上海市教育委员会组编材料科学基础胡祥蔡珣主编上海交通大学出版社
上 海 市 教 育 委 员 会 组 编 材 料 科 学 基 础 胡赓祥 蔡 珣 主编 上 海 交 通 大 学 出 版 社
内容简介材料科学是研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相互关系的新兴学科，它将金属、陶瓷、高分子等不同材料的微观特性和宏观规律建立在共同的理论基础上，对生产、使用和发展材料具有指导意义。本书是材料科学与工程专业的基础理论教材，属上海市普通高校“九五”重点教材建设项目。其内容包括材料的微观结构，晶体缺陷，原子及分子的运动，材料的范性形变和再结晶，相平衡及相图，材料的亚稳态等，着重于基本概念和基础理论，强调科学性、先进性和实用性，并介绍材料科学领域的新发展，注意应用理论于解决实际问题。本书既是材料科学与工程或相关专业的教材，也可用作从事材料研究、生产和使用的科研人员和工程技术人员的参考书。图书在版编目（CIP）数据材料科学基础胡祥，蔡珣主编，一上海：上海交通大学出版社，2000（2002重印）ISBN7-313-02480-0I.材...II.①胡..②蔡..ⅢI材料科学高等学校-教材IV.TB3中国版本图书馆CIP数据核字（2002）第35788号材料科学基础上海市教育委员会组编胡祥蔡珀主编上海交通大学出版社出版发行（上海市番禺路877号邮政编码200030）电话：64071208出版人：张天蔚常熟市华顺印刷有限公司印刷全国新华书店经销开本：787mm×1092mm1/16印张：24插页：4字数：598千字2000年11月第1版2002年8月第3次印刷印数：3051~6100定价：38.00元ISBN7-313-02480-QTB·054版权所有有侵权必究
内 容 简 介 材料科学是研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相互关 系的新兴学科 ,它将金属、陶瓷、高分子等不同材料的微观特性和宏观规律建立在共 同的理论基础上 ,对生产、使用和发展材料具有指导意义。本书是材料科学与工程专 业的基础理论教材 ,属上海市普通高校“九五”重点教材建设项目。其内容包括材料 的微观结构 ,晶体缺陷 ,原子及分子的运动 , 材料的范性形变和再结晶 , 相平衡及相 图 , 材料的亚稳态等 ,着重于基本概念和基础理论 , 强调科学性、先进性和实用性 ,并 介绍材料科学领域的新发展 , 注意应用理论于解决实际问题。 本书既是材料科学与工程或相关专业的教材 , 也可用作从事材料研究、生产和使 用的科研人员和工程技术人员的参考书。 图书在版编目( CIP) 数据 材料科学基础/ 胡赓祥, 蔡珣主编 . —上海: 上海交 通大学出版社, 2000 (2002 重印) ISBN 7 - 313 - 02480 - 0 Ⅰ . 材 . . . Ⅱ . ①胡 . . .②蔡 . . . Ⅲ . 材料科学 - 高等学校 - 教材 Ⅳ . TB3 中国版本图书馆 CIP 数据核字( 2002 )第 35788 号 材料科学基础 上海市教育委员会组编 胡赓祥 蔡 珣 主编 上海交通大学出版社出版发行 ( 上海市番禺路 877 号 邮政编码 200030 ) 电话: 64071208 出版人 :张天蔚 常熟市华顺印刷有限公司 印刷 全国新华书店经销 开本 :787mm×1092mm 1/ 16 印张 : 24 插页 : 4 字数 :598 千字 2000 年 11 月第 1 版 2002 年 8 月第 3 次印刷 印数 :3 051～6 100 ISBN7 - 313 - 02480 - 0/ TB·054 定价 :38 .00 元 版权所有 侵权必究
序《材料科学基础》是材料科学与工程专业的主要理论基础课程。这个专业建立已逾40年，但国际上还没有很合适的材料科学基础教材。编写这类教材的困难之处在于，既要横向地融合金属材料、陶瓷材料和高分子材料的基础理论于一炉，又要纵向地充分运用本专业学生已学过的基础知识（包括材料热力学、材料动力学、固体物理、量子力学和统计物理等），并能连接继后有关材料测试、加工和应用等课程。本人在担任“材料科学基础”教席数年经验的基础上和其他同事们共同编写了《材料科学导论》（上海科学技术出版社，1986），权作为这门课程的教材。并经几所大学（武汉大学等）试用。此书虽名为导论，实际执笔者较多，篇幅较大，上述两个困难并未很好给以解决。十余年来国内大学材料系中多数似仍以金属学（台湾称物理冶金学）作为基础课程。面向扩大专业内容的教学改革，《材料科学基础》的确已属共识，相应的教材就显得十分需要。上海市人民政府高瞻远瞩，着重专业教材建设。市教委于1998年决定以《材料科学基础》为“九五”重点教材并资助出版。上海交大胡祥教授、蔡珣教授、戎咏华教授和华东理工大学黄译副教授都具有丰富的教学经验并热心教学改革，勇于担任本书的编著任务，无疑是一项艰巨和珍贵的尝试。本书的出版标志着我国材料专业建设迈入新的征程，承前启后，作用匪浅。教材建设需经千锤百炼。随着我国经济的持续发展，科教兴国战略的深入贯彻，新型的、较有宽广材料基础、并有志教育人才的苗长，材料专业的教学改革和教材建设事业必将更加灿烂夺目。在草草阅读本书样稿后，谨记述个人的感触情怀,聊以为序。补神9H
序 《材料科学基础》是材料科学与工程专业的主要理论基础课程。这个专业建 立已逾 40 年 , 但国际上还没有很合适的材料科学基础教材。编写这类教材的困 难之处在于 ,既要横向地融合金属材料、陶瓷材料和高分子材料的基础理论于一 炉 , 又要纵向地充分运用本专业学生已学过的基础知识(包括材料热力学、材料动 力学、固体物理、量子力学和统计物理等) , 并能连接继后有关材料测试、加工和应 用等课程。本人在担任“材料科学基础”教席数年经验的基础上和其他同事们共 同编写了《材料科学导论》(上海科学技术出版社 , 1986) , 权作为这门课程的教材 , 并经几所大学(武汉大学等)试用。此书虽名为导论 , 实际执笔者较多 , 篇幅较大 , 上述两个困难并未很好给以解决。十余年来国内大学材料系中多数似仍以金属 学(台湾称物理冶金学) 作为基础课程。面向扩大专业内容的教学改革 ,《材料科 学基础》的确已属共识 , 相应的教材就显得十分需要。上海市人民政府高瞻远瞩 , 着重专业教材建设。市教委于 1998 年决定以《材料科学基础》为“九五”重点教材 并资助出版。上海交大胡赓祥教授、蔡珣教授、戎咏华教授和华东理工大学黄怿 副教授都具有丰富的教学经验并热心教学改革 , 勇于担任本书的编著任务 , 无疑 是一项艰巨和珍贵的尝试。本书的出版标志着我国材料专业建设迈入新的征程 , 承前启后 ,作用匪浅。 教材建设需经千锤百炼。随着我国经济的持续发展 , 科教兴国战略的深入贯 彻 , 新型的、较有宽广材料基础、并有志教育人才的茁长 , 材料专业的教学改革和 教材建设事业必将更加灿烂夺目。在草草阅读本书样稿后 , 谨记述个人的感触情 怀 , 聊以为序
前言材料科学是研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相互关系的科学，它对生产、使用和发展材料具有指导意义。材料对人类历史的进展起着重要的作用，人类使用材料已有悠久的历史，随着人类文明和生产的发展，对材料的要求不断增加和提高，于是由采用天然材料进而为加工制作、再发展为研制合成。在近代科学技术的推动下，材料的品种日益增多，不同效能的新材料不断涌现，原有材料的性能也更为改善与提高，力求满足各种使用要求，故材料科学又成为科学技术发展的基础、工业生产的支柱。在材料科学发展过程中，为了改善材料的质量，提高其性能，扩大品种，研究开发新型材料，人们必须加深对材料的认识，从理论上阐明其本质，掌握其规律，以此能指导实践。通过从其他学科如物理、化学、力学、工程学等领域吸取有关的理论基础，进行彼此间的交叉渗透，并应用各种实验手段从宏观现象到微观结构作测试分析，结合生产和应用实践，予以分析归纳、总结深化，取得了材料理论的迅速进展。但原先由于所用原料及制备过程的不同，通常把材料归类为金属材料、陶瓷材料、高分子材料等类型，故材料理论的发展也分别有金属学、陶瓷学、高分子物理学等范畴。随着认识的提高和深入，人们发现不同类型的材料虽各有其特点，却有许多共性和相通之处，它们的微观特性和宏观规律能以统一的理论来概括，于是就逐渐形成材料科学这门新兴学科。学科的发展必然带来教学体系的相应变化，自20世纪60年代起，美国高校开始出现以“材料科学与工程”系取代原先治金系的变革，将专业范围由金属扩大到陶瓷，并进一步包含高分子材料。这些年来，这一变革逐渐为国际同行所认同，纷纷相继成立这方面的系或专业，我国也于20世纪80年代初经国家教委决定试办材料科学专业，以此与国际接轨。近年教育部已将材料科学与工程定为一级学科，这是材料学科发展的必然方向，是适应21世纪对材料领域专门人才需求的必要措施。针对上述情况，作为专业基础理论的课程“材料科学基础”迫切需要适用的教材以解决教学之需。本书是根据上海市普通高校“九五”重点教材建设计划所提出的任务而编写的。其意图是改革传统的按材料分类的专业理论基础，拓宽专业面，将原先限于各自范畴的内容在共同的基础上融合为一体。其编写原则是从教学要求出发，着重于基本概念和基础理论，适当地掌握内容的深度和广度，要求科学性、先进性和实用性，并能引导学生应用理论于解决材料工程的实际问题。本书的内容安排如下：材料内部的微观结构，包括原子态到聚合态（第1章），一1一
前 言 材料科学是研究材料的成分、组织结构、制备工艺与材料性能及应用之间相 互关系的科学 , 它对生产、使用和发展材料具有指导意义。材料对人类历史的进 展起着重要的作用 ,人类使用材料已有悠久的历史 , 随着人类文明和生产的发展 , 对材料的要求不断增加和提高 , 于是由采用天然材料进而为加工制作、再发展为 研制合成。在近代科学技术的推动下 , 材料的品种日益增多 , 不同效能的新材料 不断涌现 ,原有材料的性能也更为改善与提高 , 力求满足各种使用要求 , 故材料科 学又成为科学技术发展的基础、工业生产的支柱。在材料科学发展过程中 , 为了 改善材料的质量 , 提高其性能 , 扩大品种 , 研究开发新型材料 , 人们必须加深对材 料的认识 ,从理论上阐明其本质 , 掌握其规律 ,以此能指导实践。通过从其他学科 如物理、化学、力学、工程学等领域吸取有关的理论基础 , 进行彼此间的交叉渗透 , 并应用各种实验手段从宏观现象到微观结构作测试分析 , 结合生产和应用实践 , 予以分析归纳、总结深化 , 取得了材料理论的迅速进展。但原先由于所用原料及 制备过程的不同 , 通常把材料归类为金属材料、陶瓷材料、高分子材料等类型 , 故 材料理论的发展也分别有金属学、陶瓷学、高分子物理学等范畴。随着认识的提 高和深入 ,人们发现不同类型的材料虽各有其特点 , 却有许多共性和相通之处 , 它 们的微观特性和宏观规律能以统一的理论来概括 , 于是就逐渐形成材料科学这门 新兴学科。 学科的发展必然带来教学体系的相应变化 , 自 20 世纪 60 年代起 , 美国高校 开始出现以“材料科学与工程”系取代原先冶金系的变革 , 将专业范围由金属扩大 到陶瓷 , 并进一步包含高分子材料。这些年来 , 这一变革逐渐为国际同行所认同 , 纷纷相继成立这方面的系或专业 ,我国也于 20 世纪 80 年代初经国家教委决定试 办材料科学专业 , 以此与国际接轨。近年教育部已将材料科学与工程定为一级学 科 , 这是材料学科发展的必然方向 , 是适应 21 世纪对材料领域专门人才需求的必 要措施。针对上述情况 , 作为专业基础理论的课程“材料科学基础”迫切需要适用 的教材以解决教学之需。本书是根据上海市普通高校“九五”重点教材建设计划 所提出的任务而编写的。其意图是改革传统的按材料分类的专业理论基础 , 拓宽 专业面 , 将原先限于各自范畴的内容在共同的基础上融合为一体。其编写原则是 从教学要求出发 , 着重于基本概念和基础理论 , 适当地掌握内容的深度和广度 , 要 求科学性、先进性和实用性 ,并能引导学生应用理论于解决材料工程的实际问题。 本书的内容安排如下 : 材料内部的微观结构 , 包括原子态到聚合态 (第 1 章) , — 1 —
从理想的完整结构（第2章）到存在各种缺陷的不完整晶体结构（第3章），原子和分子在固体中的运动（第4章），以及材料在受力变形时组织结构的变化和恢复过程（第5章）：在上述基础上，进一步介绍材料组织结构的转变规律，包括单元系转变（第6章），二组元间的相互作用及转变（第7章）和三元系的相互作用规律（第8章），通过这些内容来了解材料的形成规律和存在状态；鉴于上述内容主要是对材料处于平衡状态（稳定态）而言，而实际材料（特别是金属材料）却往往在非平衡的亚稳态使用，因为材料处于亚稳态时其某些性能往往远高于平衡态时的性能。为此编写了有关材料业稳态的内容列于第9章中其中还介绍了近年来在亚稳态研究中的一些新成就，如纳米晶、准晶态及非晶态材料等，让学生了解材料科学发展的一些动态。本书的编写者为上海交通大学蔡珣教授（第1,2，3,5,8章），上海交通大学戎咏华教授（第4，6，7章），上海交通大学胡祥教授（第9章），华东理工大学黄副教授（各章中有关高分子材料部分），全书由胡祥教授、蔡珣教授主编。上海市教委、上海交通大学对本书的编写和出版给予大力支持和提供经济资助，中科院院士、上海交通大学徐祖耀教授对本书的编写十分关心和支持，在此一并表示衷心的感谢。本书的编写是新的尝试过程，由于水平有限，经验不多，必然存在不少缺点和错误，切希望读者提出宝贵意见。编著者2000年7月2
从理想的完整结构(第 2 章)到存在各种缺陷的不完整晶体结构 (第 3 章) , 原子和 分子在固体中的运动(第 4 章) ,以及材料在受力变形时组织结构的变化和恢复过 程(第 5 章) ;在上述基础上 ,进一步介绍材料组织结构的转变规律 , 包括单元系转 变(第 6 章) ,二组元间的相互作用及转变(第 7 章)和三元系的相互作用规律(第 8 章) ,通过这些内容来了解材料的形成规律和存在状态 ; 鉴于上述内容主要是对材 料处于平衡状态(稳定态)而言 ,而实际材料(特别是金属材料)却往往在非平衡的 亚稳态使用 ,因为材料处于亚稳态时其某些性能往往远高于平衡态时的性能。为 此编写了有关材料亚稳态的内容列于第 9 章中 , 其中还介绍了近年来在亚稳态研 究中的一些新成就 ,如纳米晶、准晶态及非晶态材料等 , 让学生了解材料科学发展 的一些动态。 本书的编写者为上海交通大学蔡珣教授(第 1 ,2 , 3 ,5 , 8 章) , 上海交通大学戎 咏华教授(第 4 , 6 , 7 章) , 上海交通大学胡赓祥教授 (第 9 章 ) , 华东理工大学黄怿 副教授(各章中有关高分子材料部分 ) , 全书由胡赓祥教授、蔡珣教授主编。上海 市教委、上海交通大学对本书的编写和出版给予大力支持和提供经济资助 , 中科 院院士、上海交通大学徐祖耀教授对本书的编写十分关心和支持 , 在此一并表示 衷心的感谢。 本书的编写是新的尝试过程 ,由于水平有限 , 经验不多 , 必然存在不少缺点和 错误 , 恳切希望读者提出宝贵意见。 编著者 2000 年 7 月 — 2 —
目录第1章原子结构与键合1.1原子结构物质的组成·111112原子的结构1.13原子的电子结构114元素周期表·12原子间的键合...1 2.1金属键·122离子键·123共价键范德华力·124125氢键·13高分子链h13.1高分子链的近程结构132高分子链的远程结构11第2章固体结构16....2.1晶体学基础16211空间点阵和晶胞1621219晶向指数和晶面指数-213晶体的对称性24.214极射投影272230金属的晶体结构·221三种典型的金属晶体结构30222晶体的原子堆垛方式和间隙33.223多晶型性3623合金相结构3723.1固溶体37.232中间相422.4离子晶体结构5124.1离子晶体的结构规则51242典型的离子晶体结构53.243硅酸盐的晶体结构58
目 录 第 1 章 原子结构与键合. 1 1 .1 原子结构 . 1 1 .1 .1 物质的组成. 1 1 .1 .2 原子的结构. 1 1 .1 .3 原子的电子结构. 2 1 .1 .4 元素周期表. 3 1 .2 原子间的键合 . 4 1 .2 .1 金属键. 4 1 .2 .2 离子键. 4 1 .2 .3 共价键. 5 1 .2 .4 范德华力. 5 1 .2 .5 氢键. 6 1 .3 高分子链 . 6 1 .3 .1 高分子链的近程结构. 7 1 .3 .2 高分子链的远程结构 . 11 第 2 章 固体结构 . 16 2 .1 晶体学基础. 16 2 .1 .1 空间点阵和晶胞 . 16 2 .1 .2 晶向指数和晶面指数 . 19 2 .1 .3 晶体的对称性 . 24 2 .1 .4 极射投影 . 27 2 .2 金属的晶体结构. 30 2 .2 .1 三种典型的金属晶体结构 . 30 2 .2 .2 晶体的原子堆垛方式和间隙 . 33 2 .2 .3 多晶型性 . 36 2 .3 合金相结构. 37 2 .3 .1 固溶体 . 37 2 .3 .2 中间相 . 42 2 .4 离子晶体结构. 51 2 .4 .1 离子晶体的结构规则 . 51 2 .4 .2 典型的离子晶体结构 . 53 2 .4 .3 硅酸盐的晶体结构 . 58 — 1 —
2.5共价晶体结构.612.6聚合物的晶态结构·62聚合物的晶体形态26.163262聚合物晶态结构的模型64263聚合物晶体的晶胞结构662 .768非晶态结构·第3章晶体缺陷72点缺陷723.1311点缺陷的形成723.1274点缺陷的平衡浓度3.13点缺陷的运动75..32位错7532.1位错的基本类型和特征7632279柏氏矢量323位错的运动82324位错的弹性性质87325位错的生成和增殖9532697实际晶体结构中的位错33表面及界面10933.1外表面·109332晶界和亚晶界.110333李晶界.…115334相界116第4章固体中原子及分子的运动1194.1表象理论11941.1菲克第一定律119412菲克第二定律120121413扩散方程的解414置换型固溶体中的扩散125..127415扩散系数D与浓度相关时的求解42扩散的热力学分析12943扩散的原子理论131-.131431扩散机制133432原子跳跃和扩散系数1364.4扩散激活能1374.5无规则行走与扩散距离4.6影响扩散的因素1382
2 .5 共价晶体结构. 61 2 .6 聚合物的晶态结构. 62 2 .6 .1 聚合物的晶体形态 . 63 2 .6 .2 聚合物晶态结构的模型 . 64 2 .6 .3 聚合物晶体的晶胞结构 . 66 2 .7 非晶态结构. 68 第 3 章 晶体缺陷 . 72 3 .1 点缺陷. 72 3 .1 .1 点缺陷的形成 . 72 3 .1 .2 点缺陷的平衡浓度 . 74 3 .1 .3 点缺陷的运动 . 75 3 .2 位错. 75 3 .2 .1 位错的基本类型和特征 . 76 3 .2 .2 柏氏矢量 . 79 3 .2 .3 位错的运动 . 82 3 .2 .4 位错的弹性性质 . 87 3 .2 .5 位错的生成和增殖 . 95 3 .2 .6 实际晶体结构中的位错 . 97 3 .3 表面及界面 . 109 3 .3 .1 外表面. 109 3 .3 .2 晶界和亚晶界. 110 3 .3 .3 孪晶界. 115 3 .3 .4 相界. 116 第 4 章 固体中原子及分子的运动. 119 4 .1 表象理论 . 119 4 .1 .1 菲克第一定律. 119 4 .1 .2 菲克第二定律. 120 4 .1 .3 扩散方程的解. 121 4 .1 .4 置换型固溶体中的扩散. 125 4 .1 .5 扩散系数 D 与浓度相关时的求解 . 127 4 .2 扩散的热力学分析 . 129 4 .3 扩散的原子理论 . 131 4 .3 .1 扩散机制. 131 4 .3 .2 原子跳跃和扩散系数. 133 4 .4 扩散激活能 . 136 4 .5 无规则行走与扩散距离 . 137 4 .6 影响扩散的因素 . 138 — 2 —
4.7141反应扩散4.87离子晶体中的扩散1424.9144高分子的分子运动144491分子链运动的起因及其柔顺性·492分子的运动方式及其结构影响因素145493高分子不同力学状态的分子运动解说147第5章151材料的形变和再结晶·1515.1弹性和粘弹性511弹性变形的本质151512弹性变形的特征和弹性模量1525.13弹性的不完整性154.155514粘弹性52晶体的塑性变形15652.1单晶体的塑性变形·156522166多晶体的塑性变形合金的塑性变形·169523524塑性变形对材料组织与性能的影响17453回复和再结晶18053.1冷变形金属在加热时的组织与性能变化·180532回复…181533再结晶183晶粒长大534190535再结晶织构与退火李晶·194547高聚物的塑性变形196-第6章单组元相图及纯晶体的凝固1991996.1单元系相变的热力学及相平衡199611相平衡条件和相律..612.200单元系相图…纯晶体的凝固20362液态结构.203621622晶体凝固的热力学条件204623形核205210624晶体长大214625结晶动力学及凝固组织626高分子的结晶特征2193
4 .7 反应扩散 . 141 4 .8 离子晶体中的扩散 . 142 4 .9 高分子的分子运动 . 144 4 .9 .1 分子链运动的起因及其柔顺性. 144 4 .9 .2 分子的运动方式及其结构影响因素. 145 4 .9 .3 高分子不同力学状态的分子运动解说. 147 第 5 章 材料的形变和再结晶. 151 5 .1 弹性和粘弹性 . 151 5 .1 .1 弹性变形的本质. 151 5 .1 .2 弹性变形的特征和弹性模量. 152 5 .1 .3 弹性的不完整性. 154 5 .1 .4 粘弹性. 155 5 .2 晶体的塑性变形 . 156 5 .2 .1 单晶体的塑性变形. 156 5 .2 .2 多晶体的塑性变形. 166 5 .2 .3 合金的塑性变形. 169 5 .2 .4 塑性变形对材料组织与性能的影响. 174 5 .3 回复和再结晶 . 180 5 .3 .1 冷变形金属在加热时的组织与性能变化. 180 5 .3 .2 回复. 181 5 .3 .3 再结晶. 183 5 .3 .4 晶粒长大. 190 5 .3 .5 再结晶织构与退火孪晶. 194 5 .4 高聚物的塑性变形 . 196 第 6 章 单组元相图及纯晶体的凝固. 199 6 .1 单元系相变的热力学及相平衡 . 199 6 .1 .1 相平衡条件和相律. 199 6 .1 .2 单元系相图. 200 6 .2 纯晶体的凝固 . 203 6 .2 .1 液态结构. 203 6 .2 .2 晶体凝固的热力学条件. 204 6 .2 .3 形核. 205 6 .2 .4 晶体长大. 210 6 .2 .5 结晶动力学及凝固组织. 214 6 .2 .6 高分子的结晶特征. 219 — 3 —
第7章二元系相图及其合金的凝固.·2247.1相图的表示和测定方法22422672相图热力学的基本要点7 2.1固溶体的自由能-成分曲线226722227多相平衡的公切线原理228723混合物的自由能和杠杆法则229724从自由能。成分曲线推测相图·725231二元相图的几何规律7.3二元相图分析23123173.1匀晶相图和固溶体凝固·.732共晶相图及其合金凝固235733240包晶相图及其合金凝固734243溶混间隙相图与调幅分解.244735其他类型的二元相图·736250复杂二元相图的分析方法737251根据相图推测合金的性能738253二元相图实例分析.7.4二元合金的凝固理论.261741固溶体的凝固理论·261742共晶凝固理论·272743合金铸锭件）的组织与缺陷281.7.5高分子合金概述287751288高分子合金的相容性·752高分子一高分子体系的相图及测定方法289..753290高分子合金的制备方法·754高分子合金的形态结构·291.293755高分子合金性能与组元的一般关系·756295高分子合金主要类型第8章三元相图·:296..2968.1三元相图基础81.1296三元相图成分表示方法812三元相图的空间模型....298299813三元相图的截面图和投影图·814三元相图中的杠杆定律及重心定律.·30130282固态互不溶解的三元共晶相图.30683固态有限互溶的三元共晶相图8.4两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图311福
第 7 章 二元系相图及其合金的凝固. 224 7 .1 相图的表示和测定方法 . 224 7 .2 相图热力学的基本要点 . 226 7 .2 .1 固溶体的自由能 - 成分曲线. 226 7 .2 .2 多相平衡的公切线原理. 227 7 .2 .3 混合物的自由能和杠杆法则. 228 7 .2 .4 从自由能 - 成分曲线推测相图. 229 7 .2 .5 二元相图的几何规律. 231 7 .3 二元相图分析 . 231 7 .3 .1 匀晶相图和固溶体凝固. 231 7 .3 .2 共晶相图及其合金凝固. 235 7 .3 .3 包晶相图及其合金凝固. 240 7 .3 .4 溶混间隙相图与调幅分解. 243 7 .3 .5 其他类型的二元相图. 244 7 .3 .6 复杂二元相图的分析方法. 250 7 .3 .7 根据相图推测合金的性能. 251 7 .3 .8 二元相图实例分析. 253 7 .4 二元合金的凝固理论 . 261 7 .4 .1 固溶体的凝固理论. 261 7 .4 .2 共晶凝固理论. 272 7 .4 .3 合金铸锭(件) 的组织与缺陷. 281 7 .5 高分子合金概述 . 287 7 .5 .1 高分子合金的相容性. 288 7 .5 .2 高分子—高分子体系的相图及测定方法. 289 7 .5 .3 高分子合金的制备方法. 290 7 .5 .4 高分子合金的形态结构. 291 7 .5 .5 高分子合金性能与组元的一般关系. 293 7 .5 .6 高分子合金主要类型. 295 第 8 章 三元相图. 296 8 .1 三元相图基础 . 296 8 .1 .1 三元相图成分表示方法. 296 8 .1 .2 三元相图的空间模型. 298 8 .1 .3 三元相图的截面图和投影图. 299 8 .1 .4 三元相图中的杠杆定律及重心定律. 301 8 .2 固态互不溶解的三元共晶相图 . 302 8 .3 固态有限互溶的三元共晶相图 . 306 8 .4 两个共晶型二元系和一个匀晶型二元系构成的三元相图 . 311 — 4 —
3128.5包共晶型三元系相图3128.6具有四相平衡包晶转变的三元系相图8.7314形成稳定化合物的三元系相图3168.8三元相图举例8.9三元相图小结324327第9章材料的亚稳态9.1327纳米晶材料911328纳米晶材料的结构912纳米晶材料的性能330.913纳米晶材料的形成33292准晶态33333392.1准晶的结构922准晶的形成·335335923准晶的性能·3369.3非晶态材料336931非晶态的形成…932非晶态的结构340933非晶合金的性能341-934高分子的玻璃化转变34294固态相变形成的亚稳相345.345941固溶体脱溶分解产物.942马氏体转变·.355943贝氏体转变363参考文献370
8 .5 包共晶型三元系相图 . 312 8 .6 具有四相平衡包晶转变的三元系相图 . 312 8 .7 形成稳定化合物的三元系相图 . 314 8 .8 三元相图举例 . 316 8 .9 三元相图小结 . 324 第 9 章 材料的亚稳态. 327 9 .1 纳米晶材料 . 327 9 .1 .1 纳米晶材料的结构. 328 9 .1 .2 纳米晶材料的性能. 330 9 .1 .3 纳米晶材料的形成. 332 9 .2 准晶态 . 333 9 .2 .1 准晶的结构. 333 9 .2 .2 准晶的形成. 335 9 .2 .3 准晶的性能. 335 9 .3 非晶态材料 . 336 9 .3 .1 非晶态的形成. 336 9 .3 .2 非晶态的结构. 340 9 .3 .3 非晶合金的性能. 341 9 .3 .4 高分子的玻璃化转变. 342 9 .4 固态相变形成的亚稳相 . 345 9 .4 .1 固溶体脱溶分解产物. 345 9 .4 .2 马氏体转变. 355 9 .4 .3 贝氏体转变. 363 参考文献. 370 — 5 —