材料：認知、發現、套用

《材料：認知、發現、套用》是2014年5月化學工業出版社出版的圖書，作者是張建斌。本書可作為高等院校工程技術類通識教育課教材，也可供需要了解材料知識的科技工作者參考。

基本介紹

• 書名：材料：認知、發現、套用
• 作者：張建斌
• ISBN：9787122199539
• 頁數：212頁
• 定價：29.8元
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2014年5月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

本書主要內容包括四部分：緒論、認知材料、發現材料、套用材料。緒論部分以最偉大的材料事件為主線，包括材料與人類文明，材料科學與工程的內涵和外延。認知材料包括材料的性能及測試和工程材料。發現材料部分以諾貝爾獎為主線，包括材料的結構及表征和先進材料。套用材料以產品設計、製造和失效為主線，包括產品設計、製造和選材，材料套用案例和產品失效分析。

本書特色在於追蹤前沿、圖文並茂，體現時代性、趣味性、知識性和實踐性。通過具體的生活實例（橋樑等典型建築物、窗框、硬幣、體育用品等）和工程案例（釘子和鉚釘、彈簧、汽車車身、航空材料渦輪葉片等），從產品視角看材料，重點落實在套用上。

圖書目錄

第1章緒論1

1.1材料與人類文明1

1.1.1最偉大的材料事件1

1.1.2材料與物質2

1.1.3元素周期表2

1.1.4材料是人類文明的里程碑3

1.1.5材料是社會現代化的物質基礎與先導5

1.2材料科學與工程7

1.2.1科學與工程7

1.2.2材料科學與材料工程7

1.2.3材料科學與工程的內涵8

1.3材料設計9

1.4材料循環11

認知材料篇

第2章材料的性能及測試14

2.1使用性能14

2.1.1力學性能14

2.1.2物理性能19

2.1.3化學性能20

2.2工藝性能21

2.3材料的質感25

2.3.1質感25

2.3.2質感設計的作用26

第3章工程材料27

3.1金屬材料27

3.1.1鋼鐵材料27

3.1.2有色金屬37

3.2陶瓷材料41

3.2.1傳統陶瓷和新型陶瓷41

3.2.2結構陶瓷42

3.2.3工具陶瓷45

3.3聚合物材料46

3.3.1塑膠47

3.3.2橡膠49

3.3.3合成纖維49

3.3.4黏合劑50

3.3.5塗料50

3.4複合材料51

3.4.1複合材料的分類51

3.4.2複合材料的特點51

3.4.3樹脂基複合材料53

3.4.4金屬基複合材料54

3.4.5陶瓷基複合材料54

3.4.6碳基複合材料55

發現材料篇

第4章材料的結構及表征58

4.1諾貝爾獎與科學研究58

4.1.1諾貝爾獎58

4.1.2科學研究58

4.2材料的結構59

4.2.1原子模型60

4.2.2原子排列63

4.2.3原子鍵合69

4.3材料的表征71

4.3.1顯微分析71

4.3.2衍射分析77

4.3.3無損檢測79

4.4走向定量化的結構表征81

第5章先進材料88

5.1功能材料概述88

5.1.1電學材料88

5.1.2磁學材料89

5.1.3光學材料90

5.1.4聲學材料91

5.1.5熱學材料92

5.1.6生物材料94

5.2準晶體95

5.2.1準晶體的發現和基本特徵95

5.2.2準晶的形成97

5.2.3準晶的性能及其套用97

5.3非晶合金98

5.3.1非晶合金的發展概況99

5.3.2非晶合金的性能100

5.3.3非晶合金的套用102

5.3.4非晶合金的展望103

5.4碳材料104

5.4.1碳家族104

5.4.2富勒烯和納米碳管105

5.4.3石墨烯105

5.4.4碳-14106

5.4.5碳纖維106

5.5生態環境材料107

5.5.1生態環境材料的提出107

5.5.2合金成分設計的環境協調性考慮108

5.5.3通用合金和簡單合金109

5.5.4可降解塑膠110

5.6仿生材料110

5.6.1仿生材料的研究111

5.6.2仿生材料的套用112

5.6.3仿生材料的前景114

5.7高熵合金114

5.7.1高熵合金中的“熵”115

5.7.2高熵合金四大效應115

5.7.3高熵合金的性能特點116

5.7.4高熵合金的套用前景117

套用材料篇

第6章產品設計、選材與製造120

6.1產品設計120

6.1.1新產品開發的步驟121

6.1.2產品設計的基本原則121

6.2產品選材與製造124

6.2.1材料選擇的步驟125

6.2.2選材原則與製造工藝125

6.2.3產品的質量控制128

6.3產品的表面改性129

6.3.1固體物質表面結構129

6.3.2表面工程技術129

6.3.3磨損工況下表面改性層的選擇與套用130

6.3.4腐蝕工況下表面改性層的選擇與套用132

6.4綠色設計、製造和選材134

6.4.1綠色設計135

6.4.2綠色選材135

6.4.3綠色製造136

6.5設計製造新技術——快速成型技術136

6.5.1快速成型技術136

6.5.23D列印的特點138

6.5.33D列印的套用139

第7章套用案例142

7.1工程材料及其典型用途142

7.1.1黑色金屬142

7.1.2有色金屬142

7.1.3高分子材料144

7.1.4陶瓷材料144

7.1.5複合材料144

7.2硬幣用金屬及合金145

7.2.1人民幣硬幣145

7.2.2歐元硬幣147

7.2.3美元硬幣147

7.3夏季奧運會火炬——設計、材料與工藝147

7.3.1奧運與材料147

7.3.2火炬設計與選材148

7.3.3三屆夏季奧運會火炬148

7.4金屬的質感及套用151

7.4.1金屬的色及套用151

7.4.2金屬的味及套用154

7.4.3金屬的毒性及套用155

7.5窗框用材及其變遷156

7.5.1窗框設計與選材156

7.5.2木窗框158

7.5.3鋼窗框158

7.5.4鋁窗框158

7.5.5聚乙烯窗框158

7.5.6塑鋼窗框158

7.5.7玻璃鋼窗框158

7.6體育用材158

7.6.1跑鞋159

7.6.2腳踏車160

7.7橋樑用材161

7.7.1橋的分類161

7.7.2木橋163

7.7.3石橋164

7.7.4鋼橋165

7.7.5紙橋167

7.8包裝材料168

7.8.1紙包裝材料168

7.8.2塑膠包裝材料169

7.8.3金屬包裝材料169

7.8.4玻璃包裝材料170

7.8.5複合包裝材料170

7.9汽車用鋼171

7.9.1汽車用鋼的輕量化171

7.9.2汽車用鋼的分類171

7.9.3DP鋼172

7.9.4FB鋼173

7.9.5CP鋼173

7.9.6MS鋼174

7.9.7TRIP鋼175

7.9.8HF鋼176

7.9.9TWIP鋼177

7.10航空材料177

7.10.1鎳基合金178

7.10.2剎車片181

7.11電力材料182

7.11.1驗電器182

7.11.2電動工具183

7.11.3電氣和電子產品183

7.12釘子和鉚釘184

7.12.1設計185

7.12.2材料185

7.12.3釘子的製造186

7.13彈簧188

7.13.1彈簧的設計188

7.13.2彈簧的選材189

7.13.3螺旋彈簧的製造189

7.13.4彈簧的質量控制191

7.14劍191

7.14.1設計191

7.14.2材料192

7.14.3劍的製造192

第8章產品失效分析195

8.1失效概述195

8.2失效模式196

8.2.1金屬材料的失效模式197

8.2.2非金屬材料的失效模式199

8.3失效原因200

8.4失效分析201

8.4.1失效分析的思路201

8.4.2失效分析的程式202

8.5失效分析報告204

8.5.1失效分析結果的評定204

8.5.2失效分析報告的撰寫204

8.5.3失效分析報告的評審和反饋205

附錄206

附錄1鋼鐵的分類206

附錄2鑄鐵的分類207

附錄3鋼中的組織208

附錄4合金元素在鋼中的作用209

附錄5金屬零件製造工藝路線210

參考文獻211