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简介
本书共有11章,介绍了材料的性能、结构与性能的关系,以及一二十年来材料研究的新成果、新概念等。
目录
目录 5
第一章 晶体结构及晶体中的缺陷 11
§ 1.1空间点阵和布喇菲胞 11
§1.2晶体的宏观对称性 13
1.2.1对称性 13
1.2.2晶体的宏观对称元素与晶体学点群 13
1.2.3 32种晶体学点群 15
1.2.4晶系 16
§ 1. 3 晶体的微观对称性 17
1. 3. 1 微观对称元素 17
1. 3. 2 230 种空间群 20
§ 1.4 晶体的物理性质与对称性 20
§ 1. 5 晶体中的位错 21
1. 5. 1 位错基本概念和性质 21
1. 5. 2 晶体的滑移体系 22
1. 5. 3 堆垛层错和不全位错 23
§ 1. 6 晶界 23
1. 6. 1 概述 23
1. 6. 2 小角晶界 24
1. 6. 3 大角晶界 28
1. 6. 4 晶界的性质 31
参考文献 35
第二章 原子结构和晶体的结合力 37
§ 2.1原子结构 37
2. 1. 1 概况 37
2. 1. 2 单电子原子 38
2. 1. 3 多电子原子 39
2. 1. 4 晶体的结合力 40
§ 2.2 离子键 41
2.2. 1 电负性 41
2.2.2 离子键的特征和结构类 42
2. 2. 3 离子半径 44
2. 2. 4 点阵能 46
2. 2. 5 离子的极化 47
2.2.6 离子晶体的性能 48
§ 2. 3 共价键 49
2.3.1 结构特征 49
2.3.2 共价晶体的主要结构类型 50
2.3.3 共价键的性质 51
§ 2.4 金属键 51
2.4. 1 基本特征 51
2.4.2 典型金属结构 52
2.4. 3 泡林关系 53
2. 4. 4 金属晶体的性能 54
§ 2. 5 分子键 55
2.5. 1 范德瓦尔斯力 55
2. 5. 2 原子的范德瓦尔斯半径 55
2. 5. 3 分子键晶体的性质 56
§ 2. 6 氢键 56
§2.7 混合键 57
参考文献 58
第三章 材料的输运性质 60
§ 3. 1 能带理论 60
3. 1. 1 原子、分子及晶体的能谱 60
3. 1. 2 导体、半导体和绝缘体 62
§3.2 半导体 63
3.2. 1 半导体材料 63
3.2.2 半导体掺杂 64
3.2.3 非晶半导体 65
§ 3.3 磁电阻效应 66
3.3. 1 材料的磁性 66
3.3.2 磁场对电阻的影响 67
3.3.3 巨磁电阻效应 67
§ 3.4 超导电性 70
3.4.1超导体的一般特征 70
3.4.2 超导体 72
3.4.3 高温超导体 73
3.4.4超导材料的应用 75
§ 3.5 快离子导体 76
参考文献 78
第四章 马氏体相变与形状记忆合金 80
§ 4. 1 马氏体相 80
4. 1. 1 扩散与相变 80
4. 1. 2 马氏体相变的一般特征 81
§ 4. 2 热弹性马氏体相变 82
4.2. 1 非热弹性马氏体相变 83
4. 2. 2 热弹性马氏体相变 83
4.2.3 热弹性马氏体相变的晶体学特征 83
§ 4. 3 形状记忆合金 86
4.3. 1 形状记忆效应 86
4.3.2 应力诱发马氏体相变及赝弹性 88
§ 4. 4 TiNi 合金 90
4.4.1 TiNi 合金的结构和相变 90
4.4.2 TiNi 合金相变的影响因素 91
§ 4. 5 铜基合金 94
4.5. 1 铜基合金的种类 94
4.5.2 铜基合金的相变 94
4.5.3 Cu 基记忆合金的特点 94
§ 4. 6 形状记忆合金的应用 95
4.6. 1 单程形状记忆合金的应用 96
4. 6. 2 双程记忆合金的应用 96
4. 6. 3 形状记忆合金在医学上的应用 96
4.6.4 形状记忆合会薄膜 97
参考文献 97
第五章 贮氢材料 98
§ 5. 1 贮氢材料的种类和结构 98
5. 1. 1 LaNi5的结构 98
5. 1. 2 TiFe(AB 型) 99
5. 1. 3 AB2型合金 99
§ 5. 2 贮氢材料基本原理 100
5.2. 1 金属-氢系的相平衡 100
5.2.2 金属氢化物的热力学 101
5.2.3 贮氢合金的组成 101
5.2.4 合金状态的影响 102
5.2.5 晶粒大小的影响 102
§ 5. 3 贮氢合金的特性 103
5.3.1 AB5型贮氢合金 103
5.3.2 AB 型合金 103
5.3.3 AB2 型合金 104
§ 5.4 贮氢材料的应用 105
5.4. I 氢的存贮和运输 106
5.4.2 Ni/MH 电池 106
5. 4. 3 氢的分离、回收 106
5.4.4 氢的同位素分离 107
5. 4. 5 氢的压缩 107
5.4.6 金属氢化物热泵 107
5.4.7 泡沫铝的制备 107
参考文献 108
第六章 团簇及纳米材料 109
§ 6. 1 团簇 109
6. 1. 1 团簇的结构及其稳定性 109
6. 1. 2 团簇的性质 111
§ 6. 2 C6o及有关结构 113
6. 2. 1 C6o们的结构 113
6.2.2 C6o的性质 114
6.2.3 C6o固体 115
6.2.4 碳纳米管和布基葱 115
§ 6. 3 纳米材料 116
6. 3. 1 纳米材料的制备 116
6. 3. 2 纳米材料的结构 120
§ 6. 4 纳米材料的性能 121
6.4.1 力学性能 121
6.4.2 物理性能 124
6.4.3 化学性能 126
参考文献 127
第七章 非晶态合金 130
§ 7. 1非晶态合金的形成 130
7. l. 1 一般特点 130
7. 1. 2 液态金属的凝固与非晶态转变 131
7. 1. 3 非晶态合金的分类 132
7. 1. 4 大体积非晶态合金 133
§ 7.2 影响非晶态合金形成的因素 134
§ 7. 3 非晶态合金的结构 135
7.3. 1 短程有序 135
7. 3. 2 径向分布函数(RDF) 136
§ 7.4非晶态合金的结构模型 138
7.4.1 微晶模型 139
7.4.2 随机密堆硬球模型 139
7.4.3 元规堆积模型 140
§ 7. 5 非晶态合金的性质 141
7. 5. 1 结构的稳定性 141
7.5.2 力学性能 143
7.5.3 非晶态合金的腐蚀特性 145
7.5.4 非晶态合金的输运性质 146
7.5.5磁学性质 147
参考文献 147
第八章 准晶 150
§ 8.1准晶结构模型 151
8.1.1一维准周期序 151
8.1.2彭罗斯图 151
8.1.3准晶的结构模型 152
§ 8.2三围准晶 153
§ 8.3二维准晶 155
§ 8.4准晶的形成 156
§ 8.5准晶的性能 157
参考文献 158
第九章 材料的力学性质 160
§ 9. 1 弹性 160
9. 1. 1 材料的弹性 160
9. 1. 2 多晶材料的弹性 163
§ 9.2 硬度 164
9.2. 1 材料的硬 164
9. 2. 2 超硬材料 165
§ 9.3 位错对材料力学性能的影响 167
9. 3. 1 位错与溶质原子的相互作用 168
9.3.2 霍耳-皮奇关系 169
9. 3. 3 合金强化机理 171
参考文献 173
第十章 材料的介电性能 174
§ 10. 1 电介质基本概念 174
10. 1. 1 电介质 174
10. 1. 2 极化 174
10. 1. 3 极化机理 175
10. 1. 4 介电弛豫 175
10. 1. 5 介电损耗 175
§ 10.2 电介质基本方 176
10.2.1 Clausius-Mosotti方程 176
10.2.2 Debye 方程 177
10. 2. 3 Cole—Cole 分布 177
§ 10. 3 铁电体、反铁电体与压电体 178
10.3. 1 铁电体 178
10.3.2 铁电相变 179
10.3.3 反铁电体 179
10.3.4 压电体 180
§ 10.4 铁电与压电效应的热力学描述 180
参考文献 181
第十一章 铁电陶瓷的性能与微结构关系 182
§ 11. 1 铁电性的起源 182
§ 11. 2 铁电陶瓷 183
11. 2. 1 钛酸钡陶瓷 183
11. 2. 2 BaTi0 3 基固溶体 183
11. 2. 3 钙钛矿多形体 185
§1 1. 3 介电损耗的起源 187
11. 3. 1 畴壁与介电损耗 187
11. 3. 2 阳离子与阴离子空位 188
11. 3. 3 畴壁的钉扎(pinning) 与介电损耗 188
11. 3. 4 传导损耗 188
§ 11. 4 阳离子有序排列与介电损耗 190
11. 4. 1 有序-无序现象 190
11. 4. 2 弛豫铁电陶瓷 190
参考文献 192
材料结构与性能[电子资源.图书]
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