材料物理性能（第三版）

绪论 １
１　材料的力学性能 ６
本章内容提要 ６
１．１　应力及应变 ７
１．１．１　应力 ７
１．１．２　应变 ８
１．２　弹性形变 １１
１．２．１　胡克定律 １１
１．２．２　弹性形变的机理 １２
１．２．３　弹性模量的影响因素 １３
１．２．４　无机材料的弹性模量 １５
１．２．５　复相的弹性模量 １６
１．３　材料的塑性形变 １８
１．３．１　晶体滑移 １９
１．３．２　塑性形变的位错运动理论 ２０
１．３．３　应力状态软性系数 ２３
１．４　滞弹性和内耗 ２４
１．４．１　黏弹性和滞弹性 ２４
１．４．２　应变松弛和应力松弛 ２４
１．４．３　松弛时间 ２５
１．４．４　无弛豫模量与弛豫模量 ２７
１．４．５　模量亏损 ２７
１．４．６　材料的内耗 ２８
１．５　材料的高温蠕变 ２８
１．５．１　蠕变曲线 ２８
１．５．２　蠕变机理 ２９
１．５．３　影响蠕变的因素 ３１
１．６　材料的断裂强度 ３３
１．６．１　理论断裂强度 ３４
１．６．２　Ｉｎｇｌｉｓ理论 ３５
１．６．３　Ｇｒｉｆｆｉｔｈ微裂纹理论 ３６
１．６．４　Ｏｒｏｗａｎ理论 ３７
１．７　材料的断裂韧性 ３７
１．７．１　裂纹扩展方式 ３７
１．７．２　裂纹尖端应力场分析 ３８
１．７．３　几何形状因子 ３８
１．７．４　断裂韧性 ３９
１．７．５　裂纹扩展的动力与阻力 ４０
１．８　裂纹的起源与扩展 ４０
１．８．１　裂纹的起源 ４０
１．８．２　裂纹的快速扩展 ４１
１．８．３　影响裂纹扩展的因素 ４２
１．９　材料的疲劳 ４２
１．９．１　应力腐蚀理论 ４３
１．９．２　高温下裂纹尖端的应力空腔作用 ４３
１．９．３　亚临界裂纹生长速率与应力场强度因子的关系 ４４
１．９．４　根据亚临界裂纹扩展预测材料寿命 ４４
１．９．５　蠕变断裂 ４５
１．１０　显微结构对材料脆性断裂的影响 ４５
１．１０．１　晶粒尺寸 ４６
１．１０．２　气孔的影响 ４７
１．１１　提高材料强度及改善脆性的途径 ４８
１．１１．１　金属材料的强化 ４８
１．１１．２　陶瓷材料的强化 ５１
１．１２　材料的摩擦及磨损 ５５
１．１２．１　摩擦 ５５
１．１２．２　摩擦的机理 ５６
１．１２．３　磨损 ５６
１．１２．４　磨损试验 ５７
１．１２．５　耐磨性 ５８
１．１３　复合材料及其力学性能 ５８
１．１３．１　复合材料的分类 ５８
１．１３．２　连续纤维单向强化复合材料的强度 ６０
１．１３．３　短纤维单向强化复合材料 ６２
１．１３．４　碳纤维复合材料 ６３
１．１３．５　碳纤维的结构与分类 ６４
１．１３．６　碳纤维复合材料工艺 ６４
１．１３．７　碳纤维复合材料的应用 ６５
１．１４　材料的硬度 ６６
１．１４．１　硬度的表示方法 ６６
１．１４．２　硬度的测量 ６７
１．１５　高分子材料的力学性能 ６９
１．１５．１　低强度和较高的比强度 ６９
１．１５．２　高弹性和黏弹性 ６９
１．１５．３　高耐磨性 ７０
１．１５．４　相对分子质量依赖性 ７０
１．１６　多孔陶瓷材料及其性能 ７０
１．１６．１　多孔陶瓷孔隙的形成 ７１
１．１６．２　多孔陶瓷材料制备技术 ７２
１．１６．３　多孔陶瓷材料性能 ７３
１．１７　水泥混凝土的结构与力学性能 ７５
１．１７．１　混凝土孔结构的分类 ７５
１．１７．２　混凝土强度与孔结构的关系 ７６
１．１７．３　混凝土水化产物及其影响 ７６
习题 ７７
２　材料的热学性能 ８０
本章内容提要 ８０
２．１　热学性能的物理基础 ８０
２．２　材料的热容 ８２
２．２．１　热容的基本概念 ８２
２．２．２　晶态固体热容的有关定律 ８３
２．２．３　材料的热容及其影响因素 ８５
２．３　材料的热膨胀 ９０
２．３．１　热膨胀的概念及其表示方法 ９０
２．３．２　固体材料的热膨胀机理 ９１
２．３．３　热膨胀和其他性能的关系 ９２
２．３．４　多晶体和复合材料的热膨胀 ９４
２．３．５　陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数 ９８
２．３．６　高分子材料的热膨胀 ９９
２．４　材料的热传导 １００
２．４．１　固体材料热传导的宏观规律 １００
２．４．２　固体材料热传导的微观机理 １０１
２．４．３　影响热导率的因素 １０４
２．４．４　某些无机材料实测的热导率 １１０
２．４．５　高分子材料的热导率 １１１
２．５　材料的热稳定性 １１２
２．５．１　热稳定性的表示方法 １１２
２．５．２　热应力 １１２
２．５．３　抗热冲击断裂性能 １１４
２．５．４　抗热冲击损伤性能 １１８
２．５．５　提高抗热震性的措施 １１９
２．６　高分子材料的耐热性和热稳定性 １２０
２．６．１　耐热性和热稳定性的基本要求及评价 １２０
２．６．２　提高高分子材料耐热性和热稳定性的途径 １２１
习题 １２１
３　材料的光学性能 １２３
本章内容提要 １２３
３．１　光传播的基本性质 １２３
３．１．１　光的波粒二象性 １２３
３．１．２　光与固体的相互作用 １２５
３．２　光的反射和折射 １２６
３．２．１　反射定律和折射定律 １２６
３．２．２　材料的反射系数及其影响因素 １２７
３．２．３　光的全反射 １２８
３．２．４　影响材料折射率的因素 １２８
３．２．５　晶体的双折射 １２９
３．３　材料对光的吸收和色散 １３１
３．３．１　吸收系数与吸收率 １３１
３．３．２　光的吸收与波长的关系 １３２
３．３．３　光的色散 １３５
３．４　光的散射 １３６
３．４．１　散射的一般规律 １３６
３．４．２　弹性散射 １３７
３．４．３　非弹性散射 １３７
３．５　材料的不透明性与半透明性 １３８
３．５．１　材料的不透明性 １３８
３．５．２　材料的乳浊性 １４０
３．５．３　材料的半透明性 １４１
３．５．４　材料的颜色 １４２
３．５．５　材料的着色 １４３
３．６　电光效应、光折变效应、非线性光学效应 １４４
３．６．１　电光效应及电光晶体 １４４
３．６．２　光折变效应 １４７
３．６．３　非线性光学效应 １４９
３．７　光的传输与光纤材料 １５０
３．７．１　光纤发展概况和基本特征 １５０
３．７．２　光纤材料的制备 １５１
３．７．３　光纤的应用 １５２
３．８　材料的发光 １５３
３．８．１　激励方式 １５３
３．８．２　材料发光的特性 １５４
３．９　固体激光器材料及其应用 １５５
习题 １５８
４　材料的电导性能 １５９
本章内容提要 １５９
４．１　电导的物理现象 １５９
４．１．１　电导率与电阻率 １５９
４．１．２　电导的物理特性 １６０
４．２　离子电导 １６１
４．２．１　载流子浓度 １６１
４．２．２　离子迁移率 １６２
４．２．３　离子电导率 １６３
４．２．４　离子电导率的影响因素 １６６
４．２．５　固体电解质ＺｒＯ２ １６７
４．３　电子电导 １６８
４．３．１　电子迁移率 １６８
４．３．２　载流子浓度 １６９
４．３．３　电子电导率 １７１
４．３．４　电子电导率的影响因素 １７３
４．４　金属材料的电导 １７６
４．４．１　金属电导率 １７６
４．４．２　电阻率与温度的关系 １７７
４．４．３　电阻率与压力的关系 １７９
４．４．４　冷加工和缺陷对电阻率的影响 １８０
４．４．５　电阻率的各向异性 １８２
４．４．６　固溶体的电阻率 １８３
４．５　无机非金属固体材料的电导 １８６
……
绪论 １
１　材料的力学性能 ６
本章内容提要 ６
１．１　应力及应变 ７
１．１．１　应力 ７
１．１．２　应变 ８
１．２　弹性形变 １１
１．２．１　胡克定律 １１
１．２．２　弹性形变的机理 １２
１．２．３　弹性模量的影响因素 １３
１．２．４　无机材料的弹性模量 １５
１．２．５　复相的弹性模量 １６
１．３　材料的塑性形变 １８
１．３．１　晶体滑移 １９
１．３．２　塑性形变的位错运动理论 ２０
１．３．３　应力状态软性系数 ２３
１．４　滞弹性和内耗 ２４
１．４．１　黏弹性和滞弹性 ２４
１．４．２　应变松弛和应力松弛 ２４
１．４．３　松弛时间 ２５
１．４．４　无弛豫模量与弛豫模量 ２７
１．４．５　模量亏损 ２７
１．４．６　材料的内耗 ２８
１．５　材料的高温蠕变 ２８
１．５．１　蠕变曲线 ２８
１．５．２　蠕变机理 ２９
１．５．３　影响蠕变的因素 ３１
１．６　材料的断裂强度 ３３
１．６．１　理论断裂强度 ３４
１．６．２　Ｉｎｇｌｉｓ理论 ３５
１．６．３　Ｇｒｉｆｆｉｔｈ微裂纹理论 ３６
１．６．４　Ｏｒｏｗａｎ理论 ３７
１．７　材料的断裂韧性 ３７
１．７．１　裂纹扩展方式 ３７
１．７．２　裂纹尖端应力场分析 ３８
１．７．３　几何形状因子 ３８
１．７．４　断裂韧性 ３９
１．７．５　裂纹扩展的动力与阻力 ４０
１．８　裂纹的起源与扩展 ４０
１．８．１　裂纹的起源 ４０
１．８．２　裂纹的快速扩展 ４１
１．８．３　影响裂纹扩展的因素 ４２
１．９　材料的疲劳 ４２
１．９．１　应力腐蚀理论 ４３
１．９．２　高温下裂纹尖端的应力空腔作用 ４３
１．９．３　亚临界裂纹生长速率与应力场强度因子的关系 ４４
１．９．４　根据亚临界裂纹扩展预测材料寿命 ４４
１．９．５　蠕变断裂 ４５
１．１０　显微结构对材料脆性断裂的影响 ４５
１．１０．１　晶粒尺寸 ４６
１．１０．２　气孔的影响 ４７
１．１１　提高材料强度及改善脆性的途径 ４８
１．１１．１　金属材料的强化 ４８
１．１１．２　陶瓷材料的强化 ５１
１．１２　材料的摩擦及磨损 ５５
１．１２．１　摩擦 ５５
１．１２．２　摩擦的机理 ５６
１．１２．３　磨损 ５６
１．１２．４　磨损试验 ５７
１．１２．５　耐磨性 ５８
１．１３　复合材料及其力学性能 ５８
１．１３．１　复合材料的分类 ５８
１．１３．２　连续纤维单向强化复合材料的强度 ６０
１．１３．３　短纤维单向强化复合材料 ６２
１．１３．４　碳纤维复合材料 ６３
１．１３．５　碳纤维的结构与分类 ６４
１．１３．６　碳纤维复合材料工艺 ６４
１．１３．７　碳纤维复合材料的应用 ６５
１．１４　材料的硬度 ６６
１．１４．１　硬度的表示方法 ６６
１．１４．２　硬度的测量 ６７
１．１５　高分子材料的力学性能 ６９
１．１５．１　低强度和较高的比强度 ６９
１．１５．２　高弹性和黏弹性 ６９
１．１５．３　高耐磨性 ７０
１．１５．４　相对分子质量依赖性 ７０
１．１６　多孔陶瓷材料及其性能 ７０
１．１６．１　多孔陶瓷孔隙的形成 ７１
１．１６．２　多孔陶瓷材料制备技术 ７２
１．１６．３　多孔陶瓷材料性能 ７３
１．１７　水泥混凝土的结构与力学性能 ７５
１．１７．１　混凝土孔结构的分类 ７５
１．１７．２　混凝土强度与孔结构的关系 ７６
１．１７．３　混凝土水化产物及其影响 ７６
习题 ７７
２　材料的热学性能 ８０
本章内容提要 ８０
２．１　热学性能的物理基础 ８０
２．２　材料的热容 ８２
２．２．１　热容的基本概念 ８２
２．２．２　晶态固体热容的有关定律 ８３
２．２．３　材料的热容及其影响因素 ８５
２．３　材料的热膨胀 ９０
２．３．１　热膨胀的概念及其表示方法 ９０
２．３．２　固体材料的热膨胀机理 ９１
２．３．３　热膨胀和其他性能的关系 ９２
２．３．４　多晶体和复合材料的热膨胀 ９４
２．３．５　陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数 ９８
２．３．６　高分子材料的热膨胀 ９９
２．４　材料的热传导 １００
２．４．１　固体材料热传导的宏观规律 １００
２．４．２　固体材料热传导的微观机理 １０１
２．４．３　影响热导率的因素 １０４
２．４．４　某些无机材料实测的热导率 １１０
２．４．５　高分子材料的热导率 １１１
２．５　材料的热稳定性 １１２
２．５．１　热稳定性的表示方法 １１２
２．５．２　热应力 １１２
２．５．３　抗热冲击断裂性能 １１４
２．５．４　抗热冲击损伤性能 １１８
２．５．５　提高抗热震性的措施 １１９
２．６　高分子材料的耐热性和热稳定性 １２０
２．６．１　耐热性和热稳定性的基本要求及评价 １２０
２．６．２　提高高分子材料耐热性和热稳定性的途径 １２１
习题 １２１
３　材料的光学性能 １２３
本章内容提要 １２３
３．１　光传播的基本性质 １２３
３．１．１　光的波粒二象性 １２３
３．１．２　光与固体的相互作用 １２５
３．２　光的反射和折射 １２６
３．２．１　反射定律和折射定律 １２６
３．２．２　材料的反射系数及其影响因素 １２７
３．２．３　光的全反射 １２８
３．２．４　影响材料折射率的因素 １２８
３．２．５　晶体的双折射 １２９
３．３　材料对光的吸收和色散 １３１
３．３．１　吸收系数与吸收率 １３１
３．３．２　光的吸收与波长的关系 １３２
３．３．３　光的色散 １３５
３．４　光的散射 １３６
３．４．１　散射的一般规律 １３６
３．４．２　弹性散射 １３７
３．４．３　非弹性散射 １３７
３．５　材料的不透明性与半透明性 １３８
３．５．１　材料的不透明性 １３８
３．５．２　材料的乳浊性 １４０
３．５．３　材料的半透明性 １４１
３．５．４　材料的颜色 １４２
３．５．５　材料的着色 １４３
３．６　电光效应、光折变效应、非线性光学效应 １４４
３．６．１　电光效应及电光晶体 １４４
３．６．２　光折变效应 １４７
３．６．３　非线性光学效应 １４９
３．７　光的传输与光纤材料 １５０
３．７．１　光纤发展概况和基本特征 １５０
３．７．２　光纤材料的制备 １５１
３．７．３　光纤的应用 １５２
３．８　材料的发光 １５３
３．８．１　激励方式 １５３
３．８．２　材料发光的特性 １５４
３．９　固体激光器材料及其应用 １５５
习题 １５８
４　材料的电导性能 １５９
本章内容提要 １５９
４．１　电导的物理现象 １５９
４．１．１　电导率与电阻率 １５９
４．１．２　电导的物理特性 １６０
４．２　离子电导 １６１
４．２．１　载流子浓度 １６１
４．２．２　离子迁移率 １６２
４．２．３　离子电导率 １６３
４．２．４　离子电导率的影响因素 １６６
４．２．５　固体电解质ＺｒＯ２ １６７
４．３　电子电导 １６８
４．３．１　电子迁移率 １６８
４．３．２　载流子浓度 １６９
４．３．３　电子电导率 １７１
４．３．４　电子电导率的影响因素 １７３
４．４　金属材料的电导 １７６
４．４．１　金属电导率 １７６
４．４．２　电阻率与温度的关系 １７７
４．４．３　电阻率与压力的关系 １７９
４．４．４　冷加工和缺陷对电阻率的影响 １８０
４．４．５　电阻率的各向异性 １８２
４．４．６　固溶体的电阻率 １８３
４．５　无机非金属固体材料的电导 １８６
……