《材料物理性能及其在材料研究中的应用》系统地介绍了材料的各种物理性能,并对其在材料研究中的应用进行介绍和评述。
《材料物理性能及其在材料研究中的应用》内容包括:绪论,材料物理基础知识,材料的导电性能、介电性能、热学性能、光学性能、磁学性能以及弹性与内耗。
《材料物理性能及其在材料研究中的应用》内容涵盖材料各种物理性能的物理学概念、物理学原理与机制、物理参量的影响规律分析、物理性能分析在材料的科研和生产中的应用,以及各种物理性能测试和分析方法等。
《材料物理性能及其在材料研究中的应用》涉及的内容知识面宽、信息量大、基础性强,可作为材料科学与工程学科领域的专业基础教材,也可供材料科学领域的科研人员和相关高等院校的师生阅读参考。
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是国民经济发展、国防基础建设和人民生活物资的重要组成部分。材料科学和技术的发展与人类文明的进步息息相关,材料科学领域的研究在国际科学研究领域中占有重要的地位。
材料物理性能是材料研究和应用过程中非常重要的一类研究内容,是构成现代材料研究领域不可缺少的基础组成之一,在新型材料研究及各类材料生产领域发挥越来越重要的作用,其先进性在一定程度上标志着当前的研究水平。在材料研究中,材料在不同物理环境下的宏观性能及其规律实际上都体现了材料的微观结构特征,是材料研究中建立宏观性能与微观结构特征之间关系的重要手段和研究内容。而在材料应用中,材料的各种物理性能数据是材料功能性优劣的重要参考,相关物性分析的方法和技巧也有助于专业人员高效开展相关学术研究。因此,材料物理性能在材料科研的生产过程中起到非常重要的作用,了解与材料物理性能相关的应用知识,将拓宽对各种功能材料研究的眼界和思路。
“材料物理性能”的相关知识是材料科学与工程一级学科相关专业必须掌握的核心内容之一,相关内容在整个专业体系中起承上启下的作用。从内容上讲,“材料物理性能”的内容涉及面广、专业交叉点多,需要具备如晶体学、物理学、化学、传热学、力学等相关基础知识,并且“材料物理性能”自身存在理论和实践相结合的特征,综合性较强,有些知识内容较为繁杂、抽象,这都为课程的学习带来较大挑战。
本书从材料物理基础出发,系统介绍材料的导电性能、介电性能、热学性能、光学性能、磁学性能以及弹性和内耗等几种物理性能的物理学基础、微观机理、影响规律和必要的分析测试方法,重点讨论材料在不同物理环境下的宏观性能及其规律与材料微观结构特征间的关系。同时,本书的另一部分重要内容,将结合相关科研成果,总结并评述多种物理性能在材料研究中的作用和应用情况,增加读者对物理性能规律普遍性和特殊性的认识,使读者清楚了解材料物理性能在材料研究中的作用。
绪论
第1章 材料物理基础知识
1.1 量子力学基础
1.2 量子自由电子理论基础
1.3 能带理论基础
习题
第2章 材料的导电性能
2.1 导电的基本特征
2.2 电子类载流子导电
2.3 离子类载流子导电
2.4 半导体导电
2.5 材料的超导特性
2.6 导电性在材料研究中的应用
习题
第3章 材料的介电性能
3.1 电介质及其极化
3.2 交变电场下的电介质特性
3.3 电介质在电场中的破坏
3.4 功能性电介质及其材料性能
3.5 介电性在材料研究中的应用
习题
第4章 材料的热学性能
4.1 热性能的物理基础
4.2 材料的热容
4.3 材料的热膨胀
4.4 材料的导热性
4.5 材料的热电性
习题
第5章 材料的光学性能
5.1 光传播的基本理论
5.2 光的反射和折射
5.3 光的吸收和色散
5.4 光的散射
5.5 透光性在材料研究中的应用
5.6 材料的发光
5.7 其他光学效应及其应用
习题
第6章 材料的磁学性能
6.1 磁学基本量及磁性分类
6.2 铁磁性和亚铁磁性材料的特性
6.3 磁性材料的自发磁化和技术磁化
6.4 铁磁体的动态特性
6.5 其他磁学效应及其应用
6.6 磁性材料及其应用
习题
第7章 材料的弹性与内耗
7.1 材料的弹性
7.2 材料的滞弹性
7.3 内耗及其产生机理
习题
参考文献