无机材料物理性能(大学必修课教材)

分類: 图书,科学与自然,物理学,综合,
品牌: 关振铎
基本信息·出版社:清华大学出版社
·页码:406 页
·出版日期:1992年
·ISBN:9787302009559
·条形码:9787302009559
·包装版本:1版
·装帧:平装
·开本:32
·正文语种:中文
·丛书名:大学必修课教材
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内容简介《无机材料物理性能》系统地阐述无机非金属材料的力学性能(包括受力形变、断裂与强度),热学、光学、导电、介电、磁学等性能及其发展和应用,介绍各种重要性能的原理及微观机制,性能的测定方法以及控制和改善性能的措施,各种材料结构与性能的关系,各性能之间的相互制约与变化规律。《无机材料物理性能》在无机材料的断裂力学及缺陷电导的应用方面的阐述均有特色,这些是当前无机非金属材料研究中的重要方向。
《无机材料物理性能》可作为无机非金属材料专业,包括传统陶瓷与新型陶瓷、玻璃、半导体、晶体、石墨和金刚石、耐火材料以及建筑材料等专业的大学生和研究生教材。对从事材料科学的研究、生产、管理、开发和新技术推广等的科技人员也是一本合适的参考书。
编辑推荐《无机材料物理性能》为大学必修课教材之一。
目录
前言
第一章 无机材料的受力形变
§1.1 无机材料的应力、应变及弹性形变
一、应力
二、应变
三、无机材料的弹性变形行为
§1.2 无机材料中晶相的塑性形变
一、晶格滑移
二、塑性形变的位错运动理论
三、塑性形变速率对屈服强度的影响
§1.3 无机材料的高温蠕变
一、高温蠕变的位错运动理论
二、扩散蠕变理论
三、晶界蠕变理论
四、影响蠕变的因素
§1.4 高温下玻璃相的粘性流动
一、流动模型
二、影响粘度的因素
习题
第二章 无机材料的脆性断裂与强度
§2.1 脆性断裂现象
一、弹、粘、塑性形变
二、脆性断裂行为
三、突发性断裂与裂纹的缓慢生长
§2.2 理论结合强度
§2.3 Griffith微裂纹理论
§2.4 应力场强度因子和平面应变断裂韧性
一、裂纹扩展方式
二、裂纹尖端应力场分析
.三、应力场强度因子及几何形状因子
四、临界应力场强度因子及断裂韧性
五、裂纹扩展的动力与阻力
六、柔度标定法求几何形状因子
七、线弹性计算公式对试件尺寸的要求
八、断裂韧性的测试方法
§2.5 裂纹的起源与快速扩展
一、裂纹的起源
二、裂纹的快速扩展
三、防止裂纹扩展的措施
§2.6 无机材料中裂纹的亚临界生长
一、应力腐蚀理论
二、高温下裂纹尖端的应力空腔作用
三、亚临界裂纹生长速率与应力场强度因子的关系
四、根据亚临界裂纹扩展预测材料寿命
五、蠕变断裂
§2.7 显微结构对材料脆性断裂的影响
一、晶粒尺寸
二、气孔的影响
§2.8 无机材料强度的统计性质
一、无机材料强度波动的分析
二、强度的统计分析
三、求应力函数的方法及韦伯分布
四、韦伯函数中m及ao的求法
五、有效体积的计算
六、韦伯统计的应用及实例
七、两参数韦伯分布及其应用
§2.9 提高无机材料强度改进材料韧性的途径
一、微晶、高密度与高纯度
二、提高抗裂能力与预加应力
三、化学强化
四、相变增韧
五、弥散增韧
§2.10 复合材料
一、连续纤维单向强化复合材料的强度
二、短纤维单向强化复合材料
§2.11 无机材料的硬度
一、测定材料硬度的技术
二、Vicker压痕法测定无机材料的断裂韧性
习题
第三章 无机材料的热学性能
§3.1 无机材料的热容
一、晶态固体热容的经验定律和经典理论
二、晶态固体热容的量子理论回顾
三、无机材料的热容
§3.2 无机材料的热膨胀
一、热膨胀系数
二、固体材料热膨胀机理
三、热膨胀和其他性能的关系
四、多晶体和复合材料的热膨胀
五、陶瓷制品表面釉层的热膨胀系数
§3.3 无机材料的热传导
一、固体材料热传导的宏观规律
二、固体材料热传导的微观机理
三、影响热导率的因素
四、某些无机材料的热导率
§3.4 无机材料的热稳定性
一、热稳定性的表示方法
二、热应力
三、抗热冲击断裂性能
四、抗热冲击损伤性
五、提高抗热冲击断裂性能的措施
§3.5 无机材料的熔融与分解
一、晶体的熔点与结合能
二、间隙相的熔点
三、升华与分解
习题
第四章 无机材料的光学性能
§4.1 光通过介质的现象
一、折射
二、色散
三、反射
§4.2 无机材料的透光性
一、介质对光的吸收
二、介质对光的散射
三、无机材料的透光性
四、提高无机材料透光性的措施
§4.3 界面反射和光泽
一、镜反射和漫反射
二、光泽
§4.4 不透明性(乳浊)和半透明性
一、不透明性
二、乳浊荆的成分
三、乳浊机理
四、常用乳浊剂
五、改善乳浊性能的工艺措施
六、半透明性
§4.5 无机材料的颜色
§4.6 其它光学性能的应用
一、荧光物质
二、激光器
三、通讯用光导纤维
四、电光及声光材料
习题
第五章 无机材料的电导
第六章 无机材料的介电性能
第七章 无机材料的磁学性能
附录
……[看更多目录]
序言无机非金属材料类专业教材编审委员会“材料科学基础理论”教材编审小组,在1990年度工作会议(1990年10月8日一10日于天津大学)上,对“无机材料物理性能”教材进行了审查,同意列为全国统编教材。并经国家建筑材料工业局教材办公室审定“同意作为必修课教材出版”。
本书的主要内容是研究无机材料(指无机非金属材料,包括陶瓷、玻璃、耐火材料、建筑材料等)的各种物理性能,不牵涉到化学性能(如耐腐蚀等)。所研究的性能包括无机材料的变形与力学性能、脆性断裂与强度以及热学、光学、电导、介电、压电和磁学等性能。这些性能基本上都是各个领域在研制和应用无机非金属材料中,对它们提出来的一系列技术要求,即所谓材料的本征参数。因此,首先要掌握上述各类本征参数的物理意义和单位以及这些参数在实际问题中所处的地位。其次,要搞懂这些性能参数的来源,即性能和材料的组成、结构和构造的关系。也就是说,掌握这些性能参数的物质规律,从而为判断材料优劣,正确选择和使用材料,改变材料性能,探索新材料、新性能、新工艺打下理论基础。为了全面地掌握材料的结构,对无机材料的原料和工艺也应有所认识,以取得分析性能的正确依据。
书中安排了较多的实验内容,从验证性能参数、掌握检验技术、学习科研方法和分析手段等方面加强学习效果。
文摘插图:

为了验证以上玻璃导热的机理以及导热系数的理论曲线,Lee等实验测定了石英玻璃的导热系数曲线。其结果与图3.17相符。
将晶体和非晶体的导热系数曲线(图3.17中的09线)画成图3.18进行分析对照,可以从理论上解释二者导热系数变化规律的差别。
①非晶体的导热系数(不考虑光子导热的贡献)在所有温度下都比晶体的小。这主要是因为象玻璃这样一些非晶体的声子平均自由程,在绝大多数温度范围内都比晶体的小得多。
②晶体和非晶体材料的导热系数在高温时比较接近。主要是因为当温度升到c点或9点时,晶体的声子平均自由程已减小到下限值,像非晶体的声子平均自由程那样,等于几个晶格间距的大小;而晶体与非晶体的声子热容也都接近为3R;光子导热还未有明显的贡献,因此晶体与非晶体的导热系数在较高温时就比较接近。
③非晶体导热系数曲线与晶体导热系数曲线的一个重大区别,是前者没有导热系数的峰值点m。这也说明非晶体物质的声子平均自由程在几乎所有温度范围内均接近为一常数。
对许多不同组分玻璃的导热系数实验测定结果表明,它们的导热系数曲线几乎都与导热系数的理论曲线(图3.18)雷同。几种常用玻璃实测的导热系数曲线见图3.19。