.4 热缺陷在外力作用下的运动
　　3.2.5 热缺陷与晶体的离子导电性
　　3.3 线缺陷
　　3.3.1 晶体的塑性和强度
　　3.3.2 位错的类型
　　3.3.3 位错的伯格斯矢量及位错的性质
　　3.3.4 位错的应力场与应变能
　　3.3.5 位错的运动
　　3.3.6 位错所受的力
　　3.3.7 位错的反应
　　3.3.8 位错与点缺陷的交互作用
　　3.4 面缺陷
　　3.4.1 晶界（位错界面）
　　3.4.2 堆积层错
　　3.4.3 反映孪晶界面
　　3.5 固溶体
　　3.5.1 固溶体的分类
　　3.5.2 置换型固溶体
　　3.5.3 问隙型固溶体
　　3.5.4 形成固溶体后对晶体性质的影响.
　　3.5.5 固溶体的研究方法
　　3.6 非化学计量化合物
　　3.6.1 由于负离子缺位，使金属离子过剩
　　3.6.2 由于间隙正离子，使金属离子过剩
　　3.6.3 由于间隙负离子，使负离子过剩
　　3.6.4 由于正离子缺位，使负离子过剩
　　本章小结
　　思考题与习题
　　4 非晶态结构与性质
　　本章提要
　　4.1 熔体的结构
　　4.1.1 对熔体的一般认识
　　4.1.2 硅酸盐熔体结构——聚合物理论
　　4.2 熔体的性质
　　4.2.1 粘度
　　4.2.2 表面张力
　　4.3 玻璃的形成
　　4.3.1 玻璃的通性
　　4.3.2 玻璃的转变
　　4.3.3 玻璃的形成
　　4.4 玻璃的结构
　　4.4.1 晶子学说
　　4.4.2 无规则网络学说
　　4.4.3 两大学说的比较与发展
　　4.5 常见玻璃类型
　　4.5.1 硅酸盐玻璃
　　4.5.2 硼酸盐玻璃
　　本章小结
　　思考题与习题
　　5 表面结构与性质
　　本章提要
　　5.1 固体的表面及其结构
　　5.1.1 固体的表面
　　5.1.2 固体的表面结构
　　5.2 固体的界面及其结构
　　5.2.1 固体的界面
　　5.2.2 陶瓷晶界结构
　　5.3 润湿与粘附
　　5.3.1 润湿的类型
　　5.3.2 接触角和Young方程
　　5.3.3 非理想固体表面上的接触角
　　5.3.4 测定固体表面张力的方法
　　5.3.5 粘附及其化学条件
　　5.4 测定固体表面成分和结构的方法
　　5.4.1 低能电子衍射（LEED）
　　5.4.2 俄歇电子能谱（AES）
　　5.4.3 扫描隧道显微镜（STM）
　　5.4.4 原子间力显微镜（AFM）
　　本章小结
　　思考题与习题
　　6 相平衡和相图
　　本章提要
　　6.1 相平衡及其研究方法
　　6.1.1 相平衡的基本概念
　　6.1.2 相律
　　6.1.3 相平衡的研究方法
　　6.1.4 应用相图时需注意的几个问题
　　6.2 单元系统
　　6.2.1 具有多晶转变的单元系统相图
　　6.2.2 单元系统专业相图
　　6.3 二元系统
　　6.3.1 二元系统相图的表示方法及杠杆规则
　　6.3.2 二元系统相图的基本类型
　　6.3.3 二元系统专业相图
　　6.4 三元系统
　　6.4.1 三元系统组成表示法
　　6.4.2 浓度三角形的性质
　　6.4.3 三元系统相图的基本类型
　　6.4.4 三元系统专业相图
　　……
　　7 基本动力学过程——扩散
　　8 材料中的相变
　　9 材料制备中的固态反应
　　10 烧结
　　11 腐蚀与氧化
　　12 疲劳与断裂
　　参考文献
　　附录

　　张联盟，男，1955年出生，博士，现任武汉理工大学材料学科首席教授，博士生导师、副校长，享受国务院政府津贴。1978年毕业于武汉理工大学复合材料专业，1986年获得硕士学位，1996年获得日本东北大学材料学博士学位。兼任中国硅酸盐学会特种陶瓷分会副理-事长、湖北省硅酸盐学会理事长、教育部材料科学与工程专业教学指导委员会副主任委员（无机非金属材料工程专业分委员会主任委员）、国际梯度材料学术顾问委员会委员等。
　　主要研究领域与学术成就：从事无机非金属材料、梯度功能材料以及复合新技术的研究与开发，1994年至今，多次担任梯度功能材料国内外学术会议主席，入选国家“百千万人才工程”第一、二层次人选。先后主持国家自然科学基金、国家863高技术计划、国家军工配套项目等30余项科研项目。发表学术论文300余篇，其中150余篇被SCI收录，出版著作7部，获得国家专利7项。先后获得“湖北省自然科学一等奖”等学术奖励5项以及“优秀留学回国人员”、“湖北省有突出贡献专家”等光荣称号。
　　主持国家级、省级教学改革项目4项，获得国家级教学成果二等奖1项、省级教学成果一等奖2项，主编“十五”、“十一五”国家级规划教材2部。担任“材料科学基础”国家级精品课负责人、“材料科学与工程”国家级实验教学示范中心主任、“材料科学与工程专业”国家级教学团队带头人。
　　黄学辉，男，1962年10月出生，现任武汉理工大学三级教授，材料科学与工程学院院长助理。1984年毕业于武汉理工大学材料科学专业，毕业后留校，从事材料科学与工程专业的教学与科研工作至今。是“材料科学基础”国家级精品课程、“材料科学与工程专业”国家级教学团队、“材料科学与工程”国家级特色专业等教育部教学质量工程建设项目执行负责人和骨干成员。
　　主要研究领域与学术成就：从事多孔材料制备及其功能效应、梯度复合材料领域的研究。在国内外学术刊物上发表学术论文40余篇，被SCI、El、ISTP收录7篇次；获得湖北省科技进步奖3项；已授权国家发明专利4项。主持或参加教育部世行贷款、教育部“十五”教育科学规划课题、湖北省高等教育教学改革等项目15项，获得湖北省高等教育教学改革成果一等奖1项。主编教育部高等教育百门精品课程教材建设计划立项研究项目教材、普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料科学基础》1部，《无机材料科学基础》1部；参编普通高等教育“十五”国家级规划教材《材料学》、《材料科学与工程基础》、《无机非金属材料实验》等教材3部。
　　主要讲授本科生课程：“无机材料物理性能”、“非晶态科学导论”、“无机材料物理化学”、“材料化学”和“材料科学基础”等；主要讲授研究生课程：“高等材料化学”、“晶体化学”和“材料动力学”等。
　　宋晓岚，女，1964年4月出生，湖南省长沙市人，博士，现任中南大学教授，资源加工与生物工程学院副院长。教育部高校青年骨干教师，湖南省高校青年骨干教师，湖南省新世纪121人才工程（第二层次）入选者。

　　《材料科学基础(第2版)》是高等学校材料科学与工程一级学科专业课程体系中一门重要的学科基础课程。《材料科学基础(第2版)》是教育都高等教育百门精品课程教材建设计划立项研究项目教材，是普通高等教育“十一五”国家规划教材，是“材料科学基础”国家精品课程教材。
　　《材料科学基础(第2版)》主要从一级学科层次上阐述材料的组成与结构、制备与加工、性质、使用性能等材料科学与工程主要要素之间的相互关系及其制约规律。全书主要包括12章内容：材料引言、晶体结构、晶体结构缺陷、非晶态结构与性质、表面结构与性质、相平衡与相图、基本动力学过程——扩散、材料中的相变、材料制备中的固态反应、烧结、腐蚀与氧化、疲劳与断裂等。
　　《材料科学基础(第2版)》可供高等学校材料科学与工程一级学科（本科）专业的学科基础课程教学使用，也可作为二级学科专业的学科基础课程教材使用，同时还可作为材料类相关专业工程技术人员的阅读参考书。