材料科学基础 金属作为模型体系探究组织性能关系 中文版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

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第1章 引言1

1.1材料的概念1

1.2金属的定义2

1.3模型和实验2

1.4桥接长度尺度3

1.5认识自然，科学的作用：想象、探索和模型4

第2章 原子的电子结构——元素周期表7

2.1质子、中子和电子7

2.2卢瑟福模型（1911年）7

2.3玻尔模型（1913年）7

2.4波或量子力学模型（海森堡/薛定谔，1926年）和量子数9

2.5泡利不相容原理和“原子构造原理”13

2.6电子概率密度分布形状23

参考文献27

第3章 固体中的化学键与材料性能的探索28

3.1引力和斥力、热膨胀系数和弹性模量28

3.2成键模型评述31

3.3离子键与晶格能以及马德隆常数32

3.4共价键36

3.5金属键40

3.6范德华键61

3.7氢键63

参考文献67

第4章 晶体学68

4.1晶体几何学71

4.2元素的晶体结构86

4.3合金、固溶体、有序固溶体以及化合物的概念102

4.4固溶体及化合物103

4.5晶体结构的确定、X-射线衍射分析116

4.6极射投影120

4.7多晶体织构、极图、反极图和取向分布函数123

4.8非周期性晶体129

参考文献136

第5章 晶体缺陷和晶格缺陷138

5.1点缺陷（零维）：热空位和组分空位，间隙原子、置换原子和反结构原子，肖脱基空位和弗兰克尔空位138

5.2线缺陷（一维）、刃型与螺型位错142

5.3面缺陷（二维）：晶界、孪晶界、堆垛层错和反相畴界，共格界面和非共格界面156

5.4体缺陷（三维）：第二相颗粒和孔隙165

参考文献166

第6章 显微结构分析、晶格缺陷分析、光学与电子显微以及X-射线衍射方法168

6.1透镜168

6.2成像171

6.3（反射式）光学显微镜173

6.4科勒照明法175

6.5分辨力177

6.6光学显微镜的明暗场与其他成像技术178

6.7透射电子显微镜183

6.8扫描电子显微镜195

6.9缺陷显微组织的X-射线衍射分析198

参考文献206

第7章 相平衡208

7.1相的定义208

7.2组元的定义209

7.3平衡态和稳态的概念：内能、熵、（亥姆霍兹）自由能、吉布斯自由能209

7.4自由度和相律212

7.5相图213

7.6依据相图分析显微组织变化228

参考文献230

第8章 扩散232

8.1连续法描述扩散：菲克第一定律和第二定律232

8.2原子法描述扩散的原子机制234

8.3菲克定律求解235

8.4晶体中的扩散机制237

8.5跳跃频率和扩散激活能239

8.6显微结构和扩散243

参考文献251

第9章 相变253

9.1相变热力学和动力学、热激活和激活能254

9.2形核能量学、均匀和非均匀相变、均匀和非均匀形核255

9.3扩散与无扩散型相变258

9.4扩散型相变及实例259

9.5无扩散相变及实例271

9.6相变动力学分析289

9.7热力学和动力学的联系312

参考文献312

第10章 回复、再结晶及晶粒长大315

10.1回复316

10.2再结晶319

10.3晶粒长大324

参考文献335

第11章 材料的力学性能336

11.1弹性变形与塑性变形、延性材料和脆性材料336

11.2单轴变形的基本模式、应力应变的概念、单轴弹性变形定律337

11.3弹性各向同性材料和弹性各向异性材料340

11.4双轴和三轴加载下的弹性变形342

11.5弹性应变能345

11.6橡胶的弹性和高弹性行为346

11.7粘弹性/滞弹性及力学滞后348

11.8塑性变形的特征350

11.9拉伸应力-应变曲线、真应力和真应变351

11.10双轴和三轴载荷条件下的屈服准则357

11.11临界分切应力——单晶体的塑性变形360

11.12多晶体的塑性变形362

11.13宏观、微观和纳米尺度的硬度参数363

11.14强化、硬化机制（尤其对于金属）369

11.15断裂失效及裂纹扩展373

11.16蠕变失效377

11.17疲劳失效380

11.18残余内应力384

参考文献389