材料與人類社會：材料科學與工程入門

第1章 材料及材料科學與工程學科
1.1 材料的基本概念及其與人類的關系
1.1.1 人類賴以生存的物質(zhì)環(huán)境
1.1.2 材料的概念
1.1.3 人類社會的材料特征
1.2 材料的基本特征
1.2.1 服役環(huán)境對材料的要求
1.2.2 不同材料的物理和化學本質(zhì)
1.2.3 材料的基本力學性能與結構材料
1.2.4 材料的其他基本物理性能與功能材料
1.2.5 材料的加工制作
1.3 材料科學與工程學科的人才培養(yǎng)
1.3.1 材料科學與工程學科的特點與工科特征
1.3.2 材料科學與工程學科高等教育專業(yè)人才的培養(yǎng)
1.3.3 材料科學與工程的可持續(xù)發(fā)展
思考題
參考文獻
第2章 材料與人類社會的進步
2.1 石器時代
2.1.1 舊石器時代
2.1.2 新石器時代的陶器
2.1.3 新石器時代的磨光石器
2.1.4 石器的后續(xù)發(fā)展
2.2 銅器時代
2.2.1 天然銅與銅石并用時代
2.2.2 紅銅階段及銅的古代冶煉原理
2.2.3 青銅器的制作和使用
2.3 鐵器時代
2.3.1 隕鐵的使用
2.3.2 鐵的古代冶煉技術及古代鐵器的使用
2.3.3 扣國古代冶鐵技術的優(yōu)勢和特點
2.3.4 后鐵器時代（鋼鐵時代）
2.4 信息時代——硅時代
2.4.1 信息的數(shù)字化
2.4.2 電子計算機與信息處理
2.4.3 硅半導體支撐信息數(shù)字化的硬件原理
2.4.4 計算機發(fā)展所需大規(guī)模集成電路的材料原理
2.4.5 網(wǎng)絡高速傳輸所需的光導纖維
2.4.6 信息時代與硅時代
思考題
參考文獻
第3章 材料在現(xiàn)代社會中的廣泛應用
3.1 鋼鐵材料
3.1.1 鋼鐵材料的生產(chǎn)
3.1.2 鋼鐵線材與型材的應用
3.1.3 鋼鐵板材和管材的應用
3.1.4 鋼鐵材料在機電等其他行業(yè)的應用
3.2 非鐵金屬材料
3.2.1 鋁及鋁合金
3.2.2 銅及銅合金
3.2.3 鈦及鈦合金
3.2.4 鎂及鎂合金
3.3 無機非金屬材料
3.3.1 水泥
3.3.2 普通陶瓷
3.3.3 耐火材料
3.3.4 玻璃
3.3.5 特種陶瓷
3.4 有機高分子材料
3.4.1 塑料
3.4.2 橡膠
3.4.3 有機纖維
3.4.4 生物醫(yī)學上使用的高分子材料
3.4.5 木材與紙張
思考題
參考文獻
第4章 材料的服役及材料科學與工程學科的知識范圍
4.1 材料服役過程中的損耗與失效
4.1.1 材料的常規(guī)失效
4.1.2 人為因素造成的失效
4.1.3 極端條件下服役的材料及其失效
4.1.4 自然災害造成的材料失效
4.1.5 材料科學與工程學科的社會責任
4.2 材料科學與工程專業(yè)的課程設置與學習過程簡介
4.2.1 材料專業(yè)的工科基礎知識
4.2.2 專業(yè)基礎知識和專業(yè)知識
4.2.3 選修及其他知識
4.2.4 實踐環(huán)節(jié)
4.3 材料科學與工程專業(yè)的實驗與研究
4.3.1 材料的結構與觀測
4.3.2 材料的加工與制備
4.3.3 材料的性能及其測量
4.3.4 材料的服役檢測
思考題
參考文獻
第5章 形形色色的高技術新材料
5.1 社會安全的守護者——抗災安全用鋼
5.1.1 道路交通事故及汽車用鋼的安全對策
5.1.2 抗災安全用鋼的基本原理
5.1.3 抗災安全用鋼的其他應用
5.2 航空發(fā)動機材料中的皇冠——渦輪盤和葉片用高溫合金
5.2.1 航空發(fā)動機
5.2.2 發(fā)動機上的關鍵材料
5.2.3 發(fā)動機高溫合金的發(fā)展與展望
5.3 點石成金——人工金剛石
5.3.1 性能優(yōu)異的金剛石
5.3.2 天然金剛石
5.3.3 人工金剛石
5.4 傳輸電流而無電阻的神秘物質(zhì)——超導材料
5.4.1 物質(zhì)的超導現(xiàn)象
5.4.2 超導原理淺析
5.4.3 超導材料的發(fā)展
5.4.4 超導材料的工程應用
5.5 無限清潔能源的輸送載體——儲氫材料
5.5.1 全球的石油資源
5.5.2 氫燃料電池及其工作原理
5.5.3 儲氫材料的發(fā)展
5.6 能量轉換與信息轉換的載體——磁致伸縮材料
5.6.1 材料的磁致伸縮效應
5.6.2 磁致伸縮材料的發(fā)展
5.6.3 磁致伸縮材料的應用
5.7 綠色環(huán)保磁制冷技術的關鍵——磁熱材料
5.7.1 磁熱效應與磁熱材料
5.7.2 磁制冷原理
5.7.3 磁熱材料的發(fā)展與應用
5.7.4 磁蓄冷材料及其原理
5.8 地球脈搏的監(jiān)護者——磁電阻材料
5.8.1 地球的磁場及持續(xù)磁場的工業(yè)應用
5.8.2 磁電阻材料和地磁場測量原理
5.8.3 磁電阻材料的結構及其應用
5.9 電磁波的吞噬者——隱身材料
5.9.1 電磁感應與電磁波
5.9.2 物質(zhì)對電磁波的散射與吸收
5.9.3 隱身材料原理
5.10 溫度與電壓的轉換介質(zhì)——熱電材料
5.10.1 物質(zhì)的熱電效應
5.10.2 熱電原理和熱電材料
5.10.3 熱電材料的實際應用
5.11 小尺寸引起大效應——納米材料
5.11.1 納米材料的概念
5.11.2 納米效應與納米技術
5.11.3 納米材料的發(fā)展與應用
5.12 具有晶體特性的流體——液晶材料
5.12.1 液晶的概念
5.12.2 液晶的分類和電光效應
5.12.3 液晶顯示器的發(fā)展和廣泛應用
5.13 人類組織或器官的替代者——生物醫(yī)用材料
5.13.1 生物醫(yī)用材料的基本概念與特點
5.13.2 生物醫(yī)用金屬材料
5.13.3 生物醫(yī)用陶瓷材料
5.13.4 生物醫(yī)用高分子材料
思考題
參考文獻
名詞索引