材料性能學

第一篇 材料的力學性能
第1章 材料的彈性變形
1.1 材料的彈性變形機理
1.1.1 金屬與陶瓷材料的彈性變形機理
1.1.2 高分子材料的彈性變形機理
1.2 彈性變形力學性能指標
1.2.1 彈性模量
1.2.2 比例極限與彈性極限
1.2.3 彈性比功
1.3 非理想的彈性變形
1.3.1 滯彈性
1.3.2 黏彈性
1.3.3 偽彈性
1.3.4 包申格效應
1.3.5 內耗
綜合習題

第2章 材料的塑性變形
2.1 材料的塑性變形機理
2.1.1 金屬與陶瓷晶體的塑性變形機理
2.1.2 陶瓷材料的塑性變形特點
2.1.3 高分子材料的塑性變形
2.2 冷變形金屬的回復與再結晶
2.2.1 塑性變形對材料性能的影響
2.2.2 冷變形金屬的回復與再結晶
2.2.3 材料的熱加工與冷加工
2.3 塑性變形的力學性能指標
2.3.1 屈服強度
2.3.2 應變硬化指數
2.3.3 抗拉強度
2.3.4 塑性與超塑性
綜合習題

第3章 材料的斷裂與斷裂韌性
3.1 材料的斷裂
3.1.1 斷裂的類型及斷裂機理
3.1.2 斷口分析
3.1.3 裂紋的形核與擴展
3.1.4 斷裂強度
3.2 斷裂韌性
3.2.1 缺口效應
3.2.2 線彈性條件下的斷裂韌性
3.2.3 彈塑性條件下的斷裂韌性
3.2.4 影響材料斷裂韌性的因素
3.3 斷裂韌性在工程中的應用
3.3.1 材料選擇
3.3.2 安全校核
3.3.3 材料開發
綜合習題

第4章 材料的扭轉、彎曲、壓縮性能
4.1 應力狀態軟性系數
4.2 扭轉
4.2.1 扭轉試驗
4.2.2 扭轉試驗的特點及應用
4.3 彎曲
4.3.1 彎曲試驗
4.3.2 彎曲試驗的特點及應用
4.4 壓縮
4.4.1 壓縮試驗
4.4.2 壓縮試驗的特點及應用
綜合習題

第5章 材料的硬度
5.1 硬度的意義及試驗方法
5.2 布氏硬度
5.2.1 原理
5.2.2 表示方法
5.2.3 特點及應用
5.2.4 硬度與其他力學性能的關系
5.3 洛氏硬度
5.3.1 原理
5.3.2 表示方法
5.3.3 特點及應用
5.4 維氏硬度
5.4.1 原理
5.4.2 表示方法
5.4.3 特點及應用
5.5 顯微硬度
5.6 其他硬度
5.6.1 莫氏硬度
5.6.2 肖氏硬度試驗
5.6.3 里氏硬度
5.6.4 邵氏硬度
綜合習題

第6章 材料的沖擊韌性及低溫脆性
6.1 沖擊韌性
6.1.1 沖擊載荷的能量性質
6.1.2 缺口沖擊試驗
6.1.3 沖擊韌性
6.1.4 沖擊試驗的用途
6.2 低溫脆性
6.2.1 材料的冷脆傾向
6.2.2 韌脆轉變溫度
6.2.3 低溫脆性的影響因素
綜合習題

第7章 材料的疲勞性能
7.1 金屬材料的疲勞性能
7.1.1 循環載荷及疲勞斷裂的特點
7.1.2 疲勞斷口形貌及疲勞破壞機理
7.1.3 疲勞抗力指標
7.1.4 影響材料疲勞強度的因素
7.2 陶瓷材料的疲勞性能
7.2.1 靜態疲勞
7.2.2 循環疲勞
7.2.3 陶瓷材料疲勞特性評價
7.3 高分子材料的疲勞性能
7.3.1 高分子材料的疲勞
7.3.2 高分子材料的疲勞斷口
綜合習題

第8章 材料的磨損性能
8.1 金屬材料的磨損性能
8.1.1 磨損過程
8.1.2 磨損的基本類型
8.2 陶瓷材料的磨損性能
8.3 高分子材料的磨損性能
8.4 磨損試驗方法
8.4.1 磨損試驗機
8.4.2 磨損量的測量與評定
綜合習題

第9章 材料的高溫力學性能
9.1 材料的高溫蠕變
9.1.1 蠕變曲線
9.1.2 蠕變變形機理
9.1.3 蠕變斷裂機理
9.1.4 蠕變斷口形貌
9.2 高溫力學性能指標及其影響因素
9.2.1 高溫力學性能指標
9.2.2 影響材料高溫力學性能的因素
綜合習題

第10章 材料在環境介質作用下的腐蝕
10.1 金屬材料的應力腐蝕
10.1.1 金屬的應力腐蝕概述
10.1.2 金屬的應力腐蝕特點
10.1.3 應力腐蝕斷裂的評定指標
10.1.4 應力腐蝕機理
10.1.5 防止金屬發生應力腐蝕的措施
10.2 陶瓷材料在環境介質作用下的腐蝕
10.3 高分子材料在環境介質作用下的腐蝕
10.3.1 高分子材料的腐蝕類型
10.3.2 高分子材料的應力腐蝕
綜合習題

第11章 材料的強韌化
11.1 金屬材料強韌化
11.1.1 金屬材料的強化原理
11.1.2 金屬材料的韌化原理
11.1.3 金屬材料強韌化常用方法舉例
11.2 無機非金屬材料的強韌化
11.2.1 無機非金屬材料的韌化機理
11.2.2 無機非金屬材料的強韌化方法舉例
11.3 高聚物的強韌化
11.3.1 高聚物的強化原理
11.3.2 高聚物的韌化原理
11.3.3 高分子材料的強韌化方法舉例
11.4 復合改性
11.4.1 纖維的增強作用
11.4.2 纖維的增韌作用
綜合習題

第二篇 材料的物理性能
第12章 材料的熱學性能
12.1 晶體的點陣振動
12.2 熱容
12.2.1 熱容的基本概念
12.2.2 經典熱容理論
12.2.3 固體熱容的量子理論
12.2.4 影響熱容的因素
12.2.5 材料熱容性能的應用
12.3 熱膨脹
12.3.1 熱膨脹的基本概念
12.3.2 熱膨脹的機理
12.3.3 影響熱膨脹的因素
12.3.4 材料熱膨脹性能的應用
12.4 熱傳導
12.4.1 材料的熱傳導
12.4.2 熱傳導的微觀機理
12.4.3 影響材料熱傳導性能的因素
12.4.4 材料熱傳導性能的應用
12.5 熱穩定性
12.5.1 熱穩定性的定義
12.5.2 影響抗熱震的主要因素
12.5.3 材料熱學穩定性能的應用
綜合習題

第13章 材料的磁學性能
13.1 基本磁學性能
13.1.1 磁學基本量
13.1.2 物質的磁性分類
13.2 抗磁性和順磁性
13.2.1 原子本征磁矩
13.2.2 抗磁性
13.2.3 順磁性
13.3 鐵磁性與反鐵磁性
13.3.1 鐵磁質的自發磁化
13.3.2 反鐵磁性和亞鐵磁性
13.3.3 磁疇
13.3.4 磁化曲線和磁滯回線
13.4 影響材料磁性能的因素
13.4.1 影響材料抗磁性與順磁性的因素
13.4.2 影響材料鐵磁性的因素
13.4.3 鐵磁性的測量方法與應用
13.5 磁性材料及其應用
13.5.1 軟磁材料
13.5.2 硬磁材料
13.5.3 磁存儲材料
綜合習題

第14章 材料的電學性能
14.1 導電性能
14.1.1 導電機理
14.1.2 超導電性
14.1.3 影響材料導電性的因素
14.1.4 電阻測量與應用
14.2 熱電性能
14.2.1 熱電效應
14.2.2 影響熱電勢的因素
14.3 半導體導電性的敏感效應
14.3.1 熱敏效應
14.3.2 光敏效應
14.3.3 壓敏效應
14.3.4 磁敏效應
14.4 介質極化與介電性能
14.4.1 極化的基本概念
14.4.2 極化的基本形式
14.4.3 介電常數
14.4.4 影響介電常數的因素
14.4.5 壓電性能
14.4.6 鐵電性能
14.5 絕緣材料的抗電強度
14.5.1 強電場作用下絕緣材料的破壞
14.5.2 擊穿形式
14.5.3 影響抗電強度的因素
綜合習題

第15章 材料的光學性能
15.1 光與固體的作用
15.1.1 材料的光折射
15.1.2 材料的光反射
15.1.3 材料的光吸收
15.1.4 光的散射
15.2 材料的不透明性與半透明性
15.2.1 材料的不透明性
15.2.2 材料的乳濁
15.2.3 材料的半透明性
15.2.4 材料的着色
15.3 光學材料及應用
15.3.1 熒光材料
15.3.2 激光材料
15.3.3 光彈性材料
15.3.4 聲光材料
15.3.5 電光材料和光全息存儲
15.3.6 光導纖維
綜合習題
參考文獻