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1 原子结构与化学键理论 1

1.1 量子力学基础 1

1.2 原子结构 9

1.3 化学键理论概述 21

1.4 分子轨道理论 22

1.5 价键理论 32

1.6 杂化轨道理论 34

1.7 配位场理论简介 39

1.8 其他结合类型 40

习题 43

2 自由电子理论和能带理论基础 45

2.1 经典自由电子理论 45

2.2 晶体中电子的薛定谔方程 46

2.3 量子自由电子理论 48

2.4 周期场中的电子状态和布洛赫定理 56

2.5 近自由电子近似 59

2.6 紧束缚近似 64

2.7 晶体电子的速度和有效质量 68

2.8 能带理论的简单应用 70

习题 75

3 原子集成体的结构 77

3.1 晶体结构及其表示法 77

3.2 金属及其合金的结构 93

3.3 工程陶瓷材料结构 108

3.4 高分子材料结构 114

习题 118

3.5 非晶材料的结构特征 118

4 材料的结构缺陷 120

4.1 空位的形成与平衡浓度 120

4.2 位错模型与基本特征 124

4.3 位错的应力场和应变能 130

4.4 位错的受力与作用力 134

4.5 位错的运动 141

习题 153

5 界面 154

5.1 界面结构 154

5.2 界面的性质 160

5.3 界面理论的应用 165

习题 169

6 材料的强化与增韧 171

6.1 塑性材料的强化机制 173

6.2 脆性材料的增韧机制 182

习题 187

7 材料的变形与断裂 188

7.1 材料的弹性 188

7.2 材料的不可逆塑性变形 191

7.3 塑性形变后材料的结构、组织和性能的变化 195

7.4 塑性形变材料随后升温时的行为 199

7.5 材料的蠕变行为 208

7.6 材料的断裂 212

7.7 材料的疲劳断裂 217

习题 221

8 材料热力学与相图 222

8.1 自由能 222

8.2 溶体自由能的表示 223

8.3 化合物的生成自由能 225

8.4 自由能随温度和成分的变化曲线 226

8.5 化学势 228

8.6 相平衡与相律 229

8.7 单元系相图 232

8.8 二元系相图 234

8.9 铁碳相图 247

8.10 三元相图 255

8.11 相图的实验测定 267

8.12 相图的热力学计算 273

习题 274

9 材料的固化 276

9.1 材料固化的概念与特征 276

9.2 液态金属结晶的经典理论 277

9.3 金属与合金的凝固 287

9.4 合金凝固过程中化学成分的不均匀性 305

9.5 定向凝固(D.S) 310

9.6 微重力条件下的金属凝固 314

9.7 快速凝固 316

9.8 高聚物的固化 324

习题 334

10 扩散 336

10.1 稳态扩散和非稳态扩散的经典理论 336

10.2 扩散的微观机制 345

10.3 高速扩散通道 349

10.4 扩散的热力学说明 352

10.5 离子晶体和共价晶体中的扩散 354

10.6 非晶体中的扩散 356

习题 357

11 固态相变 358

11.1 固态相变的分类与特征 358

11.2 相变驱动力与形核驱动力 361

11.3 固态相变的形核 363

11.4 新相长大 368

11.5 过饱和固溶体的脱溶 372

11.6 共析转变 379

11.7 失稳分解 381

11.8 马氏体相变 382

11.9 贝氏体转变与块型转变概要 392

11.10 有序-无序转变 396

11.11 玻璃化 397

习题 400

12 材料的物理性能基础 401

12.1 材料的磁性 401

12.2 固体材料的介电性 411

12.3 超导电性 419

12.4 半导体 428

习题 438

13 环境对材料的作用 440

13.1 金属的腐蚀 440

13.2 金属腐蚀的控制 447

13.3 局部化的腐蚀 451

13.4 金属的大气氧化 453

13.5 多聚体材料的稳定性 456

习题 457