材料物理性能

图书标准信息

• 作者 张晨；袁妍妍
• 出版社 江苏大学出版社
• 出版时间 2022-12
• 版次 1
• ISBN 9787568418782
• 定价 59.00元
• 装帧 其他
• 开本 其他
• 纸张 胶版纸
• 页数 316页
• 字数 450千字

【内容简介】

本书共分为七章，系统介绍了固体物理基础、材料的电学能、材料的介电能、材料的磁学能、材料的光学能、材料的热学能、材料的弹与内耗。全书以上述材料物理能为主线，依据“掌握材料物理能相关基础理论”“明确材料在不同复杂工程应用中各类物理能的评价指标”“掌握材料各物理能参数的影响因素”“掌握表征材料能各物理量的主要测量方及条件”四个递进的课程目标要求，按照基础理论—评价指标—影响因素—测量方—工程实例的顺序梳理，知识框架清晰，表达形式简明。每章均设有“本章导学”和“复题”。“本章导学”指明了各章的主要学内容和要求掌握的重、难点内容，方便读者在学各章内容前形成清晰的知识框架。“复题”供练选用，在起到复巩固作用的同时，为每章知识掌握效果提供了评价依据。本书可作为高等院校功能材料、金属材料工程、无机非金属材料工程等材料类专业本科生用教材或参书。

【目录】

 

 

 

 

 

目  录

 

 

 

 

 

第1章  固体物理基础  /001

1.1  电子的粒子性和波动性 /002

1.1.1  电子的波粒二象性  /002

1.1.2  波函数  /003

1.2  金属的自由电子理论  /004

1.2.1  经典自由电子理论  /004

1.2.2  量子自由电子理论  /005

1.3  能带理论  /008

1.3.1  电子能谱 /009

1.3.2  导体、半导体、绝缘体的能带结构和区别  /009

1.3.3  能带理论对元素周期表中固体金属导电性的分析  /010

复习题  /012

 

第2章  材料的电学性能  /013

2.1  材料的导电性  /013

2.1.1  电子导电  /013

2.1.2  离子导电  /016

2.2  半导体的电学性能  /020

2.2.1  本征半导体  /020

2.2.2  杂质半导体  /022

2.2.3  载流子  /024

2.2.4  少数载流子的行为  /026

2.2.5  半导体接触  /028

2.3  超导电性  /031

2.3.1  超导理论  /032

2.3.2  超导体特性  /033

 

材料物理性能

 

2.4 材料导电性的影响因素  /035

2.4.1 温度 /035

2.4.2 压力 /036

2.4.3 加工和缺陷  /038

2.4.4  电阻率的尺寸效应  /040

2.4.5  电阻率的各向异性 /041

2.4.6  固溶体的电阻率 /042

2.4.7  化合物、中间相、多相合金的电阻率  /045

2.5 材料导电性的测量方法 /045

2.5.1 双电桥和电位差计测量方法 /045

2.5.2 直流四探针法 /047

2.6拓展专题：电导功能材料/049

2.6.1 导电材料  /049

2.6.2  电阻材料 /050

2.7  拓展专题：超导材料  /053

2.7.1 超导材料制备工艺  /054

2.7.2 典型的超导材料 /055

2.7.3 超导应用 /056

复习题 /058

 

第3章  材料的介电性能 /059

3.1 电介质及其极化  /059

3.1.1 平板电容器中的电介质极化 /059

3.1.2 极化相关物理量 /060

3.1.3 电介质极化机制 /061

3.2 交变电场下的电介质  /065

3.2.1 复介电常数和介电损耗  /065

3.2.2 电介质弛豫和频率响应 /067

3.2.3 介电损耗的影响因素  /069

3.3  电介质在电场中的破坏  /070

3.3.1 介电强度(介电击穿强度) /070

3.3.2 本征击穿机制  /070

3.3.3 热击穿机制 /071

3.3.4  雪崩式击穿机制  /072

3.3.5 影响无机材料击穿强度的因素 /073

 

目录

 

3.4 压电性和铁电性  /075

3.4.1 压电性 /075

3.4.2 铁电性  /082

3.5 介电测量  /086

3.5.1 介电常数和介电损耗的测量 /086

3.5.2 击穿强度的测量 /087

3.5.3 电滞回线的测量  /087

3.5.4  压电参量的测量 /088

*3.6 拓展专题：压电与铁电材料  /089

3.6.1 典型压电材料及其应用 /089

3.6.2 典型铁电材料及其应用 /094

复习题 /097

 

第4章  材料的磁学性能  /098

4.1 材料磁性概述  /098

4.1.1 材料的磁性起源 /098

4.1.2 材料的磁学基本量 /100

4.1.3 材料磁性分类 /103

4.2 磁化曲线和磁滞回线 /106

4.2.1 磁化曲线 /107

4.2.2 磁滞回线  /107

4.3 材料的铁磁性  /108

4.3.1 铁磁系统中的能量 /108

4.3.2 磁畴的形成和结构  /111

4.3.3 铁磁性的影响因素 /114

4.4  铁磁性材料的磁化  /120

4.4.1  自发磁化 /120

4.4.2 技术磁化  /121

4.5 磁性材料在交变场中的变化  /123

4.5.1 动态磁化过程 /123

4.5.2  复数磁导率 /125

4.5.3  交变磁场下的能量损耗 /126

4.6  磁性材料  /130

4.6.1 软磁材料  /131

4.6.2 硬磁材料 /135

 

材料物理性能

 

4.7 材料的磁性测量方法  /137

4.7.1 材料的直流磁性测量 /137

4.7.2 材料的交流(动态)磁性测量 /143

4.8 磁性测试分析应用 /147

4.8.1 铁磁性分析 /147

4.8.2 抗磁性和顺磁性分析 /151

4.9  拓展专题：信息存储磁性材料 /152

 

 

4.9.1 4.9.2

4.9.3

复习题 /158

磁感应(盘、带)记录系统  /153

磁头材料 /155

磁光记录材料  /157

 

 

第5章  材料的光学性能 /160

5.1 光的波粒二象性  /160

5.1.1 波粒二象性  /160

5.1.2 光的电磁性 /161

5.2 光与固体的相互作用 /163

5.2.1 光的折射 /163

5.2.2 光的反射和透射 /166

5.2.3 光的吸收 /167

5.2.4  光的散射 /170

5.3 材料的光发射和受激辐射 /173

5.3.1 材料发光的激励方式和基本性质 /173

5.3.2 材料发光的物理机制 /176

5.3.3 材料受激辐射和激光 /177

5.4 材料的光学效应  /180

5.4.1 光纤和光导 /181

5.4.2 光电效应 /183

5.4.3 磁光效应  /186

5.4.4  非线性光学效应 /187

5.5 常用的光学测量方法  /188

5.5.1 分光光度分析 /188

5.5.2 拉曼光谱分析  /193

5.5.3  荧光分析法 /196

*5.6  拓展专题：发光材料 /197

5.6.1 无机发光材料 /197

 

目录

 

5.6.2  有机发光材料  /198

*5.7  拓展专题：光电材料  /200

5.7.1  红外材料  /200

5.7.2  激光材料  /202

5.7.3  其他光电材料  /203

复习题  /205

 

第 6 章  材料的热学性能  /206

6.1  晶格热振动  /206

6.2 材料的热容  /207

6.2.1  热容的概念 /207

6.2.2  晶态固体热容理论  /208

6.2.3  不同材料的热容  /212

6.3  材料的热膨胀  /215

6.3.1  固体热膨胀的概念与物理本质 /215

6.3.2  热膨胀系数  /217

6.3.3  热膨胀与其他性能的关系 /218

6.3.4  影响热膨胀的因素 /219

6.4  材料的热传导  /224

6.4.1  材料的热传导及其表征  /224

6.4.2  材料热传导的物理机制  /225

6.4.3  影响材料热导率的因素 /228

6.5  材料的热电性  /234

6.5.1  塞贝克(T.J.Seebeck) 效应  /234

6.5.2  珀尔帖(J.C.A.Peltier) 效应 /235

6.5.3  汤姆孙(W.Thomson)   效应 /235

6.6  材料的热稳定性  /236

6.6.1  材料热稳定性及其表征  /236

6.6.2  热应力 /237

6.6.3  抗热冲击断裂性能 /239

6.7 材料热学性能测量方法  /243

6.7.1  热容的测量 /243

6.7.2  热膨胀的测量 /245

6.7.3  热导率的测量 /251

6.8  热分析方法及其应用 /254

6.8.1  典型热分析方法  /255

 

材料物理性能

 

6.8.2 热分析法的应用举例 /256

*6.9 拓展专题：热电材料及应用 /259

6.9.1 测温用热电极材料 /259

6.9.2 热电致冷用热电材料  /261

复习题 /264

 

第7章  材料的弹性与内耗 /266

7.1 概述 /266

7.2 材料的弹性 /268

7.2.1 广义胡克定律 /268

7.2.2 各向同性体的弹性系数 /269

7.2.3 弹性的物理本质 /270

7.3 弹性模量的影响因素 /271

7.3.1 原子结构对弹性模量的影响  /271

7.3.2 温度对弹性模量的影响 /272

7.3.3 相变对弹性模量的影响 /273

7.3.4  合金元素对弹性模量的影响 /273

7.3.5 弹性模量的各向异性 /275

7.3.6 铁磁状态的弹性反常 /277

7.4 弹性模量的测量 /278

7.4.1 概述 /278

7.4.2 动态法测弹性模量 /279

7.4.3 表面压痕仪测弹性模量 /281

7.5 内耗 /282

7.5.1  内耗与非弹性变形关系 /283

7.5.2 弛豫型(滞弹性)内耗 /283

7.5.3 静滞后型内耗 /286

7.5.4  内耗的表征 /286

7.6 内耗产生的机制  /287

7.6.1  点阵中原子有序排列引起内耗 /287

7.6.2 与位错有关的内耗 /288

7.6.3 与晶界有关的内耗  /290

7.6.4 磁弹性内耗 /291

7.6.5 热弹性内耗 /292

7.7 内耗测量方法及其应用 /292

7.7.1  内耗测量方法 /292

 

目录

 

7.7.2  内耗法在材料研究中的应用 /294

*7.8  拓展专题：形状记忆合金  /296

7.8.1  形状记忆材料  /296

7.8.2  形状记忆效应分类  /296

7.8.3  形状记忆合金的应用 /297

复习题  /300

 

参考文献  /301