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第1章 绪论1

1.1功能材料的发展和分类1

1.1.1功能材料的发展概况1

1.1.2功能材料的分类和特征2

1.2功能材料的现状和展望3

参考文献7

第2章 贮氢合金9

2.1金属贮氢原理9

2.1.1贮氢合金的化学和热力学原理9

2.1.2贮氢合金的电化学原理11

2.1.3合金的吸氢反应机理14

2.2金属氢化物贮氢材料应具备的条件15

2.3贮氢合金分类及开发现状15

2.3.1AB5型稀土类及钙系贮氢合金16

2.3.2AB2型Laves相贮氢合金21

2.3.3AB型钛系贮氢合金22

2.3.4A2B型镁系贮氢合金24

2.4金属贮氢材料的应用25

2.4.1在电池上的应用25

2.4.2在能量转换技术中的应用27

参考文献35

第3章 梯度功能材料37

3.1梯度功能材料的概念37

3.2热防护梯度功能材料38

3.2.1热防护梯度功能材料原理的设计38

3.2.2热防护梯度功能材料的种类和制备方法39

3.2.3热防护梯度功能材料的特性评价43

3.3梯度功能材料的应用43

3.4梯度功能材料的展望44

3.4.1热防护梯度功能材料的研究方向44

3.4.2梯度功能材料的品种45

3.4.3梯度功能材料的应用领域46

参考文献47

第4章 磁性材料49

4.1磁性的基本知识49

4.1.1物质的磁性49

4.1.2铁磁物质的特性54

4.1.3铁磁物质的自发磁化和磁畴的形成56

4.1.4磁致伸缩和磁弹性能57

4.2金属磁性材料的种类和特性57

4.2.1金属软磁材料58

4.2.2非晶态软磁合金66

4.2.3金属硬磁材料76

4.3金属磁性材料磁性能的测试82

4.3.1磁性材料静态磁性能的检验和测量83

4.3.2磁性材料动态磁性的检验和测量98

4.3.3软磁材料损耗的测量104

4.3.4材料磁性的自动测量107

4.3.5基于微机技术的磁性能测量装置112

参考文献114

第5章 金属薄膜材料116

5.1金属薄膜的形成及其结构116

5.2.1点缺陷119

5.2金属薄膜的结构缺陷119

5.2.2位错121

5.3金属薄膜中的光等离子体共振性123

5.3.1光学常数和其它物理常数123

5.3.2金属内电子的等离子体振动123

5.3.3道尔德方程式和复介电常数124

5.3.4表面等离子体125

5.3.5金属薄膜中的光等离子体125

5.4金属薄膜的超导性能128

5.5.2磁各向异性131

5.5金属薄膜的磁性能131

5.5.1金属薄膜的磁性131

5.5.3金属薄膜的畴壁132

5.5.4金属薄膜制备条件对磁性能的影响135

参考文献137

第6章 环境材料138

6.1环境材料的研究和发展138

6.1.1环境材料的研究内容139

6.1.2环境材料的研究现状及发展趋势139

6.2.1材料产业的可持续发展140

6.2环境材料的设计140

6.2.2工业生态学142

6.2.3材料流理论143

6.2.4金属材料生态设计144

6.3环境材料的评价标准与方法147

6.3.1环境材料的评价标准147

6.3.2生命周期评价方法150

6.4金属材料的生态化改造154

6.4.1熔融还原炼铁技术154

6.4.2冶金短流程工艺154

6.4.3金属材料的近终形加工155

6.4.4金属材料制品的喷射成形156

6.4.5金属材料表面优化157

6.5金属环境材料158

6.5.1高性能长寿命金属材料158

6.5.2高速钢废料的综合利用161

6.5.3含锌冶金工业废弃粉尘的零排放164

6.5.4合金铝的零废弃164

6.5.5金属废料的再生化165

6.5.6钒渣的高附加值利用165

参考文献166

7.1.1纳米及纳米技术的概念167

第7章 纳米金属材料167

7.1纳米材料及其应用167

7.1.2纳米材料学168

7.1.3纳米材料的应用170

7.2纳米结构单元173

7.2.1原子团簇173

7.2.2纳米微粒174

7.2.3人造原子175

7.2.4纳米管、纳米棒、纳米丝和同轴纳米电缆176

7.3纳米金属材料的性能及制备方法177

7.3.1纳米金属材料的性能178

7.3.2纳米金属的制备方法183

7.4纳米金属材料的应用及发展184

7.4.1纳米金属材料的应用184

7.4.2纳米金属材料的研究现状187

7.4.3纳米金属材料的发展及挑战189

参考文献190

第8章 非晶态金属材料191

8.1非晶态金属的发展历史192

8.1.1非晶态金属的发展简史192

8.1.2我国非晶态金属材料的发展现状194

8.1.3非晶态金属材料的发展前景展望196

8.2非晶态金属的结构特点197

8.2.1非晶态金属的结构197

8.2.2非晶态的结构模型199

8.3非晶态金属的制备200

8.3.1非晶态金属的制备方法201

8.3.2影响非晶态合金形成的几个因素202

8.4非晶态金属性能特点及应用203

8.4.1磁学性能203

8.4.2力学性能205

8.4.3化学性能206

8.4.4光学性能208

参考文献209

第9章 信息材料210

9.1磁信息材料210

9.1.1磁记录技术与原理210

9.1.2磁记录介质材料214

9.1.3高密度磁性存储磁头材料222

9.1.4磁信息材料的进展223

9.2高密度光存储材料225

9.2.1高密度光存储材料的记录和读出原理226

9.2.2光盘存储技术的发展趋势及对材料的要求227

9.2.3高密度光盘存储材料229

9.2.4超高密度超快速光存储的主要发展方向232

参考文献233

第10章 超导材料234

10.1超导现象及超导材料的基本性质234

10.1.1超导体的基本物理现象234

10.1.2超导体的临界参数235

10.1.3两类超导体237

10.1.4超导体的理论基础和微观机制238

10.1.5超导隧道效应241

10.2超导材料的分类及性能242

10.2.1低温超导体242

10.2.2高温超导体244

10.3超导材料的应用245

10.3.1能源领域的应用246

10.3.2交通领域的应用246

10.3.3电子信息领域的应用247

10.3.4军事领域的应用248

参考文献249

11.1智能材料概述250

第11章 智能金属材料250

11.2金属系智能材料及形状记忆合金253

11.2.1金属系智能材料253

11.2.2形状记忆合金254

11.2.3形状记忆合金的用途278

11.3新一代智能材料及Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金283

11.3.1稀土超磁致伸缩材料283

11.3.2Ni-Mn-Ga磁控形状记忆合金285

11.4智能材料在未来的应用286

参考文献288

附录289