本书为北京市高等教育精品教材。 本书阐述了材料科学与工程的基础理论及其在材料加工工程中的应用，介绍了材料的成分、加工工艺、组织结构和性能之间的关系。主要包括原子结构与原子间结合键、晶体结构、固体中的扩散、材料的固化、相图、固态相变与金属热处理、金属的力学性能及其他性能、高分子材料的结构与性能、陶瓷的结构与性能等内容。 本书可作为高等院校材料科学、材料加工以及制造工程领域的教材，也可供有关工程技术人员参考使用。

书名：材料工程基础

作者：王昆林

ISBN：9787302070641

类别：教学用书

定价：36元

出版社：清华大学出版社

出版时间：2004-8-25

装帧：平装

印次：1-2

前言

目录(第一章 绪论 第二章 原子结构与原子间结合键 第三章 晶体结构 第四章 固体中的扩散 第五章 材料的固化 第六章 相图 第七章 固态相变与金属热处理 第八章 金属的力学性能及其他性能 第九章 高分子材料的结构与性能 第十章 陶瓷的结构与性能)

前言

本书是根据国家教育部1998年调整的最新专业目录，为适应按系设置宽口径专业的改革需要，本着加强基础、淡化专业和宽口径的宗旨，作为材料加工工程专业的通用教材，并作为“材料加工原理”、“材料加工工艺”和“工程材料”的配套教材而编写的。

本书内容参照国外最新教材，按新的材料加工工程专业方向的要求，进行了较大的更新和改变。不仅系统介绍了材料科学与工程的基础理论，而且各章节均紧密结合材料加工学科的现状与发展动向，补充了较多的应用实例，介绍了前沿性科研成果，为学生进一步学习材料加工工程的专业知识打下必要的基础。如在第3章中，不但介绍了晶体结构的经典内容，而且介绍了准晶和液晶等新内容及分析晶体结构的X射线法；在第4章中，不仅介绍

了扩散的一般特点，还介绍了离子晶体、共价晶体和非晶体扩散的特点，以及扩散与材料加工的关系等新内容；在第5章中，首先介绍了材料固化的一般理论，接着介绍了金属凝固和高聚物的固化等，还增加了凝固理论的实际应用部分，介绍了微重力条件下金属的凝固、定向凝固和急冷凝固技术等具有国际先进水平的新科研成果和前沿课题；既考虑到目前以金属材料为主要加工对象的现状，又注意到高分子材料和陶瓷在材料加工工程中日益广泛的应用前景。

本书不仅介绍材料组织结构的知识，而且增加了材料性能尤其是力学性能的知识，重点突出材料的成分、加工工艺、组织结构与性能的关系，使学生更好地掌握本课程学习的主线。

本书得到北京市教育委员会“北京市高等教育精品教材立项项目”和清华大学“985”教材项目的资助，特表示衷心的感谢。

本书的编写参考了国内外的有关教材、科技著作等文献。在此特向有关作者致以深切的谢意。

由于编者水平有限，本书不足之处在所难免，敬请读者批评指正。

王昆林

2003年5月

目录

第一章 绪论

1.1材料发展概要1

1.2材料应用现状与新材料的发展趋势5

1.3材料科学与工程简介10

1.4材料的分类17

1.5材料加工工程简介19

小结21

重要术语与概念22

习题23

第二章 原子结构与原子间结合键

2.1原子结构24

2.2原子序数和原子质量24

2.3原子的电子层结构26

2.4原子的结合键43

小结51

重要术语与概念51

习题53

第三章 晶体结构

3.1晶体的特征54

3.2空间点阵与晶胞55

3.3晶系与布喇菲点阵56

3.4典型的晶体结构58

3.5晶向与晶向指数59

3.6晶面与晶面指数60

3.7三种典型晶体结构的比较63

3.8原子体密度、面密度和线密度68

3.9多晶型性与同素异构转变71

3.10多晶与单晶材料73

3.11微晶、准晶与液晶73

3.12合金相结构76

3.13晶体缺陷90

3.14非晶态合金105

3.15用X射线衍射法分析晶体结构105

小结106

重要术语与概念107

习题108

第四章 固体中的扩散

4.1概述110

4.2扩散定律113

4.3影响扩散的因素116

4.4反应扩散119

4.5离子晶体和共价晶体中的扩散121

4.6非晶体中的扩散122

4.7扩散与材料加工122

小结126

重要术语与概念127

习题128

第五章 材料的固化

5.1材料固化的概念与特征129

5.2金属的结晶130

5.3高聚物的固化146

5.4材料固化理论的应用149

小结157

重要术语与概念158

习题160

第六章 相图

6.1相图基本概念161

6.2相律和杠杆定律163

6.3二元匀晶相图165

6.4二元共晶相图167

6.5二元包晶相图175

6.6具有中间相或化合物的相图178

6.7相图基本类型小结179

6.8相图与性能的关系180

6.9铁碳合金相图182

小结197

重要术语与概念198

习题199

第七章 固态相变与金属热处理

7.1固态相变概述200

7.2钢的热处理原理203

7.3钢的热处理工艺227

小结249

重要术语与概念251

习题253

第八章 金属的力学性能及其他性能

8.1金属的应力与应变255

8.2弹性性能263

8.3金属单晶体的塑性变形265

8.4金属多晶体的塑性变形271

8.5合金的塑性变形274

8.6塑性变形对合金组织和性能的影响276

8.7金属及合金的回复与再结晶281

8.8金属的断裂293

8.9金属的疲劳299

8.10金属的蠕变和持久强度300

8.11硬度302

8.12金属的磨损304

8.13金属的物理和化学性能305

8.14金属的工艺性能308

小结310

重要术语与概念312

习题314

第九章 高分子材料的结构与性能

9.1概述315

9.2高聚物的结构320

9.3高聚物的性能331

小结343

重要术语与概念344

习题346

第十章 陶瓷的结构与性能

10.1陶瓷材料概述347

10.2陶瓷的组织与结构350

10.3陶瓷材料的性能358

10.4陶瓷材料加工363

小结372

重要术语与概念372

习题373

参考文献374