.目录。 3.4.5无机材料的高温延迟断裂.78 3.5无机材料的硬度与压痕开裂的应用. .79 3.51无机材料的硬度及其视则试方法.79 3.5.2无机材料的压狼开裂及其分类.81 3.5.3压痕裂纹在断裂韧性测试中的应用.83 习题. 第4章无机材料的热学性能 87 4.1无机材料的热容. 4.1.1 晶态固体热容的经验定律和经典理论 89 4.1,2晶态周体热容的量子理论.90 4.1.3无机材料的热容.93 4.2无机材料的热膨胀. 95 4.2.1 热膨胀系数.95 4.2.2 固体材料热膨胀机理.97 4.2.3 热膨胀和其他性能的关系.99 4.2.4 多晶体和复合材料的热膨胀.101 4.2.5陶瓷品表面釉层的热膨胀系数 .104 43无机材料的热传导.。 4.3.1 固体材料热传导的宏观规律 .104 4.3.2固体材料执传导的微现机理 .105 4.3.3 影响热导率的因素.108 4.3.4 某些无机材料的热导率 . 116 4.4无机材料的热稳定性.117 4.4.1 热稳定性的评价方法 .117 4.4.2热力.118 4.4.3抗热冲击断裂性能 .120 4.4.4抗热冲击损伤性 124 4.4.5提高抗热冲击断裂性能的措施. 126 4.5无机材料的熔融与分解.128 4.5.1晶体的培点与结合能 .128 4.5.2间隙相的熔点. 129 4.5.3升华与分解 130 习题 131 第5章 无机材料的光学性能. 132 5.1光通过介质的现象.132
■ 目 录 1 3 . 4 . 5 无机材料的高温延迟断裂. 78 3 . 5 无 机 材 料 的 硬 度 与 压 痕 开 裂 的 应 用 . 79 3 . 5 . 1 无机材料的硬度及其测试方法. 79 3 . 5 . 2 无机材料的压痕开裂及其分类. 81 3 . 5 . 3 压痕裂纹在断裂韧性测试中的应用. 83 5 题 . 86 第 4 章无机材料的 热 学性能 . 87 4 . 1 无 机 材 料 的 热 容 . :.88 4 . 1 . 1 晶态固体热容的经验定律和经典理论. 89 4 . 1 . 2 晶态固体热容的量子理论. 90 4-1.3 无 机 材 料 的 热 容 . 93 4 . 2 无 机 材 料 的 热 膨 胀 . 95 4 . 2 . 1 热 膨 胀 系 数 . 95 4 . 2 . 2 固体材料热膨胀机理. 97 4. 2. 3 热膨胀和其他性能的关系. 99 4. 2 . 4 多 晶 体 和 复 合 材 料 的 热 膨 胀 .101 4 . 2 . 5 陶 瓷 品 表 面 釉 层 的 热 膨 胀 系 数 . 104 、4. 3 无 机 材 料 的 热 传 导 . 104 4 . 3 . 1 固 体 材 料 热 传 导 的 宏 观 规 律 . 104 4 . 3 . 2 固 体 材 料 热 传 导 的 微 观 机 理 . 105 4. 3 . 3 影 响 热 导 率 的 因 素 . 108 4.3. 4 某 些 无 机 材 料 的 热 导 率 . 116 4 . 4 无 机 材 料 的 热 稳 定 性 . 117 4 . 4 . 1 热 稳 定 性 的 评 价 方 法 . 117 4. 4.2 热 应 力 . 118 4.4. 3 抗 热 冲 击 断 裂 性 能 . 120 4. 4. 4 抗 热 冲 击 损 伤 性 . 124 4 . 4 . 5 提 高 抗 热 冲 击 断 裂 性 能 的 措 施 . 126 4. 5 无机材料的 熔 融 与 分 解 . 128 4.5.1 晶 体 的 熔 点 与 结 合 能 . 128 4 . 5 . 2 间 隙 相 的 熔 点 .:. 129 4.5.3 升 华 与 分 解 . ••" . 130 习 题 .131 第 5 章无机材料的光学性能 5 . 1 光 通 过 介 质 的 现 象 . 132 132
无机材料物理性能 5.1.1折射 .132 5.1.2色散 年+年果g年gg0中年t中。++年0。+年40”+t”0”中中年”04中 134 5.1.3反射 135 5.2无机材料的透光性.137 5.2.1介质对光的吸收.137 5.2.2介质对光的撤射. 139 5.2.3无机材料的透光性 141 5.2.4提高无机材料透光性的措施.143 5.3界面反射和光泽.145 5.3.1镜反射和漫反射 145 5.3.2光泽. 145 5.4不透明性（乳浊）和半透明性.146 5.4.1 不透明性. 146 5.4.2到神剂的成分 .146 5.4.3乳浊机理.147 5.4.4常用乳浊剂 148 5.4.5改善乳浊性能的工艺措施 148 5.4.6半透明性. 149 5.5无机材料的颜色 151 5.6其他光学性能的应用 152 习题 第6章无机材料的电导.156 6.1电导的物理现象. 156 6.1.1电导的宏观参数 0040444.4t04.904. 156 6.1.2电导的物理特性 .44.4.44.165 6.2离子电导. 167 6.2.1载流子浓度 .167 6.2.2离子迁移率 .168 6.2.3离子电导率 . 170 6.2.4影响离子电导率的因数.173 。6.2.5固体电解质Zx02.175 6.3电子电导. .176 6.3.1电子迁移率 .176 6,3.2载流子浓度.179 6.3.3电子电导率 184
无 机 材 料 物 理 性 能 1 5. 1.1 折 射 . 132 5.1.2 色 散 . 134 5.1.3 反 射 . 135 5 . 2 无 机 材 料 的 透 光 性 .137 5.2. 1 介 质 对 光 的 吸 收 . . 137 5.2.2 介 质 对 光 的 散 射 .139 5.2. 3 无 机 材 料 的 透 光 性 . 141 5.2. 4 提 高 无 机 材 料 透 光 性 的 措 施 . 143 5. 3 界 面 反 射 和 光 泽 . 145 5.3. 1 镜 反 射 和 漫 反 射 .145 5.3.2 光 泽 . 145 5 . 4 不 透 明 性 （乳 浊 ）和 半 透 明 性 . 146 5.4. 1 不 透 明 性 .“ 146 5.4. 2 乳 浊 剂 的 成 分 . 146 5.4. 3 乳 浊 机 理 . 147 5. 4.4 常 用 乳 浊 剂 . 148 5.4. 5 改 善 乳 浊 性 能 的 工 艺 措 施 . 148 5.4. 6 半 透 明 性 . 149 5 . 5 无 机 材 料 的 颜 色 . 151 5 . 6 其 他 光 学 性 能 的 应 用 . 152 习 题 . 155 第 6 章 无 机 材 料 的 电 导 . 156 6.1 电 导 的 物 理 现 象 . 156 6.1.1 电 导 的 宏 观 参 数 .156 6.1.2 电 导 的 物 理 特 性 . 165 6.2 离 子 电 导 .167 6.2.1 载 流 子 浓 度 . 167 6.2 .2 离 子 迁 移 率 . 168 6.2. 3 离 子 电 导 率 . 170 6 . 2 . 4 影 响 离 子 电 导 率 的 因 数 . . 173 . 6.2.5 固 体 电 解 质 Zr0 2 . 175 6.3 电 子 电 导 . 176 6.3.1 电 子 迁 移 率 . 176 6 . 3 . 2 载 流 子 浓 度 . 179 6.3.3 电 子 电 导 率 . 184
6.3.4影响电子电导的因索.185 6.3.5晶格缺陷与电子电导 .190 6.4玻璃态电导 .195 6.5无机材料的电导.197 6.5.1多晶多相固体材料的电导.197 6.5.2 次级现象 199 6.5.3无机材料电导的混合法则 *.4.444+.200 6.6半导体陶瓷的物理效应.201 6.6.1晶界效应 201 6.6.2表面效应 205 6.6.3西贝克效应.207 6.6.4pn结. 209 6.7超导体.21 6.7.1约瑟夫孙效应 40440000044444:4.04+04g8e4440444+4.s4000:+0年44：4004+ 211 6.7.2超导体的应用 213 习题.214 第7章无机材料的介电性能.217 7.1介质的极化.217 7.1.1极化现象及其物理量 .217 7.1.2克劳修斯-莫索蒂方程.218 7.1.3电子位移极化 220 7.1.4离子位移极化 224 7.1.5松驰极化. 225 7.1.6转向极化.229 7.1.7空间电荷极化 230 7.1.8自发极化.230 7,1.9高介晶体的极化.231 7.1.10多晶多相无机材料的极化. 235 7.2介质损耗.240 7.2.1介质损耗的表示方法.·.。 240 7.2.2 介质损耗和频率、温度的关系.244 7.2.3无机介质的损耗.245 7,3介电强度.。.4，.。. 249 7.3.1介质在电场中的破坏 249 7.3.2热击穿 250
目 录 6.3 . 4 影 响 电 子 电 导 的 因 素 . 185 6.3.5 晶 格 缺 陷 与 电 子 电 导 . 190 6.4 玻 璃 态 电 导 . 195 6.5 无 机 材 料 的 电 导 . 197 6 . 5 . 1 多 晶 多 相 固 体 材 料 的 电 导 . 197 6.5. 2 次 级 现 象 . 199 6.5. 3 无 机 材 料 电 导 的 混 合 法 则 . 200 6.6 半 导 体 陶 瓷 的 物 理 效 应 . 201 6.6 .1 晶 界 效 应 . 201 6.6.2 表 面 效 应 . 205 6.6.3 西 贝 克 效 应 . 207 6. 6.4 p-n 结 . 209 6. 7 超 导 体 . 211 6. 7. 1 约 瑟 夫 孙 效 应 . 211 6. 7.2 超 导 体 的 应 用 . 213 . 214 第 7 章 无 机 材 料 的 介 电 性 能 . 217 7. 1 介 质 的 极 化 . 217 7.1.1 极 化 现 象 及 其 物 理 量 . 217 7. 1.2 克 劳 修 斯 -莫索蒂方程. 218 7.1.3 电 子 位 移 极 化 . 220 7.1.4 离 子 位 移 极 化 .224 7.1.5 松 弛 极 化 . 225 7.1.6 转 向 极 化 . 229 7.1.7 空 间 电 荷 极 化 . 230 7 . 1 . 8 自发极化 . 230 7. 1. 9 高 介 晶 体 的 极 化 .231 7 . 1 . 1 0 多晶多相无机材料的极化. 235 7. 2 介 质 损 耗 . 240 7 . 2 . 1 介 质 损 耗 的 表 示 方 法 .240 7 . 2 . 2 介质损耗和频率、温 度 的 关 系 . 244 7.2. 3 无 机 介 质 的 损 耗 .245 7 . 3 介电强度 . 249 7. 3 . 1 介 质 在 电 场 中 的 破 坏 . 249 7. 3. 2 热 击 穿 .250
无机材料物理性能 7,3.3电击穿 .254 7.3.4无机材料的击穿.256 7.4铁电性.258 7.4.1铁电体.258 7.4.2 钛酸钡自发极化的微观机理 259 7,4.3铁电畴.4.。.26] 7.4.4铁电体的性能及其应用 .263 7.5压电性.266 7.5.1压电效应.266 7.5.2压电振子及其参数 . 270 7.5.3压电性与晶体结构 习题 276 第8章无机材料的磁学性能.277 8.1物质的磁性.277 8.1.1磁现象及其物理量.277 8.1.2磁性的本质.279 8.1.3 磁性的分类 282 8.2磁畴与磁滞回线.286 8.2.1磁畴 .286 8.2.2磁滞回线.286 8.2.3磁导率.287 8.3铁氧体的磁性与结构. 288 8.3.1尖晶石型铁氧体 44444.4+.0.*.00t.4t288 8.3.2石榴石型铁氧体 .290 8.3.3磁铅石型铁氧体 .290 8.4铁氧体磁性材料.291 8.4.1软磁材料 .29] 8.4.2硬磁材料 292 8.4.3 旋磁材料 .292 8.4.4矩磁材料 .293 8.4.5压磁材料 ,294 习题 . 294 参考文献.295
I 无 机 材 料 物 理 性 能 7. 3. 3 电击穿.254 7 . 3 . 4 无 机 材 料 的 击 穿 . 256 7 . 4 铁电性 . 258 7.4. 1 铁 电 体 . .- 258 7 . 4 . 2 钛 酸 钡 自 发 极 化 的 微 观 机 理 . 259 7. 4. 3 铁 电 畴 . 261 7 . 4 . 4 铁 电 体 的 性 能 及 其 应 用 . 263 7. 5 压 电 性 . 266 7. 5. 1 压电效应 . 266 7 . 5 . 2 压 电 振 子 及 其 参 数 . 270 7.5.3 压 电 性 与 晶 体 结 构 . 272 g j g . 276 第 S 章 无 机 材 料 的 磁 学 性 能 .277 8.1 物 质 的 磁 性 . 277 8.1.1 磁 现 象 及 其 物 理 量 .^. 277 8.1.2 磁 性 的 本 质 . 279 8.1. 3 磁 性 的 分 类 . 282 8.2 磁 畴 与 磁 滞 回 线 . 286 8.2 .1 磁 畴 .286 8.2 .2 磁 滞 回 线 . 286 8.2. 3 磁 导 率 ”. 287 8.3 铁 氧 体 的 磁 性 与 结 构 . 288 8 . 3 . 1 尖 晶 石 型 铁 氧 体 . 288 8.3. 2 石榴石型铁氧体 . 290 8.3. 3 磁 铅 石 型 铁 氧 体 .290 8.4： 铁 氧 体 磁 性 材 料 . 291 8.4.1 软 磁 材 料 .291 8.4. 2 硬 磁 材 料 . 292 8.4. 3 旋 磁 材 料 . 292 8.4.4 矩 磁 材 料 . 293 8.4. 5 压 磁 材 料 . 294 . 294 参考5 ；献 . 295
材料科学与工程系列 第1章 无机材料的受力形变 材料在外力作用下发生形状和大小的变化称为形变。 不同材料的变形行为是不同的。图1.1给出了几种典型材料的应力-应变曲线 绝大多数无机材料的变形行为如图中曲线a所示：在外力作用下，材料的变形主要 表现为弹性变形；在大多数情况下，材料发生断裂之前几乎没有塑性形变发生，总弹 性应变能非常小。这是所有脆性材料的特征。对于延性材料如低碳钢等，在受力过 程中，其形变先是表现为弹性形变，接着有一段弹塑性形变，然后才断裂，总变形能很 大，如图中曲线b所示。橡皮这类高分子材料具有极大的弹性形变，如图中曲线©所 示，是没有残余形变的材料，称为弹性材料。 名义应变（△ML)×100 25x10 400 600 8015×10 产断裂 20a-A,0 b一低碳钢 人塑性变形 1.0 >弹性变形 0.5 橡皮 0市20方0 名义应变(Lo)×100 图1,1不同材料的拉伸应力-应变曲线 无机材料的形变是重要的力学性能，与材料的制造、加工和使用都有密切的关 系。因此，研究无机材料在受力情况下产生形变的规律具有重要意义。本章将讨论 材料的弹性形变、塑性形变、黏性流动以及高温蠕变等一系列形变行为 1.1·应力与应变 分析材料受力变形行为时通常使用应力和应变这两个基本概念
第 1 章 材料科学与工程系列 5 10 15 20 名 义 应 变 (AZ_/i 〇)X 100 25 图 1 . 1 不同材料的拉伸应力-应变曲线 无机材料的形变是重要的力学性能，与 材 料 的 制 造 、加工 和 使 用 都 有 密 切 的 关 系 。因 此 ，研究无机材料在受力情况下产生形变的规律具有重要意义。本章将讨论 材料的弹性形变、塑性形变、黏性流动以及高温蠕变等一系列形变行为。 启冷与启史 无机材料的受力形变 材料在外力作用下发生形状和大小的变化称为形变。 不同材料的变形行为是不同的。图 1 .1 给出了几种典型材料的应力-应变曲线。 绝大多数无机材料的变形行为如图中曲线a 所 示 ：在 外 力 作 用 下 ，材料的变形主要 表现为弹性变形；在大多数情况下，材料发生断裂之前几乎没有塑性形变发生，总弹 性应变能非常小。这是所有脆性材料的特征。对 于 延 性 材 料 如 低 碳 钢 等 ，在受力过 程 中 ，其形变先是表现为弹性形变，接着有一段弹塑性形变，然后才断裂，总变形能很 大 ，如 图 中 曲 线 b 所 示 。橡皮这类高分子材料具有极大的弹性形变，如 图 中 曲 线 c 所 示 ，是没有残余形变的材料，称为弹性材料。 名 义 应 变 (A i /i 〇)X 100 2 0 0 4 0 0 60 0 1.5X 107 分析材料受力变形行为时通常使用应力和应变这两个基本概念