材料科学与工程基础

《材料科来自学与工程基础》是2016年化学工业出版社出版图费频介肥殖置烟松冲书，作者是美国的小威廉·卡丽斯特(William D.Callister,Jr.)和大卫·来斯360百科威什(David G.Rethwisch)。

• 书名 材料科学与工程基础
• 作者 [美]小威廉·卡丽斯特、大卫·来斯威什
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2016年8月
• 页数 808 页

内容简介

　　本书是《材料科学与工程基础》的第四版，相比前三版，本版补充修改了若干新的章节，并对其他章节来自进行了修改和扩展。全书分为错20章，分别介绍了导言;原子结构与原子键;金属和陶瓷的结构;高分子结构;固360百科体缺陷;扩散;力学性能;变形和强化机制;失效;相图;相变;电学性能;材料类型及其应用;材料的合成键泪担、制备和加工;复合材料;材料腐蚀和降解;热学性能;磁学性能;光距友学性能;材料科学与工程学科中涉及的经济、环境及社会问题。附录部分给出了相关性能参数。

　　本书可供材料科学与工程专业师生参考，也可供相关行业从业人员使用。

图书目录

频烈货　　第1章 导言 /001

　　学习目标 /002

　　1.1 历史展望 /002

　　1.2 材料科学与工程 /002

　　1.3 为什么学习材料科学与工程? /004

　　1.4 材料的分类 /0安论子雷胡农好买背04

　　重要材料-碳酸饮料容器 /008

　　1.5 先进材料 /009

　　1.苦齐责困仅局导入6 现代材料需求 戒乃弃洪/010

　　1.7 工艺/结构/性能/深刘巴冲应用间的相互关系 /011

　　总结 /013

　　参考文献 /014

　　习题 /014

　　第2章 原子结构与原子键 /015

　　学习目标 /016

　　2.1 概述 /016

　　原子结构 /016

　　2.2 基本概念 /016

陈或场干村间升　　2.3 原子中的电子 /017

　　2.4 元素周期表 /022

足夜名区集春路越内　　固体中的原子键 /023

　　2.5 键合力与键能 /023

　　2.6 原子间主价键 /025

　　2.7 次价键或范德华键 /028

　　重要材料-水(结冰后体积膨胀) /030

　　2照亮抗课.8 分子 /031

　　总结 /031

　　参考文献 /033

　　习题 /033

　　工程基础问题 /035

　　第3章 金属和陶瓷的结构 /036

　　学习目标 正件/037

　　3.1 概述 /037

　　晶体结构 /037

　　3.2 副片期路议是该评油基本概念察企润 /037

　　3.3 晶胞 /038

　　3.4 金属晶体结构 /038

　　3.5 密度计算-金属 /043

　　3.6 陶瓷晶体结构 /043

　　3.7 密度计算-陶瓷 /048

　　3.8 硅酸盐令棉谓引确望陶瓷 /049

　　3.9 碳 /052

　　3.10 多晶型和同素异形体 /0找与传乎53

　　3.11 晶系 /053

　　重要材料-碳纳米管 /054

　　晶体点阵、晶向、晶面 /056

　　重要材料-锡(同素异形体转变) /056

　　3.12 点坐标 /057

　　3.13 晶向 /058

　　3.14 晶面 /063

　　3.15 线密度和面密度 /067

　　3.16 密排晶体结构 /068

　　晶体和非晶材料 /070

　　3.17 单晶 /070

　　3保于施结出肉免植巴绍卷.18 多晶材料 /071

　　3.19 各向异性 /072

　　3.2胶更穿面反草迫威厂九0 X射线衍射:晶道讲陵体结构的确定 /072

　　3.21 非晶固体 /076

　　总结 /078

　　参考文献 /081

　　习题 /082

　　工程基础问题 /088

　　第4章 高分子结构 /089

　　学习目标 /090

　　4.1 概述 /090

　　4.2 碳氢化合物分子 /090

　　4.3 聚合物分子 /092

　　4.4 轿洪高分子化学 /093

　　4.5 分子量 /097

　　4.6 分子形状 /099

　　4.7 分子结构 /100

　　4.8 分子构型 /101

　　4.9 热塑性和热固性聚合物 /104

　　4.10 共聚物 /105

　　4.11 聚合物的结晶度 /106

　　4.12 定厦浆聚合物晶体 /109

　　总结 /110

　　参考文献 /113

　　习题 /113

　　工程基础问题 /116

　　济急供满诗技第5章 固体缺陷 /1备形给17

　　学习目标 /118

　　5.1 概述 /118

　类参增　点缺陷 /118

　　5.2 金属中的点缺陷 /118

　　5.3 陶瓷中的点缺陷 /120

　　5.4 固体中的杂质 /123

　　5.5 高分子中的点缺陷 /126

　　5.6 成分表述 /126

　　其他缺陷 /129

　　5.7 位错-线缺陷 /129

　　5.8 面缺陷 /132

　　5.9 体缺陷 /134

　　5.10 原子振动 /135

　　重要材料-催化剂(以及表面缺陷) /135

　　显微组织观察 /136

　　5.11 显微镜基本概念 /136

　　5.12 显微技术 /137

　　5.13 晶粒尺寸测定 /140

　　总结 /142

　　参考文献 /146

　　习题 /146

　　设计问题 /150

　　工程基础问题 /150

　　第6章 扩散 /151

　　学习目标 /152

　　6.1 概述 /152

　　6.2 扩散机制 /153

　　6.3 稳态扩散 /154

　　6.4 非稳态扩散 /156

　　6.5 影响扩散的因素 /160

　　6.6 半导体材料中的扩散 /165

　　重要材料-集成电路互连铝线 /168

　　6.7 其他扩散路径 /169

　　6.8 离子化合物和聚合物中的扩散 /169

　　总结习记企壳 /171

　　参考文献 /175

　　习题 /175

　　设计问题 /179

　　工程基础问题 /180

　　第7章 力学性能 /181

　　学习目标 /182

　　7.1 概述 /182

　　7.2 应力和应变概念 /183

　　弹性变形 /186

　　7.3 应力-应变行为 /186

　　7.4 滞弹性 /189

　　7.5 材料的弹性性能 /190

　　力学行为-金属 /192

　　7.6 拉伸性能 /193

　　7.7 真应力和真应变 /199

　　7.8 塑性变形后的弹性回复 /201

　　7.9 压缩、剪切、扭转变形 /202

　　力学行为-陶瓷 /202

　　7.10 弯曲强度 /202

　　7.11 弹性行为 /204

　　7.12 孔隙率对陶瓷力学性能的影响 /204

　　力学行为-高分子 /205

　　7.13 应力-应变行为 /205

　　7.14 宏观变形 /207

　　7.15 黏弹性 /208

　　硬度及其他力学性能 /212

　　7.16 硬度 /212

　　7.17 陶瓷材料的硬度 /217

　　7.18 高分子的撕裂强度与硬度 /218

　　物性多样性和设计/安全因素 /218

　　7.19 材料性能多样性 /218

　　7.20 设计/安全因素 /220

　　总结 /222

　　参考文献 /227

　　习题 /228

　　设计问题 /238

　　工程基础问题 /239

　　第8章 变形和强化机制 /241

　　学习目标 /242

　　8.1 概述 /242

　　金属的变形机制 /242

　　8.2 历史 /243

　　8.3 位错的基本概念 /243

　　8.4 位错的特征 /245

　　8.5 滑移系 /246

　　8.6 单晶体的滑移 /248

　　8.7 多晶体的塑性变形 /250

　　8.8 孪晶产生的变形 /252

　　金属的强化机制 /253

　　8.9 晶粒细化强化 /253

　　8.10 固溶强化 /254

　　8.11 应变强化 /256

　　回复、再结晶和晶粒长大 /259

　　8.12 回复 /259

　　8.13 再结晶 /259

　　8.14 晶粒长大 /263

　　陶瓷材料变形机制 /264

　　8.15 晶体陶瓷 /265

　　8.16 非晶陶瓷 /265

　　聚合物变形及增强机制 /266

　　8.17 半结晶聚合物的变形 /266

　　8.18 影响半结晶聚合物的力学

　　性能的因素 /269

　　重要材料-收缩包装聚合物薄膜 /271

　　8.19 弹性体的变形 /271

　　总结 /273

　　参考文献 /279

　　习题 /279

　　设计问题 /285

　　工程基础问题 /285

　　第9章 失效 /286

　　学习目标 /287

　　9.1 概述 /287

　　断裂 /288

　　9.2 断裂基础 /288

　　9.3 延性断裂 /288

　　断口研究 /289

　　9.4 脆性断裂 /290

　　9.5 断裂力学原理 /292

　　9.6 陶瓷的脆性断裂 /299

　　9.7 高分子的断裂 /302

　　9.8 断裂韧性测试 /304

　　疲劳 /308

　　9.9 交变应力 /308

　　9.10 S-N曲线 /310

　　9.11 高分子材料的疲劳 /312

　　9.12 裂纹的萌生与扩展 /312

　　9.13 影响疲劳寿命的因素 /314

　　9.14 环境因素 /316

　　蠕变 /317

　　9.15 广义蠕变行为 /317

　　9.16 应力和温度的影响 /318

　　9.17 数据外推法 /320

　　9.18 高温用合金 /321

　　9.19 陶瓷和高分子材料的蠕变 /321

　　总结 /322

　　参考文献 /325

　　习题 /326

　　设计问题 /331

　　工程基础问题 /332

　　第10章 相图 /333

　　学习目标 /334

　　10.1 概述 /334

　　定义和基本概念 /334

　　10.2 溶解度极限 /335

　　10.3 相 /335

　　10.4 显微结构 /336

　　10.5 相平衡 /336

　　10.6 单组分(一元)相图 /337

　　二元相图 /338

　　10.7 二元匀晶系统 /338

　　10.8 相图分析 /340

　　10.9 匀晶合金显微组织演变 /343

　　10.10 匀晶合金的力学性能 /346

　　10.11 二元共晶系统 /347

　　重要材料-无铅钎料 /351

　　10.12 共晶合金显微组织演变 /352

　　10.13 存在中间相或化合物的平衡相图 /357

　　10.14 共析和包晶反应 /359

　　10.15 同成分相变 /360

　　10.16 陶瓷相图 /361

　　10.17 三元相图 /365

　　10.18 吉布斯相律 /365

　　铁-碳系统 /367

　　10.19 铁碳(Fe-Fe3C)相图 /367

　　10.20 铁碳合金显微组织演变 /369

　　10.21 其他合金元素的影响 /376

　　总结 /376

　　参考文献 /380

　　习题 /380

　　工程基础问题 /388

　　第11章 相变 /389

　　学习目标 /390

　　11.1 概述 /390

　　金属中的相变 /390

　　11.2 基本概念 /391

　　11.3 相变动力学 /391

　　11.4 亚稳态与平衡态 /400

　　铁-碳合金中显微结构与性能的改变 /400

　　11.5 等温转变图 /401

　　11.6 连续冷却转变图 /409

　　11.7 铁-碳合金的力学行为 /412

　　11.8 回火马氏体 /416

　　11.9 铁-碳合金的相变及力学性能的回顾 /418

　　重要材料-形状记忆合金 /419

　　沉淀硬化 /421

　　11.10 热处理 /422

　　11.11 硬化机制 /423

　　11.12 其他说明 /425

　　高分子中的结晶、熔化和玻璃化转变现象 /426

　　11.13 结晶 /426

　　11.14 熔化 /427

　　11.15 玻璃化转变 /427

　　11.16 熔化温度和玻璃化温度 /427

　　11.17 熔化温度和玻璃化温度的影响因素 /428

　　总结 /430

　　参考文献 /435

　　习题 /436

　　设计问题 /441

　　工程基础问题 /442

　　第12章 电学性能 /443

　　学习目标 /444

　　12.1 概述 /444

　　电导 /444

　　12.2 欧姆定律 /444

　　12.3 电导率 /445

　　12.4 电子和离子导电 /446

　　12.5 固体能带结构 /446

　　12.6 能带传导与原子成键模型 /448

　　12.7 电子迁移率 /450

　　12.8 金属的电阻率 /450

　　12.9 工业合金的电学特性 /453

　　重要材料-铝电导线 /453

　　半导电性 /455

　　12.10 本征半导体 /455

　　12.11 杂质半导体 /457

　　12.12 温度对载流子浓度的影响 /460

　　12.13 影响载流子迁移率的因素 /462

　　12.14 霍尔效应 /465

　　12.15 半导体器件 /467

　　离子型陶瓷和聚合物的电导 /472

　　12.16 离子型材料的电导 /472

　　12.17 聚合物的电学性能 /473

　　介电性能 /474

　　12.18 电容器 /474

　　12.19 场矢量和极化 /475

　　12.20 极化类型 /478

　　12.21 与频率相关的相对介电常数 /480

　　12.22 介电强度 /481

　　12.23 介电材料 /481

　　材料的其他电学特性 /481

　　12.24 铁电性 /481

　　12.25 压电性 /482

　　总结 /483

　　参考文献 /489

　　习题 /490

　　设计问题 /495

　　工程基础问题 /496

　　第13章 材料类型及其应用 /497

　　学习目标 /498

　　13.1 概述 /498

　　金属合金的类型 /498

　　13.2 铁合金 /498

　　13.3 非铁金属及其合金 /509

　　重要材料-欧元硬币所用的金属合金 /517

　　陶瓷的种类 /518

　　13.4 玻璃 /518

　　13.5 玻璃陶瓷 /519

　　13.6 黏土制品 /520

　　13.7 耐火材料 /521

　　13.8 磨料 /523

　　13.9 水泥 /523

　　13.10 先进陶瓷 /524

　　重要材料-压电陶瓷 /526

　　13.11 金刚石和石墨 /527

　　聚合物的类型 /528

　　13.12 塑料 /528

　　重要材料-酚醛台球 /531

　　13.13 橡胶 /531

　　13.14 纤维 /533

　　13.15 其他应用 /533

　　13.16 先进高分子材料 /535

　　总结 /538

　　参考文献 /541

　　习题 /542

　　设计问题 /543

　　工程基础问题 /544

　　第14章 材料的合成、制备和加工 /545

　　学习目标 /546

　　14.1 概述 /546

　　金属的制备 /546

　　14.2 成型加工 /547

　　14.3 铸造 /548

　　14.4 其他技术 /549

　　金属的热加工 /551

　　14.5 退火工艺 /551

　　14.6 钢的热处理 /553

　　陶瓷材料制造 /561

　　14.7 玻璃和玻璃陶瓷的制造与加工 /562

　　14.8 黏土制品的制造与加工 /566

　　14.9 粉末压制 /570

　　14.10 流延成型 /572

　　聚合物的合成与加工 /573

　　14.11 聚合反应 /573

　　14.12 聚合物添加剂 /575

　　14.13 塑料成型技术 /576

　　14.14 橡胶的成型 /579

　　14.15 纤维和薄膜的成型 /579

　　总结 /580

　　参考文献 /585

　　习题 /586

　　设计问题 /588

　　工程基础问题 /589

　　第15章 复合材料 /590

　　学习目标 /591

　　15.1 概述 /591

　　颗粒增强复合材料 /593

　　15.2 大颗粒复合材料 /593

　　15.3 弥散增强复合材料 /596

　　纤维增强复合材料 /597

　　15.4 纤维长度的影响 /597

　　15.5 纤维取向和浓度的影响 /598

　　15.6 纤维相 /606

　　15.7 基体相 /607

　　15.8 聚合物基复合材料 /608

　　15.9 金属基复合材料 /613

　　15.10 陶瓷基复合材料 /614

　　15.11 碳/碳复合材料 /615

　　15.12 混杂复合材料 /616

　　15.13 纤维增强复合材料的加工 /616

　　结构复合材料 /618

　　15.14 层状复合材料 /619

　　15.15 夹芯板 /619

　　重要材料-纳米复合涂层 /620

　　总结 /621

　　参考文献 /624

　　习题 /624

　　设计问题 /628

　　工程基础问题 /629

　　第16章 材料腐蚀和降解 /630

　　学习目标 /631

　　16.1 概述 /631

　　金属的腐蚀 /631

　　16.2 电化学因素 /632

　　16.3 腐蚀速率 /638

　　16.4 腐蚀速率预测 /639

　　16.5 钝化 /645

　　16.6 环境影响 /646

　　16.7 腐蚀形式 /646

　　16.8 腐蚀环境 /653

　　16.9 腐蚀防护 /654

　　16.10 氧化 /656

　　陶瓷材料的腐蚀 /659

　　聚合物的降解 /659

　　16.11 溶胀和溶解 /659

　　16.12 键断裂 /661

　　16.13 风化 /662

　　总结 /663

　　参考文献 /666

　　习题 /666

　　设计问题 /670

　　工程基础问题 /670

　　第17章 热学性能 /671

　　学习目标 /672

　　17.1 概述 /672

　　17.2 热容 /672

　　17.3 热膨胀 /675

　　重要材料-因瓦和其他低膨胀系数合金 /677

　　17.4 热导率 /678

　　17.5 热应力 /681

　　总结 /682

　　参考文献 /684

　　习题 /684

　　设计问题 /686

　　工程基础问题 /687

　　第18章 磁学性能 /688

　　学习目标 /689

　　18.1 概述 /689

　　18.2 基本概念 /689

　　18.3 反磁性和顺磁性 /692

　　18.4 铁磁性 /694

　　18.5 反铁磁性和亚铁磁性 /695

　　18.6 温度对磁性行为的影响 /698

　　18.7 磁畴和磁滞现象 /699

　　18.8 磁各向异性 /702

　　18.9 软磁材料 /703

　　重要材料-用于变压器铁芯的铁–硅合金 /704

　　18.10 硬磁材料 /705

　　18.11 磁存储器 /707

　　18.12 超导现象 /710

　　总结 /713

　　参考文献 /715

　　习题 /716

　　设计例题 /719

　　工程基础问题 /719

　　第19章 光学性能 /720

　　学习目标 /721

　　19.1 概述 /721

　　基本概念 /721

　　19.2 电磁辐射 /721

　　19.3 光与固体间的相互作用 /723

　　19.4 原子和电子间的相互作用 /724

　　金属材料的光学性质 /725

　　非金属材料的光学性质 /726

　　19.5 折射 /726

　　19.6 反射 /727

　　19.7 吸收 /728

　　19.8 透射 /731

　　19.9 颜色 /731

　　19.10 绝缘体中的不透明和半透明 /733

　　光学现象的应用 /733

　　19.11 发光 /733

　　19.12 光电导 /734

　　重要材料-发光二极管 /734

　　19.13 激光 /736

　　19.14 光纤通信 /740

　　总结 /742

　　参考文献 /745

　　习题 /745

　　设计问题 /747

　　工程基础问题 /747

　　第20章 材料科学与工程学科

　　中涉及的经济、环境

　　及社会问题 /748

　　学习目标 /749

　　20.1 概述 /749

　　经济因素 /749

　　20.2 组件设计 /750

　　20.3 材料 /750

　　20.4 制造技术 /750

　　环境和社会因素 /751

　　20.5 材料科学与工程中的回收问题 /753

　　重要材料-生物可降解的和可生物再生的高分子材料/塑胶材料 /755

　　总结 /758

　　参考文献 /758

　　设计问题 /759

　　附录A 国际单位制(SI) /760

　　附录B 部分工程材料的性能 /762

　　附录C 部分工程材料的成本和相对成本 /797

　　附录D 常见聚合物的重复单元结构 /803

　　附录E 常见聚合物玻璃化转变温度和熔点 /807