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第1章 材料与材料科学1

1.1 材料的地位、作用与发展1

1.2 材料的定义和分类7

1.3 材料的要素9

1.4 材料科学与工程的发展趋势13

第2章 材料的组成、结构与性能17

2.1 材料的组成17

2.1.1 材料组元的结合形式17

2.1.2 材料的化学组成20

2.2 材料的结构24

2.2.1 材料中的化学键合25

2.2.2 晶体结构基础28

2.2.3 材料的结构31

2.3 材料的性能44

2.3.1 化学性能45

2.3.2 力学性能48

2.3.3 热学性能52

2.3.4 电性能56

2.3.5 磁性能60

2.3.6 光学性能62

第3章 材料的制备方法65

3.1 原材料的选用与合成65

3.1.1 天然矿物原料65

3.1.2 无机合成原料71

3.1.3 天然高分子化合物75

3.1.4 有机合成原料76

3.2 工艺过程与方法87

3.2.1 气相法87

3.2.2 液相法96

3.2.3 固相法104

第4章 材料成型110

4.1 材料的成型加工110

4.1.1 成型方法111

4.1.2 加工方法112

4.1.3 材料成型特性112

4.2 自由流动成型113

4.2.1 金属砂型铸造114

4.2.2 橡胶浸渍成型115

4.2.3 陶瓷注浆成型117

4.3 受力流动成型121

4.3.1 塑料注射成型122

4.3.2 玻璃吹制成型124

4.4 受力塑性成型126

4.4.1 金属锻造127

4.4.2 陶瓷挤压成型131

4.4.3 橡胶压出成型133

第5章 10种产品生产过程概述136

5.1 玻璃的生产136

5.1.1 玻璃的分类与发展历史136

5.1.2 玻璃的生产工艺140

5.2 陶瓷的生产147

5.2.1 陶瓷的概念与分类及发展历史147

5.2.2 普通陶瓷生产的基本制备工艺151

5.2.3 特种陶瓷生产的基本工艺过程156

5.3 水泥的生产159

5.3.1 水泥的发展历史及其分类159

5.3.2 水泥的组成160

5.3.3 原料163

5.3.4 水泥的生产方法163

5.3.5 水泥生产工艺流程164

5.3.6 生料的制备164

5.3.7 熟料的煅烧166

5.3.8 水泥的粉磨和包装169

5.3.9 水泥生产与环境的关系169

5.4 黑色金属的生产169

5.4.1 黑色金属的概况169

5.4.2 铁碳合金的基本组织172

5.4.3 杂质元素和合金元素对钢铁性能的影响174

5.4.4 炼铁的主要原料176

5.4.5 高炉炼铁工艺流程与基本原理176

5.4.6 钢冶炼概述179

5.5 有色金属的生产184

5.5.1 有色金属的分类及作用184

5.5.2 冶金和冶金方法简介188

5.5.3 铜的冶炼190

5.5.4 铝及铝合金的冶炼191

5.6 合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产194

5.6.1 概述194

5.6.2 合成丁苯橡胶的生产197

5.6.3 橡胶轮胎的生产203

5.7 聚烯烃生产208

5.7.1 聚乙烯208

5.7.2 聚丙烯217

5.7.3 其他聚烯烃220

5.8 聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产222

5.8.1 聚氯乙烯树脂生产223

5.8.2 聚氯乙烯电缆料生产226

5.9 聚酯纤维的生产232

5.9.1 合成纤维的概述233

5.9.2 聚酯纤维生产235

5.10 环氧树脂及其玻璃钢的生产237

5.10.1 环氧树脂生产238

5.10.2 玻璃钢生产242

第6章 材料应用247

6.1 结构材料247

6.1.1 高温结构材料247

6.1.2 超硬结构材料250

6.1.3 高强高韧结构材料251

6.2 功能材料254

6.2.1 电功能材料254

6.2.2 磁功能材料257

6.2.3 智能材料258

6.2.4 敏感材料260

6.2.5 光功能材料261

6.2.6 梯度功能材料264

6.3 生物材料264

6.3.1 生物无机非金属材料265

6.3.2 医用高分子材料265

6.3.3 医用金属材料268

6.3.4 生物复合材料270

6.3.5 用于组织工程的相关材料272

6.3.6 其他相关的生物材料273

6.4 纳米材料274

6.4.1 纳米材料的种类与制备274

6.4.2 纳米材料的特性与应用278

6.5 复合材料280

6.5.1 复合材料组成、分类和特点281

6.5.2 复合材料增强体284

6.5.3 复合材料基体285

6.5.4 复合材料应用286

6.6 能源材料287

6.6.1 概述287

6.6.2 能源与材料287

6.6.3 能源分类与能源结构288

6.6.4 能源危机292

6.6.5 新能源与新能源材料293

6.7 航空航天材料315

6.7.1 航空航天材料发展、分类与性能315

6.7.2 航空航天用金属材料318

6.7.3 航空航天用无机非金属材料322

6.7.4 航空航天用高分子材料323

6.7.5 航空航天用复合材料324

6.8 海洋工程材料327

6.8.1 海洋环境的一般特征328

6.8.2 海洋工程材料一般要求329

6.8.3 海洋工程中金属材料330

6.8.4 海洋工程中无机非金属材料331

6.8.5 海洋工程中高分子材料332

6.8.6 海洋工程中复合材料332

6.8.7 海洋工程材料的腐蚀与防腐332

第7章 材料与环境335

7.1 材料的环境污染335

7.1.1 环境污染336

7.1.2 金属材料的环境污染338

7.1.3 无机非金属材料的环境污染339

7.1.4 高分子材料的环境污染340

7.2 材料在环境中的劣化342

7.2.1 金属材料的腐蚀342

7.2.2 无机非金属材料的侵蚀350

7.2.3 高分子材料老化352

7.3 材料的去污染与防护355

7.3.1 材料的去污染355

7.3.2 材料的防护355

第8章 材料生态设计与材料再生360

8.1 材料生态设计361

8.1.1 金属材料生态设计363

8.1.2 无机非金属材料生态设计371

8.1.3 高分子材料生态设计377

8.2 材料再生382

8.2.1 金属材料再生384

8.2.2 无机非金属材料再生391

8.2.3 高分子材料再生395

第9章 材料选用399

9.1 概述399

9.2 材料的使用性能400

9.2.1 工作环境401

9.2.2 力学性能403

9.2.3 物理性能407

9.3 材料的工艺性能408

9.4 材料的经济性408

9.5 环境与资源原则409

参考文献410