材料概论(周达飞)（第三版）

该教材主要包括：*章：材料与材料科学；第二章：材料的组成、结构与性能；第三章：材料的制备方法；第四章：材料成型；第五章：10种产品生产过程概述；第六章：材料应用；第七章材料与环境；第八章：材料比较与选择；第九章：环境友好材料与资源循环利用。 本书可作为材料科学与工程等工科专业课程的教材，也可作为相近专业研究生和本科生的教材和参考书。

第1章材料与材料科学11材料的地位、作用与发展12材料的定义和分类13材料的要素14材料科学与工程的发展趋势第2章材料的组成、结构与性能21材料的组成211材料组元的结合形式212材料的化学组成22材料的结构221材料中的化学键合222晶体结构基础223材料的结构23材料的性能231化学性能232力学性能233热学性能234电性能235磁性能236光学性能第3章材料的制备方法31原材料的选用与合成311天然矿物原料312无机合成原料313天然高分子化合物314有机合成原料32工艺过程与方法321气相法322液相法323固相法第4章材料成型41材料的成型加工411成型方法412加工方法413材料成型特性42自由流动成型421金属砂型铸造422橡胶浸渍成型423陶瓷注浆成型43受力流动成型431塑料注射成型432玻璃吹制成型44受力塑性成型441金属锻造442陶瓷挤压成型443橡胶压出成型第5章10种产品生产过程概述51玻璃的生产511玻璃的分类与发展历史512玻璃的生产工艺52陶瓷的生产521陶瓷的概念与分类及发展历史522普通陶瓷生产的基本制备工艺523特种陶瓷生产的基本工艺过程53水泥的生产531水泥的发展历史及其分类532水泥的组成533原料534水泥的生产方法535水泥生产工艺流程536生料的制备537熟料的煅烧538水泥的粉磨和包装539水泥生产与环境的关系54黑色金属的生产541黑色金属的概况542铁碳合金的基本组织543杂质元素和合金元素对钢铁性能的影响544炼铁的主要原料545高炉炼铁工艺流程与基本原理546钢冶炼概述55有色金属的生产551有色金属的分类及作用552冶金和冶金方法简介553铜的冶炼554铝及铝合金的冶炼56合成丁苯橡胶及橡胶轮胎的生产561概述562合成丁苯橡胶的生产563橡胶轮胎的生产57聚烯烃生产571聚乙烯572聚丙烯573其他聚烯烃58聚氯乙烯及聚氯乙烯电缆料生产581聚氯乙烯树脂生产582聚氯乙烯电缆料生产59聚酯纤维的生产591合成纤维的概述592聚酯纤维生产510环氧树脂及其玻璃钢的生产5101环氧树脂生产5102玻璃钢生产第6章材料应用61结构材料611高温结构材料612超硬结构材料613高强高韧结构材料62功能材料621电功能材料622磁功能材料623智能材料624敏感材料625光功能材料626梯度功能材料63生物材料631生物无机非金属材料632医用高分子材料633医用金属材料634生物复合材料635用于组织工程的相关材料636其他相关的生物材料64纳米材料641纳米材料的种类与制备642纳米材料的特性与应用65复合材料651复合材料组成、分类和特点652复合材料增强体653复合材料基体654复合材料应用66能源材料661概述662能源与材料663能源分类与能源结构664能源危机665新能源与新能源材料67航空航天材料671航空航天材料发展、分类与性能672航空航天用金属材料673航空航天用无机非金属材料674航空航天用高分子材料675航空航天用复合材料68海洋工程材料681海洋环境的一般特征682海洋工程材料一般要求683海洋工程中金属材料684海洋工程中无机非金属材料685海洋工程中高分子材料686海洋工程中复合材料687海洋工程材料的腐蚀与防腐第7章材料与环境71材料的环境污染711环境污染712金属材料的环境污染713无机非金属材料的环境污染714高分子材料的环境污染72材料在环境中的劣化721金属材料的腐蚀722无机非金属材料的侵蚀723高分子材料老化73材料的去污染与防护731材料的去污染732材料的防护第8章材料生态设计与材料再生81材料生态设计811金属材料生态设计812无机非金属材料生态设计813高分子材料生态设计82材料再生821金属材料再生822无机非金属材料再生823高分子材料再生第9章材料选用91概述92材料的使用性能921工作环境922力学性能923物理性能93材料的工艺性能94材料的经济性95环境与资源原则参考文献

第三版前言自2000年《材料概论》版面世以来，至今已经15年。15年来，我们迎来一批又一批对未来充满憧憬的学子，送走一届又一届意气风发的开拓者，《材料概论》始终陪伴着他们。《材料概论》作为启蒙教材，就是要为他们开启一扇门，让他们去窥探一下神秘的、精彩纷呈的材料殿堂，初步了解学习对象，提高学习兴趣和学习动力。作为材料专业的公共基础课之一，本书强调从材料的四大要素：制备（合成与加工）、结构与性能、性质和应用，去认识和理解材料科学与工程中的问题，使学生在进入大学之始，初步建立“大材料”的概念，学习从四大要素出发，认识三大材料（金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料）的共通之处和各自特色。同时，材料是具体品种组成的，本书也通过具体材料（个性）介绍，以利于学生举一反三，了解材料在制备、结构与性能研究、开发和应用上的相互借鉴、相互替代、相互补充，为材料的研究与开发、选择和使用打下坚实的基础。本书强调材料科学与工程是一个整体，材料的研究涉及多种学科。随着科技发展和全球经济一体化，现代科学与技术结合越来越紧密，基础研究与应用研究越来越难以分开；培养材料科学与工程综合型人才，是人类社会进步和科学技术发展的要求。让学生建立在材料研究、开发、应用和产业化过程中系统组织和全面协同，使材料科学与材料工程有机结合，才能转化为生产力的观念。本书强调了工程实践，在介绍材料科学的基本原理和知识的同时，也介绍了典型产品的生产过程，配合工程类专业学生的认识实习，让学生到三大材料生产的大企业去体会一番，初步了解工业生产的组织与控制。本书强调材料的环境问题。环境问题已经引起全人类的关注，材料在发展经济和美化生活上功不可没，同时，材料毕竟是资源消耗、能源消耗的大户，也对环境造成了严重影响；而且，材料也会受环境影响而发生劣化。建设节能型社会，节省资源，节约能源消耗，循环利用，材料大有可为。本书强调了新材料的开发。能源、信息和材料是21世纪社会发展的三大支柱，而材料又是能源和信息的基础。随着经济技术的发展，对材料提出了许多新需求，人们期待材料科学与工程取得更多新成就、新进展。然而，材料博大精深，我们的知识水平和认知能力有限，编写中的不足和疏漏在所难免，祈望得到同行和读者的指正，并希望继续得到各方面的支持。全书由周达飞、陆冲、宋鹂编写。其中，第1章由周达飞编写，第2章、第3章、第5章51～55节及第6章61～64节由宋鹂编写，第4章、第5章56～510节、第6章65～68节及第7章、第8章、第9章由陆冲编写。编者2014年11月版前言人类生活在材料世界中。无论是经济活动、科学技术、国防建设，还是人们的衣食住行都离不开材料。材料是人类赖以生存并得以发展的基础和柱石。材料的多样性，决定了其分类的多样性，大处分有金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料；小处分又有黑色金属、有色金属、玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料、塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂……,从应用领域和功能性分则有包装材料、建筑材料、农用材料、电子电器材料、汽车材料、宇航材料、能源材料、生物医用材料、环境工程材料……，以往的专业设置都是建立在这种分类基础上的。材料的研究和开发正从宏观走向微观；从定性、半定量走向定量；从传统材料转向复合材料、功能材料、智能材料和低维材料。材料生产的节能、省时、低耗、无公害越来越受到人们的关注，环境友好材料（亦称绿色材料，或环保型材料、健康型材料）正向人类走来。高等学校人才培养有了新的要求。教育应从以往的知识型、职业型、专业型、业务型人才培养模式转向学习型、创业型、复合型、人格型的人才培养模式。培养具有创新能力和创业精神的人才显得尤为重要。创新，是民族的灵魂；创造力是跻身世界强国的根本动力。加强基础、拓宽专业面是材料类专业改革的方向，坚决而又稳妥地加速向材料专业的过渡是当务之急，为此我们提出了构建材料类公共基础课程平台的改革设想，得到了华东理工大学领导和教务部门的支持，并列入学校教改试点。这一设想，也成为*面向21世纪高等工程教育教学内容和课程体系改革计划中由四川大学牵头，北京化工大学、华东理工大学、东北大学、武汉工业大学主持，东华大学、吉林工业大学参加的《材料类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究》项目组的共识，决定编写三本材料类专业教材，《材料概论》正是其中之一，并确定该教材由华东理工大学主编，北京化工大学参编，*批准列入面向21世纪课程教材。本书编写中，力求从材料的四大要素——制备（合成与加工）、结构与性能、性质和应用性能出发，阐释三大材料（金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料），力求使学生从材料的四大要素出发，去认识和理解材料科学与工程中的问题，使学生建立大材料的概念，为材料的研究与开发、选择和使用打下坚实的基础。为此，在“材料的组成、结构与性能”、“原材料选用”、“制造工艺过程与方法”、“材料成型”章节中，都力求表现它们的共性。然而，材料是具体品种组成的，也为配合认识实习，安排了“十种产品生产过程概述”一章，并设置了“材料应用”和“材料比较与选择”，以利学生在学习具体材料（个性）的基础上，做到举一反三，更深刻地了解各种材料的共同之处，了解材料开发和应用上的相互借鉴、相互替代、相互补充。环境问题已经引起了全人类的关注，材料在改造自然、美化环境上建立丰功伟业的同时，也对环境造成了严重影响，且也会受环境影响发生劣化，为此设立了“材料与环境”一章，并在其他章节有所述及。本书由周达飞、宋鹂、陆冲（华东理工大学），励杭泉（北京化工大学）编写，各章节的编写者第1章为周达飞，第2、3章及第5章1～5节、第6章1、3～5、8节为宋鹂，第4章、第5章6～10节、第6章2、6、7、9、10节为陆冲，第7、8章为励杭泉，全书由周达飞主编，宋鹂、陆冲为副主编，东华大学沈新元教授主审。本书的编写，是一种尝试。囿于我们的专业范围和知识水平，错误在所难免，祈望读者指正，以利修订。同时，对*领导，对支持编写的华东理工大学、北京化工大学以及四川大学、东北大学、武汉工业大学、东华大学、吉林工业大学的领导、同仁表示深切的谢意。编者2000年5月第二版前言本书出版以后，受到各方面的欢迎和喜爱。在人类漫长的岁月中，材料总是给人神秘、给人惊奇；从事材料的研究、开发、生产和应用又总是充满诱惑、充满挑战。为了引领刚进大学校门的学子早日步入材料科学与工程的殿堂，一些学校在低年级设置了材料概论课，也有一些学校对认识实习进行了改革，不仅时间上提前到一、二年级，而且面向整个材料行业，使学生早接触材料、早了解材料、早熟悉材料，这是其一；随着国民经济、科学技术和国防建设发展的需要，以前面向行业，培养满足本行业工作所需要的材料类人才的培养模式已经无法适应社会需求。培养具有材料科学与工程公共基础知识、材料科学与材料工程相结合的材料类人才，是高等学校材料类专业服务社会、服务国家的己任所在这是其二。2006年本书又获准列入普通高等教育“十一五”规划教材。于是，我们作了精心修订，在保持原有格局的基础上，根据建设资源节约型社会和可持续发展战略对材料的要求，增加了“环境友好材料与循环利用”一章，以供学生了解材料生产和使用过程中造成的对资源、能源和环境的损害及其对策。本书各章节的编写者为第1章（周达飞）、第2、3及第5章1～5节、第6章1，3～5，8节（宋鹂），第4章、第5章6～10节、第6章2，6，7，9，10节、第9章（陆冲），第7、8章（励杭泉），全书由周达飞统稿。编者200812