材料科學基礎（簡體書）

本書第1章～第4章介紹材料結構，包括晶體結構、晶體缺陷、高分子結構與相圖；第5章～第8章介紹材料過程，包括擴散、轉變、相變、形變和斷裂；最後的第9章簡單介紹了力學性能。結構（缺陷）與過程是本書的核心。

《材料科學基礎》可作為高等院校材料科學與工程專業“材料科學基礎”的教材或教學參考書。

第1章 晶體結構
1.1 幾何晶體學
1.1.1 晶體結構與晶胞
1.1.2 對稱性與晶系
1.1.3 陣點與布拉菲點陣
1.1.4 晶向指數、晶面指數、晶面間距
1.2 純金屬的晶體結構
1.2.1 典型的金屬晶體結構
1.2.2 晶體結構的幾何性質
1.3 原子結合理論
1.3.1 雙原子結合的一般規律
1.3.2 晶體的結合能計算
1.4 合金的晶體結構
1.4.1 固溶體
1.4.2 中間相（金屬間化合物）
1.5 陶瓷的晶體結構
1.5.1 離子晶體結構
1.5.2 共價晶體結構
1.6 非晶體與準晶
1.6.1 非晶金屬的結構
1.6.2 非晶陶瓷的結構
1.6.3 準晶
1.7 本章評述與重要概念
1.7.1 本章評述
1.7.2 本章重要概念
第2章 晶體缺陷
2.1 點缺陷
2.1.1 點缺陷的種類
2.1.2 點缺陷的熱力學分析
2.2 位錯的基本概念
2.2.1 位錯的種類
2.2.2 柏氏向量與位元錯密度
2.3 位元錯應力場與位錯運動
2.3.1 位錯應力場
2.3.2 位錯的運動
2.3.3 位錯應變能與位錯線張力
2.4 實際晶體中的位錯
2.4.1 金屬晶體中的位錯
2.4.2 陶瓷晶體中的位元錯
2.5 介面.
2.5.1 晶體表面
2.5.2 晶界
2.5.3 相界
2.5.4 介面的平衡偏析
2.6 晶體缺陷間應力場的交互作用
2.7 顯微組織與其他缺陷
2.7.1 顯微組織
2.7.2 其他缺陷
2.8 本章評述與重要概念
2.8.1 本章評述
2.8.2 本章重要概念
第3章 高分子結構
3.1 基本概念
3.2 高分子鏈結構
3.2.1 近程結構
3.2.2 遠程結構
3.3 高分子凝聚態結構
3.3.1 高分子非晶態
3.3.2 高分子晶態
3.3.3 高分子取向結構
3.3.4 高分子合金
3.4 本章評述與重要概念
3.4.1 本章評述
3.4.2 本章重要概念
第4章 相圖
4.1 一元相圖
4.2 二元相圖
4.2.1 二元相圖的熱力學分析
4.2.2 典型的二元相圖
4.2.3 重要的二元相圖
4.2.4 相接觸規則與假想相圖
4.3 三元相圖
4.3.1 成分表示法
4.3.2 三元相圖熱力學分析
4.3.3 三元勻晶相圖
4.3.4 三元共晶相圖
4.3.5 三元相圖應用舉例
4.4 本章評述與重要概念
4.4.1 本章評述
4.4.2 本章重要概念
第5章 擴散
5.1 擴散的宏觀理論
5.1.1 擴散第一定律
5.1.2 擴散第二定律
5.1.3 擴散方程的解
5.1.4 坐標變換
5.2 擴散的微觀理論
5.2.1 擴散機制
5.2.2 擴散系數
5.2.3 陶瓷中擴散的特點
5.3 反應擴散
5.4 本章評述與重要概念
5.4.1 本章評述
5.4.2 本章重要概念
第6章 相變
6.1 液-固相變
6.1.1 純金屬的凝固
6.1.2 二元合金的非平衡凝固
6.1.3 凝固組織及其控制
6.2 相變分類與固態相變熱力學
6.2.1 相變的分類及特點
6.2.2 固態相變的熱力學分析
6.3 固態相變過程
6.3.1 合金的脫溶（沉澱）
6.3.2 塊形轉變
6.3.3 調幅分解
6.4 本章評述與重要概念
6.4.1 本章評述
6.4.2 本章重要概念
第7章 轉變
7.1 奧斯瓦爾德熟化
7.1.1 彎曲介面的性質
7.1.2 奧斯瓦爾德熟化
7.2 燒結
7.2.1 燒結的驅動力
7.2.2 燒結中固相擴散模型
7.3 回復與再結晶
7.3.1 回復
7.3.2 再結晶
7.3.3 晶粒長大
7.4 非晶轉變
7.4.1 過冷液體平衡狀態的實現
7.4.2 非晶轉變
7.4.3 非晶形成條件
7.5 高分子的熱轉變
7.6 本章評述與重要概念
7.6.1 本章評述
7.6.2 本章重要概念
第8章 形變與斷裂
8.1 力學性能概述
8.1.1 應力分解與應力-應變曲線
8.1.2 本構方程
8.1.3 變形的分類
8.2 彈性變形的微觀機制及影響因素
8.2.1 彈性變形的微觀機制
8.2.2 彈性變形的影響因素
8.3 塑性變形的微觀機制
8.3.1 單晶體的塑性變形
8.3.2 多晶體的塑性變形
8.4 黏性變形的微觀機制
8.4.1 金屬多晶體的黏性變形
8.4.2 高分子的黏性變形
8.4.3 金屬非晶體的黏性變形
8.5 斷裂簡介
8.5.1 斷裂強度
8.5.2 裂紋形成機制
8.5.3 高分子的斷裂
8.6 本章評述與重要概念
8.6.1 本章評述
8.6.2 本章重要概念
……
第9章 強化與韌化
參考文獻

致學生
這個例題盡管非常簡單，但還是有需要說明的地方：
（1）對於晶體的密度，以前都是作為已知量給出的。現在學習了晶胞概念之後，卻能計算了。之所以能計算，從方法論的角度講應用了概念組合，即把晶胞概念與密度的概念組合起來，具體就是在一個晶胞中計算密度，因為晶胞是整個晶體的代表。這裏要強調的是概念組合，它是非常重要的認識事物與創造事物的方法，如計算機病毒、知識經濟、網絡戰爭，這些都是概念組合的產物。
（2）對於計算公式，重要的是物理含義的清晰。如上面的式子中，分子的4／（6×10的23次方）代表一個晶胞中有多少摩爾原子，再乘以63.5，則表示一個晶胞中有多少克；而分母是一個晶胞的體積。換言之，上面的書寫格式是最為簡潔清晰的，而本課程就是要求簡潔清晰。
1.1.2對稱性與晶系
對稱性的高低通過對稱要素的多少來確定。球體有無窮多個對稱面，立方體只有有限個對稱面，所以球體的對稱性高於立方體。
根據晶胞所具有的對稱性的高低，可以將晶體分為七個大類，稱為七大晶系。
例1.2對比立方體與長方體對稱性的高低。
解立方體有（3+6）個對稱面，（3+4）個對稱軸；而長方體只有3個對稱面，3個對稱軸。所以立方體對稱性高於長方體。
1.1.3陣點與布拉菲點陣
陣點：由晶體中原子抽象而成的、周圍環境完全相同的幾何點。周圍環境完全相同的要求是針對每一個點的，這是一個限制性很強的要求。
布拉菲點陣：由於陣點有周圍環境完全相同的要求，空間點陣的種類受到限制。例如，二維點陣的類型只有所示的五種。布拉菲（A.Bravais）證明：在三維空間中，點陣類型只有14種，稱布拉菲點陣。