目录第1章原子结构与键合1.1原子结构物质的组成·111112原子的结构1.13原子的电子结构114元素周期表·12原子间的键合...1 2.1金属键·122离子键·123共价键范德华力·124125氢键·13高分子链h13.1高分子链的近程结构132高分子链的远程结构11第2章固体结构16....2.1晶体学基础16211空间点阵和晶胞1621219晶向指数和晶面指数-213晶体的对称性24.214极射投影272230金属的晶体结构·221三种典型的金属晶体结构30222晶体的原子堆垛方式和间隙33.223多晶型性3623合金相结构3723.1固溶体37.232中间相422.4离子晶体结构5124.1离子晶体的结构规则51242典型的离子晶体结构53.243硅酸盐的晶体结构58
目 录 第 1 章 原子结构与键合. 1 1 .1 原子结构 . 1 1 .1 .1 物质的组成. 1 1 .1 .2 原子的结构. 1 1 .1 .3 原子的电子结构. 2 1 .1 .4 元素周期表. 3 1 .2 原子间的键合 . 4 1 .2 .1 金属键. 4 1 .2 .2 离子键. 4 1 .2 .3 共价键. 5 1 .2 .4 范德华力. 5 1 .2 .5 氢键. 6 1 .3 高分子链 . 6 1 .3 .1 高分子链的近程结构. 7 1 .3 .2 高分子链的远程结构 . 11 第 2 章 固体结构 . 16 2 .1 晶体学基础. 16 2 .1 .1 空间点阵和晶胞 . 16 2 .1 .2 晶向指数和晶面指数 . 19 2 .1 .3 晶体的对称性 . 24 2 .1 .4 极射投影 . 27 2 .2 金属的晶体结构. 30 2 .2 .1 三种典型的金属晶体结构 . 30 2 .2 .2 晶体的原子堆垛方式和间隙 . 33 2 .2 .3 多晶型性 . 36 2 .3 合金相结构. 37 2 .3 .1 固溶体 . 37 2 .3 .2 中间相 . 42 2 .4 离子晶体结构. 51 2 .4 .1 离子晶体的结构规则 . 51 2 .4 .2 典型的离子晶体结构 . 53 2 .4 .3 硅酸盐的晶体结构 . 58 — 1 —
2.5共价晶体结构.612.6聚合物的晶态结构·62聚合物的晶体形态26.163262聚合物晶态结构的模型64263聚合物晶体的晶胞结构662 .768非晶态结构·第3章晶体缺陷72点缺陷723.1311点缺陷的形成723.1274点缺陷的平衡浓度3.13点缺陷的运动75..32位错7532.1位错的基本类型和特征7632279柏氏矢量323位错的运动82324位错的弹性性质87325位错的生成和增殖9532697实际晶体结构中的位错33表面及界面10933.1外表面·109332晶界和亚晶界.110333李晶界.…115334相界116第4章固体中原子及分子的运动1194.1表象理论11941.1菲克第一定律119412菲克第二定律120121413扩散方程的解414置换型固溶体中的扩散125..127415扩散系数D与浓度相关时的求解42扩散的热力学分析12943扩散的原子理论131-.131431扩散机制133432原子跳跃和扩散系数1364.4扩散激活能1374.5无规则行走与扩散距离4.6影响扩散的因素1382
2 .5 共价晶体结构. 61 2 .6 聚合物的晶态结构. 62 2 .6 .1 聚合物的晶体形态 . 63 2 .6 .2 聚合物晶态结构的模型 . 64 2 .6 .3 聚合物晶体的晶胞结构 . 66 2 .7 非晶态结构. 68 第 3 章 晶体缺陷 . 72 3 .1 点缺陷. 72 3 .1 .1 点缺陷的形成 . 72 3 .1 .2 点缺陷的平衡浓度 . 74 3 .1 .3 点缺陷的运动 . 75 3 .2 位错. 75 3 .2 .1 位错的基本类型和特征 . 76 3 .2 .2 柏氏矢量 . 79 3 .2 .3 位错的运动 . 82 3 .2 .4 位错的弹性性质 . 87 3 .2 .5 位错的生成和增殖 . 95 3 .2 .6 实际晶体结构中的位错 . 97 3 .3 表面及界面 . 109 3 .3 .1 外表面. 109 3 .3 .2 晶界和亚晶界. 110 3 .3 .3 孪晶界. 115 3 .3 .4 相界. 116 第 4 章 固体中原子及分子的运动. 119 4 .1 表象理论 . 119 4 .1 .1 菲克第一定律. 119 4 .1 .2 菲克第二定律. 120 4 .1 .3 扩散方程的解. 121 4 .1 .4 置换型固溶体中的扩散. 125 4 .1 .5 扩散系数 D 与浓度相关时的求解 . 127 4 .2 扩散的热力学分析 . 129 4 .3 扩散的原子理论 . 131 4 .3 .1 扩散机制. 131 4 .3 .2 原子跳跃和扩散系数. 133 4 .4 扩散激活能 . 136 4 .5 无规则行走与扩散距离 . 137 4 .6 影响扩散的因素 . 138 — 2 —
4.7141反应扩散4.87离子晶体中的扩散1424.9144高分子的分子运动144491分子链运动的起因及其柔顺性·492分子的运动方式及其结构影响因素145493高分子不同力学状态的分子运动解说147第5章151材料的形变和再结晶·1515.1弹性和粘弹性511弹性变形的本质151512弹性变形的特征和弹性模量1525.13弹性的不完整性154.155514粘弹性52晶体的塑性变形15652.1单晶体的塑性变形·156522166多晶体的塑性变形合金的塑性变形·169523524塑性变形对材料组织与性能的影响17453回复和再结晶18053.1冷变形金属在加热时的组织与性能变化·180532回复…181533再结晶183晶粒长大534190535再结晶织构与退火李晶·194547高聚物的塑性变形196-第6章单组元相图及纯晶体的凝固1991996.1单元系相变的热力学及相平衡199611相平衡条件和相律..612.200单元系相图…纯晶体的凝固20362液态结构.203621622晶体凝固的热力学条件204623形核205210624晶体长大214625结晶动力学及凝固组织626高分子的结晶特征2193
4 .7 反应扩散 . 141 4 .8 离子晶体中的扩散 . 142 4 .9 高分子的分子运动 . 144 4 .9 .1 分子链运动的起因及其柔顺性. 144 4 .9 .2 分子的运动方式及其结构影响因素. 145 4 .9 .3 高分子不同力学状态的分子运动解说. 147 第 5 章 材料的形变和再结晶. 151 5 .1 弹性和粘弹性 . 151 5 .1 .1 弹性变形的本质. 151 5 .1 .2 弹性变形的特征和弹性模量. 152 5 .1 .3 弹性的不完整性. 154 5 .1 .4 粘弹性. 155 5 .2 晶体的塑性变形 . 156 5 .2 .1 单晶体的塑性变形. 156 5 .2 .2 多晶体的塑性变形. 166 5 .2 .3 合金的塑性变形. 169 5 .2 .4 塑性变形对材料组织与性能的影响. 174 5 .3 回复和再结晶 . 180 5 .3 .1 冷变形金属在加热时的组织与性能变化. 180 5 .3 .2 回复. 181 5 .3 .3 再结晶. 183 5 .3 .4 晶粒长大. 190 5 .3 .5 再结晶织构与退火孪晶. 194 5 .4 高聚物的塑性变形 . 196 第 6 章 单组元相图及纯晶体的凝固. 199 6 .1 单元系相变的热力学及相平衡 . 199 6 .1 .1 相平衡条件和相律. 199 6 .1 .2 单元系相图. 200 6 .2 纯晶体的凝固 . 203 6 .2 .1 液态结构. 203 6 .2 .2 晶体凝固的热力学条件. 204 6 .2 .3 形核. 205 6 .2 .4 晶体长大. 210 6 .2 .5 结晶动力学及凝固组织. 214 6 .2 .6 高分子的结晶特征. 219 — 3 —
第7章二元系相图及其合金的凝固.·2247.1相图的表示和测定方法22422672相图热力学的基本要点7 2.1固溶体的自由能-成分曲线226722227多相平衡的公切线原理228723混合物的自由能和杠杆法则229724从自由能。成分曲线推测相图·725231二元相图的几何规律7.3二元相图分析23123173.1匀晶相图和固溶体凝固·.732共晶相图及其合金凝固235733240包晶相图及其合金凝固734243溶混间隙相图与调幅分解.244735其他类型的二元相图·736250复杂二元相图的分析方法737251根据相图推测合金的性能738253二元相图实例分析.7.4二元合金的凝固理论.261741固溶体的凝固理论·261742共晶凝固理论·272743合金铸锭件）的组织与缺陷281.7.5高分子合金概述287751288高分子合金的相容性·752高分子一高分子体系的相图及测定方法289..753290高分子合金的制备方法·754高分子合金的形态结构·291.293755高分子合金性能与组元的一般关系·756295高分子合金主要类型第8章三元相图·:296..2968.1三元相图基础81.1296三元相图成分表示方法812三元相图的空间模型....298299813三元相图的截面图和投影图·814三元相图中的杠杆定律及重心定律.·30130282固态互不溶解的三元共晶相图.30683固态有限互溶的三元共晶相图8.4两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图311福
第 7 章 二元系相图及其合金的凝固. 224 7 .1 相图的表示和测定方法 . 224 7 .2 相图热力学的基本要点 . 226 7 .2 .1 固溶体的自由能 - 成分曲线. 226 7 .2 .2 多相平衡的公切线原理. 227 7 .2 .3 混合物的自由能和杠杆法则. 228 7 .2 .4 从自由能 - 成分曲线推测相图. 229 7 .2 .5 二元相图的几何规律. 231 7 .3 二元相图分析 . 231 7 .3 .1 匀晶相图和固溶体凝固. 231 7 .3 .2 共晶相图及其合金凝固. 235 7 .3 .3 包晶相图及其合金凝固. 240 7 .3 .4 溶混间隙相图与调幅分解. 243 7 .3 .5 其他类型的二元相图. 244 7 .3 .6 复杂二元相图的分析方法. 250 7 .3 .7 根据相图推测合金的性能. 251 7 .3 .8 二元相图实例分析. 253 7 .4 二元合金的凝固理论 . 261 7 .4 .1 固溶体的凝固理论. 261 7 .4 .2 共晶凝固理论. 272 7 .4 .3 合金铸锭(件) 的组织与缺陷. 281 7 .5 高分子合金概述 . 287 7 .5 .1 高分子合金的相容性. 288 7 .5 .2 高分子—高分子体系的相图及测定方法. 289 7 .5 .3 高分子合金的制备方法. 290 7 .5 .4 高分子合金的形态结构. 291 7 .5 .5 高分子合金性能与组元的一般关系. 293 7 .5 .6 高分子合金主要类型. 295 第 8 章 三元相图. 296 8 .1 三元相图基础 . 296 8 .1 .1 三元相图成分表示方法. 296 8 .1 .2 三元相图的空间模型. 298 8 .1 .3 三元相图的截面图和投影图. 299 8 .1 .4 三元相图中的杠杆定律及重心定律. 301 8 .2 固态互不溶解的三元共晶相图 . 302 8 .3 固态有限互溶的三元共晶相图 . 306 8 .4 两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图 . 311 — 4 —
3128.5包共晶型三元系相图3128.6具有四相平衡包晶转变的三元系相图8.7314形成稳定化合物的三元系相图3168.8三元相图举例8.9三元相图小结324327第9章材料的亚稳态9.1327纳米晶材料911328纳米晶材料的结构912纳米晶材料的性能330.913纳米晶材料的形成33292准晶态33333392.1准晶的结构922准晶的形成·335335923准晶的性能·3369.3非晶态材料336931非晶态的形成…932非晶态的结构340933非晶合金的性能341-934高分子的玻璃化转变34294固态相变形成的亚稳相345.345941固溶体脱溶分解产物.942马氏体转变·.355943贝氏体转变363参考文献370
8 .5 包共晶型三元系相图 . 312 8 .6 具有四相平衡包晶转变的三元系相图 . 312 8 .7 形成稳定化合物的三元系相图 . 314 8 .8 三元相图举例 . 316 8 .9 三元相图小结 . 324 第 9 章 材料的亚稳态. 327 9 .1 纳米晶材料 . 327 9 .1 .1 纳米晶材料的结构. 328 9 .1 .2 纳米晶材料的性能. 330 9 .1 .3 纳米晶材料的形成. 332 9 .2 准晶态 . 333 9 .2 .1 准晶的结构. 333 9 .2 .2 准晶的形成. 335 9 .2 .3 准晶的性能. 335 9 .3 非晶态材料 . 336 9 .3 .1 非晶态的形成. 336 9 .3 .2 非晶态的结构. 340 9 .3 .3 非晶合金的性能. 341 9 .3 .4 高分子的玻璃化转变. 342 9 .4 固态相变形成的亚稳相 . 345 9 .4 .1 固溶体脱溶分解产物. 345 9 .4 .2 马氏体转变. 355 9 .4 .3 贝氏体转变. 363 参考文献. 370 — 5 —