材料工程基礎

0緒論
0.1材料工程的內涵 001
0.2材料工程與環境及可持續發展 001

第1章 金屬冶金
1.1冶金工程基礎 003
1.1.1原子間的鍵合 003
1.1.2結合鍵與原子間距的關係 007
1.1.3結合鍵與性能的關係 008
1.2鋼鐵冶煉 009
1.2.1鋼鐵冶金熱力學基本原理 009
1.2.2生鐵冶煉 011
1.2.3鋼的冶煉 016
1.3有色金屬冶煉 022
1.3.1有色金屬冶煉方法 022
1.3.2典型有色金屬冶金 023
本章小結 032
思考題與練習題 032
自測題 033
參考文獻 033

第2章 金屬材料的加工工藝理論
2.1金屬材料液態成形 034
2.1.1液態成形基本理論 034
2.1.2鑄造工藝方法 038
2.2金屬塑性成形 042
2.2.1塑性成形基礎理論 042
2.2.2塑性成形工藝設計 047
2.2.3塑性成形方法及應用 051
2.3金屬材料的焊接 055
2.3.1焊接基本理論 056
2.3.2常用焊接基本方法 060
2.4金屬材料的表面工程技術 069
2.4.1表面合金化技術 069
2.4.2表面覆蓋和覆膜技術 072
2.4.3表面組織轉化 077
本章小結 080
思考題 080
自測題 080
參考文獻 081

第3章 鋼鐵材料工程
3.1碳素鋼概述 082
3.1.1碳素鋼的化學成分和分類 083
3.1.2碳素結構鋼 084
3.1.3優質碳素結構鋼 085
3.1.4碳素工具鋼 086
3.2鋼的合金化原理 088
3.2.1鋼中合金元素及其分類依據 088
3.2.2合金元素對鋼的作用 089
3.3合金結構鋼 096
3.3.1工程構件用鋼 096
3.3.2機械零件用鋼 099
3.3.3機械零件的失效和選材原則 109
3.3.4典型工件的選材及工藝路線設計 117
3.4合金工具鋼 124
3.4.1刃具鋼 124
3.4.2模具鋼 128
3.4.3量具鋼 132
3.5特殊性能鋼 133
3.5.1不銹鋼 133
3.5.2耐熱鋼和高溫合金 136
3.5.3耐磨鋼 139
3.6鑄鐵 140
3.6.1鑄鐵的特點及分類 140
3.6.2鑄鐵的結晶及石墨化 141
3.6.3常用鑄鐵及其工程應用 143
本章小結 151
思考題與練習題 151
自測題 152
參考文獻 152

第4章 有色金屬材料工程
4.1概述 154
4.2鋁及鋁合金 156
4.2.1純鋁 157
4.2.2鋁的合金化及分類 157
4.2.3鋁合金的熱處理 159
4.2.4變形鋁合金 161
4.2.5鑄造鋁合金 162
4.3銅及銅合金 164
4.3.1純銅 164
4.3.2銅的合金化及分類 164
4.4鈦及鈦合金 167
4.4.1純鈦 167
4.4.2鈦的合金化及分類 168
4.4.3鈦合金的熱處理 171
4.5鎂及鎂合金 173
4.5.1鎂合金的分類 173
4.5.2典型鎂合金 175
本章小結 176
思考題與練習題 176
自測題 177
參考文獻 177

第5章 高分子材料工程
5.1高分子材料概述 179
5.1.1高分子材料的基本概念 179
5.1.2高分子材料的分類 180
5.1.3高分子材料的結構 181
5.1.4高分子材料的性能 185
5.2高分子材料的合成 187
5.2.1加聚反應 187
5.2.2縮聚反應 190
5.3高分子材料的成型和加工 191
5.3.1擠出成型 191
5.3.2注射成型 192
5.3.3壓制成型 194
5.3.4吹塑成型 195
5.4高分子合成材料 195
5.4.1塑膠 195
5.4.2橡膠 206
5.4.3合成纖維 210
5.4.4膠黏劑和塗料 214
本章小結 218
思考題與練習題 218
自測題 219
參考文獻 219

第6章 陶瓷材料工程
6.1陶瓷材料概述 221
6.1.1陶瓷材料的定義及分類 221
6.1.2陶瓷材料的製備工藝 222
6.1.3陶瓷材料的組織與結構 226
6.1.4陶瓷材料的性能 229
6.2普通陶瓷 231
6.2.1普通日用陶瓷 231
6.2.2普通工業陶瓷 232
6.3特種陶瓷 233
6.3.1氧化物陶瓷 233
6.3.2氮化物陶瓷 236
6.3.3碳化物陶瓷 237
6.4功能陶瓷 238
6.4.1壓電陶瓷 238
6.4.2超導陶瓷 239
6.4.3磁性陶瓷 241
6.4.4敏感陶瓷 241
本章小結 243
思考題與練習題 243
自測題 244
參考文獻 244

第7章 複合材料工程
7.1概述 245
7.1.1複合材料的定義和分類 246
7.1.2複合材料特點 248
7.1.3複合材料的複合法則 250
7.2複合材料的介面 251
7.2.1介面組成及分類 252
7.2.2介面效應 253
7.2.3介面結合 254
7.3金屬基複合材料 255
7.3.1金屬基複合材料的製備工藝 256
7.3.2典型金屬基複合材料及其工程應用 262
7.4樹脂基複合材料 263
7.4.1樹脂基複合材料的製備工藝 264
7.4.2典型樹脂基複合材料在水面艦船的應用 272
7.5陶瓷基複合材料 274
7.5.1陶瓷基複合材料的製備工藝 274
7.5.2典型陶瓷基複合材料及其工程應用 276
本章小結 279
思考題與練習題 279
自測題 279
參考文獻 280

第8章 功能材料及應用
8.1概述 282
8.2納米材料 283
8.2.1納米材料的基本特徵 283
8.2.2納米材料及其分類 284
8.2.3納米固體材料 286
8.3磁性材料 291
8.3.1磁學基本知識 291
8.3.2物質的磁性 293
8.3.3磁性材料的分類、特點及應用 294
8.4智能材料 298
8.4.1智慧材料的定義與內涵 298
8.4.2智能材料的分類 299
8.4.3典型智能材料 299
8.5隱身材料 303
8.5.1隱身技術簡介 303
8.5.2雷達吸波隱身材料 303
8.5.3紅外隱身材料 305
8.5.4可見光隱身材料 306
8.5.5多波段隱身材料 307
8.5.6聲隱身材料 308
8.6新能源材料 309
8.6.1新能源材料概述 309
8.6.2鋰離子電池材料 309
8.6.3燃料電池材料 311
8.6.4太陽能電池材料 314
本章小結 316
思考題與練習題 317
自測題 317
參考文獻 317