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第一章 绪论——材料科学的进展及发展趋势1

一、材料科学的进展1

二、材料科学技术的发展趋势2

第二章 原子结构及原子间的作用力9

第一节 原子结构9

一、量子力学的基本知识10

二、原子结构24

三、原子的结构特征与其金属活泼性30

第二节 原子间的键合及其本质33

一、分子及晶体中化学键的类型与特点33

二、化学键的强度及极性36

三、共价键理论38

四、分子间力与氢键44

第三节 固体材料内结合力、结合能及其与性能的关系47

一、双原子（离子）间的结合力和结合能47

二、晶体中的结合力和结合能49

三、结合能与离子晶体性能的关系52

四、结合力与离子晶体力学性能的关系53

第三章 晶体结构58

第一节 结晶学基础58

一、晶体与非晶体58

二、空间点阵59

三、晶向指数与晶面指数61

四、晶带与晶面间距64

第二节 物质的晶体结构66

一、典型的金属晶体结构66

二、离子晶体结构77

三、共价晶体结构91

四、分子晶体与混合晶体92

五、类质同晶与同质多晶现象94

六、固溶体96

第四章 非晶体结构104

第一节 非晶体材料的形成原因及分类104

一、非晶体材料的形成原因104

二、非晶体的分类106

第二节 玻璃体结构106

一、玻璃结构的形成特点106

二、玻璃体结构107

第三节 凝胶体的性质与结构特征113

一、凝胶体的定义与分类113

二、凝胶体的结构114

三、凝胶体的膨胀性114

四、凝胶结构的形成特点115

第四节 玻璃陶瓷及其他非晶态材料115

一、玻璃陶瓷（微晶玻璃）115

二、非晶态合金116

三、非晶态半导体118

第五章 晶体结构的不完整性120

第一节 点缺陷120

一、点缺陷121

二、电子缺陷123

第二节 线缺陷（位错）124

一、位错的概念和类型124

二、位错的基本理论126

第三节 面缺陷141

一、外表面141

二、晶界142

三、相界面145

第四节 体缺陷146

一、气孔及裂隙146

二、沉积物和掺杂物148

第六章 固体的表面现象149

第一节 固体的表面结构150

一、表面力场150

二、表面电子结构150

三、表面原子结构154

第二节 固体的界面行为161

一、表面张力、表面能和比表面积161

二、弯曲表面的效应164

三、表面吸附现象166

四、润湿与粘附现象170

五、界面能与晶界构型的关系173

六、固体表面活性与表面活性剂174

第三节 粘土－水系统性质178

一、粘土胶体178

二、粘土的离子交换180

三、粘土－水系统的电动性质182

四、粘土－水系统的流变性质183

第七章 相平衡理论190

第一节 相律和相平衡的研究方法190

一、相律190

二、相平衡的研究方法191

第二节 单元系统194

一、单元系统相图194

二、可逆与不可逆多晶转变195

三、SiO2系统的相图196

第三节 二元系统198

一、二元系统的相图类型198

二、二元系统相图实例205

第四节 三元系统209

一、基本原理209

二、三元系统相图类型214

三、三元系统相图举例224

第五节 四元系统229

一、四元系统的组成表示法及四面体的性质229

二、最简单的四元系统相图230

三、四元系统中的几类析晶情况232

四、四元系统相图举例235

第六节 交互三元系统和盐水系统239

一、交互三元系统239

二、盐水系统241

第八章 固体物质内的扩散与相变过程246

第一节 固体物质内部粒子的扩散过程246

一、固体的扩散方式246

二、菲克定律（扩散定律）247

三、扩散系数249

四、固体材料中的扩散现象及其应用256

第二节 物质的相变过程257

一、相变过程的类型257

二、液相→固相的转变258

三、固相→固相的转变267

四、气相→固相（液相）的转变278

第九章 固相反应与烧结284

第一节 固相反应284

一、固相反应机理284

二、固相反应动力学291

第二节 烧结过程300

一、概述300

二、烧结动力学305

三、影响烧结的因素317

第十章 材料的力学性质319

第一节 材料的应力、应变与弹性变形319

一、应力319

二、应变320

三、弹性变形321

第二节 塑性变形327

一、塑性变形机理328

二、影响塑性变形的因素329

三、无机材料的蠕变变形331

四、高温下玻璃相的粘性流动332

第三节 无机材料的断裂333

一、断裂的形式与特征334

二、断裂机理335

三、静态疲劳340

第四节 无机材料的强度与硬度342

一、无机材料强度波动的分析342

二、强度的统计分析342

三、提高无机材料强度和韧性的途径343

四、无机材料的硬度346

第十一章 无机材料的热学性质349

第一节 晶格振动的概念349

一、一维单原子晶格的线性振动349

二、一维双原子晶格的线性振动351

第二节 无机材料的热容353

第三节 无机材料的热膨胀357

一、固体热膨胀机理357

二、晶体的热膨胀358

三、玻璃的热膨胀360

四、复合材料的热膨胀360

第四节 无机材料的热传导361

一、非金属材料的热传导机理362

二、固体结构对热传导的影响363

三、多相硅酸盐材料的热传导系数364

第五节 无机材料的热稳定性364

一、热应力365

二、抗热冲击断裂性能366

三、抗热冲击损伤性369

四、提高抗热冲击断裂性能的措施370

第十二章 无机材料的化学稳定性372

第一节 耐火材料的腐蚀372

第二节 玻璃的化学稳定性374

第三节 混凝土材料的化学稳定性376

参考文献378