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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 材料的分类2

1.3 材料的性质4

1.4 材料的应用5

1.5 材料使用进展实例——人造髋关节5

1.6 材料和资源的循环7

第2章 矿物岩石材料9

2.1 矿物材料9

2.1.1 概述9

2.1.2 工业金刚石和石墨12

2.1.2.1 金刚石12

2.1.2.2 石墨15

2.1.3 胶凝矿物材料17

2.1.3.1 石灰胶凝材料18

2.1.3.2 膏胶凝材料20

2.1.3.3 镁质胶凝材料21

2.1.4 保温、隔热、轻质矿物岩石材料23

2.1.4.1 概述23

2.1.4.2 膨胀蛭石25

2.1.4.3 膨胀珍珠岩28

2.1.4.4 石棉31

2.1.4.5 其他保温、隔热、轻质矿物岩石材料33

2.1.5 吸附过滤矿物材料34

2.1.5.1 概述34

2.1.5.2 坡楼石、海泡石吸附过滤矿物材料35

2.1.5.3 硅藻土吸附过滤材料36

2.1.5.4 沸石类吸附过滤材料37

2.1.6 几种工业矿物岩石材料及原料38

2.1.6.1 刚玉38

2.1.6.2 石英38

2.1.6.3 橄榄石40

2.1.6.4 红柱石、蓝晶石、硅线石40

2.1.6.5 高岭石41

2.1.6.6 蒙脱石42

2.1.6.7 长石45

2.2 天然石材47

2.2.1 概述47

2.2.2 大理石47

2.2.3 花岗石50

第3章 玻璃53

3.1 普通玻璃54

3.1.1 平板玻璃54

3.1.2 瓶罐玻璃55

3.1.3 器皿玻璃57

3.1.4 仪器玻璃59

3.1.5 光学玻璃62

3.1.6 玻璃纤维64

3.2 特种玻璃65

3.2.1 石英玻璃65

3.2.2 微晶玻璃67

3.2.3 光色玻璃69

3.2.4 光导纤维71

3.2.5 激光玻璃73

3.2.6 生物玻璃75

3.2.7 硫系玻璃77

3.2.8 卤化物玻璃78

第4章 陶瓷材料81

4.1 概述81

4.1.1 陶瓷的概念与分类81

4.1.2 陶瓷的一般制备工艺83

4.2 陶瓷材料的微观结构83

4.2.1 陶瓷材料的离子晶体结构84

4.2.1.1 离子晶体的晶格能（U）84

4.2.1.2 离子晶体的结构85

4.2.2 陶瓷材料的显微结构91

4.2.2.1 晶粒（grain）91

4.2.2.2 晶界（grain boundary）93

4.2.2.3 气孔（pore）94

4.2.2.4 玻璃相（glass phase）94

4.3 普通陶瓷95

4.3.1 普通陶瓷的分类95

4.3.2 原料及坯料96

4.3.3 釉料97

4.4 特种陶瓷100

4.4.1 结构（工程）陶瓷101

4.4.1.1 氧化物陶瓷102

4.4.1.2 非氧化物陶瓷105

4.4.2 功能陶瓷114

4.4.2.1 电介质陶瓷114

4.4.2.2 铁电陶瓷117

4.4.2.3 敏感陶瓷118

4.4.2.4 导电陶瓷119

4.4.2.5 超导陶瓷120

4.4.2.6 磁性陶瓷122

第5章 金属材料125

5.1 金属材料的机械性能125

5.1.1 强度、刚度和塑性125

5.1.2 硬度126

5.1.3 冲击韧性126

5.1.4 疲劳强度126

5.2 金属材料的基本理论127

5.2.1 金属的结晶构造127

5.2.2 铁碳合金相图128

5.3 金属材料的热处理131

5.3.1 金属在加热和冷却时的转变131

5.3.2 退火和正火131

5.3.3 淬火与回火132

5.3.4 表面热处理133

5.4 常用金属材料133

5.4.1 钢及合金133

5.4.2 铸铁135

5.4.3 有色金属136

5.5 金属材料的选择137

5.5.1 金属材料选择的一般原则137

5.5.2 金属材料选择的一般方法138

5.5.3 机器零件用金属材料138

5.5.4 工具用金属材料139

5.5.5 工程构件用金属材料141

第6章 高分子材料142

6.1 高分子材料的基本知识142

6.1.1 概述142

6.1.2 高分子化合物的分类和命名143

6.1.3 高聚物的合成143

6.1.4 高聚物的后加工144

6.2 高聚物的结构146

6.2.1 高聚物的多层次结构146

6.2.2 高分子链的化学结构与构型（一级结构）146

6.2.3 高分子链的构象（二级结构）149

6.2.4 高分子的聚集态结构（三级结构）151

6.2.5 取向153

6.2.6 介晶态——液晶154

6.3 高聚物的性能155

6.3.1 高聚物的力学状态与温度的关系155

6.3.1.1 线型非晶态高聚物的力学性质155

6.3.1.2 晶态高聚物的力学性质157

6.3.2 高聚物的流变学性质157

6.3.2.1 高弹性157

6.3.2.2 粘弹性158

6.3.2.3 粘流性160

6.3.2.4 虎克弹性161

6.3.2.5 结晶高聚物的流变学性质的复杂性162

6.3.3 高聚物的机械性能162

6.3.3.1 高分子材料的强度163

6.3.3.2 高分子材料的拉伸破坏行为164

6.3.3.3 高分子材料的断裂167

6.3.3.4 高聚物的重要机械性能概述168

6.3.3.5 改善高聚物机械性能的途径169

6.3.4 高聚物的环境性质171

6.4.5 高聚物的其它性能173

6.4 常用高分子材料174

6.4.1 塑料174

6.4.2 常用合成橡校176

6.4.3 合成纤维177

6.4.4 其它178

第7章 新材料及复合材料179

7.1 引言179

7.2 新型高性能金属及合金材料180

7.2.1 非晶态合金及金属微晶材料180

7.2.2 超细颗粒金属材料182

7.2.3 新型金属磁性材料183

7.2.4 超塑性合金184

7.2.5 形状记忆合金184

7.2.6 其它新型高性能金属及合金材料185

7.3 新型高分子材料187

7.3.1 高性能工程塑料187

7.3.2 高功能特种塑料188

7.3.2.1 电功能高分子材料188

7.3.2.2 光功能高分子材料189

7.3.2.3 吸水性高分子材料189

7.3.2.4 医用高分子材料190

7.3.2.5 高分子材料的未来发展190

7.4 新型无机非金属材料191

7.4.1 新型天然无机非金属材料192

7.4.1.1 矿物结构材料192

7.4.1.2 新型矿物功能材料192

7.4.1.3 细分散状非金属矿物材料193

7.4.2 新型陶瓷材料194

7.4.3 新型玻璃198

7.5 新型复合材料199

7.5.1 聚合物基复合材料（FRP）201

7.5.2 金属基复合材料（MMC）201

7.5.3 陶瓷基复合材料（CMC）203

7.5.4 复合材料界面203