材料性能学（第二版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　　　《材料性能学（第二版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》介绍材料使役性能的相关知识。全书共分绪论及正文10章：绪论简要论述了材料性能的概念和划分，材料性能在表征、机理、影响因素和测试等方面的共性问题；第1～5章为力学性能部分，分别介绍常规力学试验和相应性能指标、变形和强化、断裂和韧化、疲劳性能以及材料在高温、冲击、摩擦和腐蚀性介质等常见工程环境下的强度与断裂；第6～9章为物理性能部分，分别介绍材料的热学、磁学、电学及光学性能；第10章为材料的耐环境性能，介绍金属材料的腐蚀和高分子材料的老化。　　《材料性能学（第二版）/普通高等教育“十一五”国家级规划教材》力求从材料性能学“四要素”——表征(规律)、机理、影响因素和测试，来阐述材料的性能，注重基本理论和工程应用的结合，并注意到不同材料的共性和个性。本书涉及的知识面宽，信息量大，基础性强，主要作为材料科学与工程一级学科的专业基础课教材，也可供研究生、相关工程技术人员参考。

内页插图

目录

绪论1 材料的常规力学性能1．1单向静拉伸试验及性能1．1．1单向静拉伸试验1．1．2拉伸曲线1．1．3单向静拉伸基本力学性能指标1．2其他静载下的力学试验及性能1．2．1应力状态软性系数1．2．2压缩1．2．3弯曲1．2．4扭转1．2．5剪切1．2．6几种静载试验方法的比较1．3缺口效应1．3．1缺口处应力分布及缺口效应1．3．2缺口敏感度1．4硬度1．4．1布氏硬度1．4．2洛氏硬度1．4．3维氏硬度1．4．4其他硬度1．4．5常用材料的硬度1．4．6纳米硬度1．5冲击韧度1．5．1夏比缺口冲击试验1．5．2冲击韧度和冲击功的适用性1．5．3冲击试验的应用1．6强度的统计学分析本章小结名词及术语思考题及习题
2 材料的变形2．1弹性变形2．1．1弹性变形的宏观描述2．1．2弹性变形的微观本质2．1．3弹性模量影响因素2．1．4橡胶弹性2．1．5非理想弹性变形2．2黏弹性变形2．2．1黏弹性行为2．2．2力学松弛2．2．3黏弹性变形的唯象描述2．2．4时温等效原理2．3塑性变形2．3．1塑性变形的一般特点2．3．2塑性变形机理2．3．3屈服2．3．4应变硬化2．3．5颈缩2．4先进材料的力学性能2．4．1金属玻璃2．4．2多孔材料2．4．3纳米结构材料本章小结名词及术语思考题及习题
3 材料的断3．1断裂概述3．1．1断裂类型3．1．2断裂强度3．1．3宏观断口3．1．4断裂机制图3．2断裂过程及机制3．2．1解理断裂3．2．2微孔聚集断裂3．2．3沿晶断裂3．2．4韧一脆转变3．3非金属材料的断裂……4 材料的疲劳5 材料在不同工程环境下的力学性能6 材料的热学性能7 磁学性能8 电学性能9 光学性能10 材料的耐环境性能参考文献

精彩书摘

　　0．5材料性能的影响因素　　影响材料性能的因素可以分为外部因素(外因)和内部因素(内因)两大类。　　一般来说，外因主要包括温度、介质气氛、载荷形式、试样尺寸和形状等。在这些因素中，温度是最重要的，几乎所有性能指标都受温度的影响；介质气氛、载荷形式等因素通常是针对力学性能而言的。　　内部因素可称为结构影响因素。材料的结构大致可分为三个层次：第一是原子结构，包括电子结构和化学键性质；第二是凝聚态结构，包括晶体或非晶体结构、晶体点缺陷(空位、杂质或溶质原子)和线缺陷(位错)等；第三是组织结构，包括多晶体晶界、多相材料相界、形态、大小、分布、组织缺陷(疏松、气孔、偏析、缩孔等)和裂纹等。对所有的性能指标，都可以按上述影响因素一一进行分析。掌握这部分内容，有助于通过工艺改变结构，而达到控制性能的目的。这也是材料科学工作者需要掌握的重要知识。　　不同的性能对不同层次结构的敏感性不同。有些是非常敏感；有些比较敏感，而有些性能则不受某一类结构的控制，称为结构不敏感性能。例如，金属材料的弹性模量是第二和第三层次结构的非敏感性能，而其他力学性能(强度、塑性、韧性)则对所有层次结构均敏感。再比如，热容以及某些与自发磁化有关的性能对原子结构和凝聚态结构敏感，对组织结构不是很敏感；而与技术磁化有关的性能以及电阻率等其他物理l生能则对组织结构比较敏感。　　不同层次的结构对性能的影响程度不同，有些是主要控制因素，有些是次要控制因素。一般来说，原子结构决定了材料宏观行为的基本属性。例如，金属、陶瓷、高分子聚合物三大类术才料宏观性能的差异主要是由化学键(原子结构)差异决定的。金属材料以典型的金属键结合，内部有大量能自由运动的电子，因而导电性好；在变形时不会破坏整体的键合，因而塑性好，陶瓷材料通常以离子键、共价键或这两种键的混合形式结合，不存在自由电子，键的结合力大且有方向性，故导电性、导热性、塑性差，但介电性好。虽然原子结构决定了材料的基本属性，但第二或第三层次的结构却能强烈影响性能的高低，甚至成为主要控制因素。例如，陶瓷化学键很强，理论上强度应该很高，但由于生产工艺的限制，工程陶瓷材料内部存在很多气孔和微裂纹，使得强度远低于预期值，可以说，微裂纹和气孔就是控制陶瓷材料强度的主要结构因素。同样地，金属材料强度的主要结构控制因素就是晶体缺陷，特别是位错和界面。　　……

前言/序言

　　随着国家“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划”的实施，加强学生素质教育，培养其创新精神已被放在重要的地位。根据总体优化人才培养过程的要求，为了给学生的学习留出一定的时间和空间，在新的教学计划中，相关课程的合并、整合以及课堂教学总学时数的大幅减少也成为必然趋势，已有不少学校将材料科学与工程学科的两门专业基础课《材料的力学性能》和《材料的物理性能》合并为一门课程《材料性能学》进行教学，因此编写一本适应新教学计划和要求的教材是十分必要和紧迫的任务。本书即为此目的而撰写，作为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，可作为材料科学与工程一级学科主干专业基础课教材，也可作为相关学科专业本科生、研究生以及工程技术人员的参考书。　　本书的绪论对材料性能的概念、划分、表征、宏观规律、微观本质、影响因素以及测试方法的共性和个性问题进行了扼要的论述，供读者作为开始学习和结束学习后进行复习的提纲。正文内容分为三大部分，共10章：第1～5章为力学l！生能部分，分别介绍包括拉、压、弯、扭、剪、缺口、冲击及硬度等最常见的力学性能试验方法和相应的力学性能指标(第1章)，材料的变形及强化(第2章)，材料的断裂及韧化(第3章)，材料的疲劳(第4章)和材料在高温、高速冲击、腐蚀性环境、摩擦等不同条件下的力学性能(第5章)；第6～9章为物理I生能部分，分别介绍材料的热容、热膨胀、热传导等热学性能(第6章)，材料的磁学性能(第7章)，材料的导电、介电、热电、压电、热释电等电学性能(第8章)以及材料对光的折射、反射、吸收、散射和发光等光学性能(第9章)；第10章为全书的第三部分，介绍材料的耐环境性能，包括金属材料的腐蚀和高分子材料的老化。　　通过本课程的学习，应掌握材料的各种主要性能的宏观规律、物理本质以及工程意义；了解影响材料性能的主要因素，基本掌握改善或提高材料性能指标，充分发挥材料潜力的主要途径；了解材料性能测试的原理、方法以及相关仪器设备；初步具备合理选用材料、开发新型材料的必要基础知识和基本技能。　　本书的编写力求有丰富的知识覆盖面、足够的信息量和适当的理论深度。在内容编排上，把过去分散在不同专业、不同课程中的有关材料性能的内容，如金属材料的力学性能和物理性能、无机材料的物理性能、高分子材料的力学性能、材料的腐蚀等，进行综合优化、系统介绍。因此，本书的内容涉及面较广，要求学生具有“材料科学基础”、“材料加工原理”等主干专业课程以及“普通物理”、“材料力学”、“物理化学”、“固体物理”等基础课程的相关知识基础。同时，本书在满足基本教学要求的基础上，也为学生提供了自学或选学的内容(书中小字部分)，帮助学生拓宽知识面和加深理论基础。此外，在每一章末尾都附有本章小结和名词及术语表，帮助学生对所学内容进行复习和巩固。一定量的思考题和习题则考察学生对所学内容的理解和应用能力。　　本书第1～5章由张帆撰写，第6～9章由周伟敏撰写，第10章由张绍宗、江学良撰写。全书由张帆统稿。在编写过程中，参考和引用了一些学者的书籍资料，列于参考文献，在此向他们致以感谢。　　由于编者水平有限，书中存在的疏漏和欠妥之处，敬请读者批评指正。　　张帆　　2007年1月4日

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