材料科学基础（第3版）（上册）
定价：￥96.00
作者： 余永宁
出版社：高等教育出版社
“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材
- 高等教育出版社
- 9787040650150
- 3版
- 64272633-5
- 16开
- 工学
- 材料类
- 机械类
- 本科
内容简介
本书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，并入选北京市高等教育精品教材立项项目。
本次修订将前一版的一册分为上、下两册。上册包括第1～7章，分别为晶体学基础、固体材料中的电子运动与晶格振动、晶体结构、非晶态与半晶态、相图、有序介质中的点缺陷和线缺陷、面缺陷和体缺陷：下册包括第8～12章，分别为固体中的扩散、材料的塑性形变、凝固、固态相变、回复和再结晶。修订中坚持了前两版反映学科前沿重大新进展的编写原则，增加了大量材料科学前沿研究成果；内容涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料等常用材料，改变了以往讲材料就是金属材料的情况；书中采用了大量例题，帮助学生更好地理解基本概念、基本原理。
本书可作为普通高等学校本科材料类各专业的专业基础课教材，也可供研究生及相关研究人员选用。
本次修订将前一版的一册分为上、下两册。上册包括第1～7章，分别为晶体学基础、固体材料中的电子运动与晶格振动、晶体结构、非晶态与半晶态、相图、有序介质中的点缺陷和线缺陷、面缺陷和体缺陷：下册包括第8～12章，分别为固体中的扩散、材料的塑性形变、凝固、固态相变、回复和再结晶。修订中坚持了前两版反映学科前沿重大新进展的编写原则，增加了大量材料科学前沿研究成果；内容涵盖金属材料、无机非金属材料、高分子材料等常用材料，改变了以往讲材料就是金属材料的情况；书中采用了大量例题，帮助学生更好地理解基本概念、基本原理。
本书可作为普通高等学校本科材料类各专业的专业基础课教材，也可供研究生及相关研究人员选用。
目录
目录
前辅文
1 晶体学基础
1.1 结晶状态及晶体的宏观特性
1.2 晶体结构和空间点阵
1.3 对称性
1.3.1 坐标系变换
1.3.2 对称变换的解析式
1.3.3 点对称变换
1.3.4 非点对称变换
1.4 晶系和点阵几何
1.4.1 空间点阵类型（晶系）
1.4.2 布拉维点阵
1.4.3 晶向指数
1.4.4 晶面指数
1.4.5 晶带及晶带定律
1.4.6 六方（和三方）晶系的四轴坐标系的方向指数及平面指数
1.5 倒易点阵
1.5.1 倒易空间
1.5.2 倒易矢量在晶体学中几何关系的应用
1.6 极射赤面投影
1.6.1 球面投影
1.6.2 极射投影
1.6.3 吴氏网
1.6.4 标准投影图
总结
关键术语
练习题
参考文献
2 固体材料中的电子运动与晶格振动
2.1 电子的波动性与孤立原子中的电子态
2.1.1 电子的波动性
2.1.2 孤立原子中的电子态
2.1.3 量子力学基本原理
2.1.4 微观粒子的角动量
2.1.5 多粒子体系
2.2 金属中电子态的量子自由电子理论
2.2.1 量子自由电子理论的要点
2.2.2 量子自由电子理论
2.2.3 金属中自由电子的状态
2.2.4 自由电子运动状态的k空间描述
2.2.5 能态密度
2.2.6 费米-狄拉克分布律
2.2.7 金属中自由电子体系的状态
2.2.8 费米能
2.2.9 金属中自由电子的平均动能
2.2.10 金属中自由电子的热容
2.3 周期势场中的电子态
2.3.1 布洛赫（Bloch）定理
2.3.2 克龙尼克-潘纳模型
2.3.3 周期方势垒势场中的电子态特征
2.3.4 电子能量与波矢的关系
2.4 固体中的电子能带
2.4.1 电子能量与波矢的关系
2.4.2 禁带与电子波的散射
2.4.3 晶体的布里渊区
2.4.4 能带间隙与能带重叠
2.4.5 能带中的能态密度
2.4.6 能带形成的定性解释
2.5 固体材料的典型电子态及应用
2.5.1 传统金属材料
2.5.2 半导体材料与绝缘体材料
2.5.3 固体材料中特殊的电子态问题
2.6 固体电子态理论的应用
2.6.1 电子的跃迁过程及相关现象
2.6.2 结合键类型与结合能曲线
2.6.3 电子体系内能及相关现象
2.7 固体中晶格振动的经典力学分析
2.7.1 固体中晶格振动问题概述
2.7.2 固体晶格振动的经典力学分析
2.7.3 三维晶体的振动
2.8 晶格振动量子理论
2.8.1 晶格振动的能量特征
2.8.2 晶格振动的内能
2.8.3 晶格振动的动量
总结
关键术语
练习题
参考文献
3 晶体结构
3.1 晶体结构分类和晶体结构符号
3.2 研究晶体结构的方法
3.3 单质金属键晶体
3.3.1 等径原子晶体的密排堆垛和配位
3.3.2 原子半径
3.3.3 典型金属的晶体结构
3.4 共价键晶体、范德瓦耳斯键晶体和分子晶体
3.4.1 共价键晶体和分子晶体的堆垛和配位
3.4.2 共价半径和范德瓦耳斯半径
3.4.3 金刚石结构
3.4.4 石墨、富勒烯、碳纳米管和石墨烯结构
3.4.5 其他单质晶体结构
3.5 金属键化合物的晶体结构
3.5.1 两种或多种不等径原子晶体的堆垛和配位
3.5.2 电子化合物
3.5.3 间隙化合物
3.5.4 尺寸因素化合物（拓扑密堆相）
3.5.5 有序固溶体（超结构）
3.6 离子键化合物晶体结构
3.6.1 离子键晶体的堆垛和配位
3.6.2 离子半径
3.6.3 离子键型化合物晶体
3.7 硅酸盐晶体结构
3.7.1 零维硅氧四面体团—孤立及有限个硅氧四面体组成硅氧团的硅酸盐（亦称岛状硅酸盐）
3.7.2 一维硅氧团结构的硅酸盐
3.7.3 二维层状结构的硅酸盐
3.7.4 三维硅氧四面体空间网络的硅酸盐
3.8 共价键化合物晶体结构
3.9 固溶体
3.9.1 置换固溶体
3.9.2 填隙固溶体
3.9.3 固溶体的微观结构
3.10 同素异构和多形性
3.11 准晶
3.12 时间晶体
总结
关键术语
练习题
参考文献
4 非晶态与半晶态
4.1 玻璃态
4.1.1 玻璃的共性
4.1.2 玻璃化温度
4.1.3 影响形成玻璃态倾向大小的因素
4.1.4 形成玻璃态的方法
4.1.5 非晶态结构的描述
4.1.6 玻璃的结构
4.1.7 硫系玻璃
4.1.8 金属玻璃
4.1.9 光导纤维
4.2 聚合物
4.2.1 聚合物的命名
4.2.2 聚合物的化学式
4.2.3 聚合物的分类
4.2.4 一些聚合物示例
4.2.5 热塑性聚合物（TP）与热固性聚合物（TS）
4.2.6 聚合物链的近程结构
4.2.7 聚合物链的远程结构
4.2.8 橡胶弹性体
4.2.9 聚合物凝聚态结构
4.3 控制聚合物力学性能的途径
4.4 液晶
4.4.1 液晶的特点
4.4.2 液晶的分类
4.4.3 液晶对外界因素的效应和应用
总结
关键术语
练习题
参考文献
5 相图
5.1 热力学体系的变量和真实相图
5.2 吉布斯相律
5.3 单元系的压力-温度图（p-T图）
5.4 二元系相图
5.4.1 二元系相图的一般规律
5.4.2 恒压二元系相图示例
5.5 三元系相图
5.5.1 三元系相图的一般规律
5.5.2 三元系相图简例
5.5.3 三元系相图应用示例
5.5.4 真实相图截面的一般几何规则
5.6 相图热力学基础
5.6.1 溶体的吉布斯自由能函数表达式
5.6.2 图解法求化学势
5.6.3 用作吉布斯自由能公切线（面）的方法构造相图
5.6.4 规则溶体模型
5.6.5 固液相完全互溶的体系
5.6.6 溶解度间隙和固溶度
5.6.7 简单共晶系
5.6.8 超额摩尔吉布斯自由能对相图形貌的影响
5.6.9 含有中间相的二元系和三元系
5.6.10 亚稳相图，T0曲线
5.7 相图计算
5.7.1 以体系吉布斯自由能最小为判据求平衡相成分
5.7.2 以两相的化学势相等为判据求平衡（不一定是最稳定平衡）相成分
5.7.3 相图合成的策略
5.8 在纳米颗粒中的两相平衡
5.9 有关相图和热力学的资料
总结
关键术语
练习题
参考文献
6 有序介质中的点缺陷和线缺陷
6.1 点缺陷
6.1.1 空位和自间隙原子
6.1.2 离子晶体中的点缺陷
6.1.3 辐照产生的点缺陷
6.2 线缺陷
6.2.1 晶体中位错的几何特征
6.2.2 位错的起源和位错的观察
6.2.3 直位错的弹性应力场
6.2.4 位错线的能量
6.2.5 各向异性弹性体中位错的弹性性质
6.2.6 作用在位错线上的力
6.2.7 位错之间的交互作用力
6.2.8 位错移动
6.2.9 位错的萌生和增殖
6.2.10 位错的塞积群
6.2.11 典型晶体中的位错
6.2.12 位错与溶质原子间的交互作用
6.2.13 聚合物晶态中的缺陷
6.2.14 向错
总结
关键术语
练习题
参考文献
7 面缺陷和体缺陷
7.1 晶体表面
7.1.1 表面能和表面应力
7.1.2 Gibbs-Wulff定律和乌尔夫图
7.1.3 用断键模型计算0 K时的表面能
7.1.4 表面结构：坪台、台阶和扭折（TLK模型）
7.1.5 表面弛豫和重构
7.1.6 表面吸附与表面偏析
7.2 固-固界面
7.2.1 平移界面
7.2.2 匀相界面
7.2.3 晶界偏析
7.2.4 晶界迁移
7.3 嵌段共聚物的晶界
7.4 异相界面
7.4.1 共格相界
7.4.2 半共格界面
7.5 多晶体和多相材料的平衡形貌
7.6 纳米颗粒和纳米材料的界面
7.6.1 纳米颗粒表面
7.6.2 纳米多晶体的界面
7.6.3 纳米多晶晶粒尺寸的稳定性
7.7 体缺陷
总结
关键术语
练习题
参考文献
附录
附录A 元素的物理化学数据
附录B 元素的原子及离子半径与单化学键的离子特性百分数
附录C 常用物理常数
附录D 氢原子与类氢离子的有关函数
附录E γ射线、X射线、光波、无线电波、声波的频率、波长数据
附录F 元素周期表
前辅文
1 晶体学基础
1.1 结晶状态及晶体的宏观特性
1.2 晶体结构和空间点阵
1.3 对称性
1.3.1 坐标系变换
1.3.2 对称变换的解析式
1.3.3 点对称变换
1.3.4 非点对称变换
1.4 晶系和点阵几何
1.4.1 空间点阵类型（晶系）
1.4.2 布拉维点阵
1.4.3 晶向指数
1.4.4 晶面指数
1.4.5 晶带及晶带定律
1.4.6 六方（和三方）晶系的四轴坐标系的方向指数及平面指数
1.5 倒易点阵
1.5.1 倒易空间
1.5.2 倒易矢量在晶体学中几何关系的应用
1.6 极射赤面投影
1.6.1 球面投影
1.6.2 极射投影
1.6.3 吴氏网
1.6.4 标准投影图
总结
关键术语
练习题
参考文献
2 固体材料中的电子运动与晶格振动
2.1 电子的波动性与孤立原子中的电子态
2.1.1 电子的波动性
2.1.2 孤立原子中的电子态
2.1.3 量子力学基本原理
2.1.4 微观粒子的角动量
2.1.5 多粒子体系
2.2 金属中电子态的量子自由电子理论
2.2.1 量子自由电子理论的要点
2.2.2 量子自由电子理论
2.2.3 金属中自由电子的状态
2.2.4 自由电子运动状态的k空间描述
2.2.5 能态密度
2.2.6 费米-狄拉克分布律
2.2.7 金属中自由电子体系的状态
2.2.8 费米能
2.2.9 金属中自由电子的平均动能
2.2.10 金属中自由电子的热容
2.3 周期势场中的电子态
2.3.1 布洛赫（Bloch）定理
2.3.2 克龙尼克-潘纳模型
2.3.3 周期方势垒势场中的电子态特征
2.3.4 电子能量与波矢的关系
2.4 固体中的电子能带
2.4.1 电子能量与波矢的关系
2.4.2 禁带与电子波的散射
2.4.3 晶体的布里渊区
2.4.4 能带间隙与能带重叠
2.4.5 能带中的能态密度
2.4.6 能带形成的定性解释
2.5 固体材料的典型电子态及应用
2.5.1 传统金属材料
2.5.2 半导体材料与绝缘体材料
2.5.3 固体材料中特殊的电子态问题
2.6 固体电子态理论的应用
2.6.1 电子的跃迁过程及相关现象
2.6.2 结合键类型与结合能曲线
2.6.3 电子体系内能及相关现象
2.7 固体中晶格振动的经典力学分析
2.7.1 固体中晶格振动问题概述
2.7.2 固体晶格振动的经典力学分析
2.7.3 三维晶体的振动
2.8 晶格振动量子理论
2.8.1 晶格振动的能量特征
2.8.2 晶格振动的内能
2.8.3 晶格振动的动量
总结
关键术语
练习题
参考文献
3 晶体结构
3.1 晶体结构分类和晶体结构符号
3.2 研究晶体结构的方法
3.3 单质金属键晶体
3.3.1 等径原子晶体的密排堆垛和配位
3.3.2 原子半径
3.3.3 典型金属的晶体结构
3.4 共价键晶体、范德瓦耳斯键晶体和分子晶体
3.4.1 共价键晶体和分子晶体的堆垛和配位
3.4.2 共价半径和范德瓦耳斯半径
3.4.3 金刚石结构
3.4.4 石墨、富勒烯、碳纳米管和石墨烯结构
3.4.5 其他单质晶体结构
3.5 金属键化合物的晶体结构
3.5.1 两种或多种不等径原子晶体的堆垛和配位
3.5.2 电子化合物
3.5.3 间隙化合物
3.5.4 尺寸因素化合物（拓扑密堆相）
3.5.5 有序固溶体（超结构）
3.6 离子键化合物晶体结构
3.6.1 离子键晶体的堆垛和配位
3.6.2 离子半径
3.6.3 离子键型化合物晶体
3.7 硅酸盐晶体结构
3.7.1 零维硅氧四面体团—孤立及有限个硅氧四面体组成硅氧团的硅酸盐（亦称岛状硅酸盐）
3.7.2 一维硅氧团结构的硅酸盐
3.7.3 二维层状结构的硅酸盐
3.7.4 三维硅氧四面体空间网络的硅酸盐
3.8 共价键化合物晶体结构
3.9 固溶体
3.9.1 置换固溶体
3.9.2 填隙固溶体
3.9.3 固溶体的微观结构
3.10 同素异构和多形性
3.11 准晶
3.12 时间晶体
总结
关键术语
练习题
参考文献
4 非晶态与半晶态
4.1 玻璃态
4.1.1 玻璃的共性
4.1.2 玻璃化温度
4.1.3 影响形成玻璃态倾向大小的因素
4.1.4 形成玻璃态的方法
4.1.5 非晶态结构的描述
4.1.6 玻璃的结构
4.1.7 硫系玻璃
4.1.8 金属玻璃
4.1.9 光导纤维
4.2 聚合物
4.2.1 聚合物的命名
4.2.2 聚合物的化学式
4.2.3 聚合物的分类
4.2.4 一些聚合物示例
4.2.5 热塑性聚合物（TP）与热固性聚合物（TS）
4.2.6 聚合物链的近程结构
4.2.7 聚合物链的远程结构
4.2.8 橡胶弹性体
4.2.9 聚合物凝聚态结构
4.3 控制聚合物力学性能的途径
4.4 液晶
4.4.1 液晶的特点
4.4.2 液晶的分类
4.4.3 液晶对外界因素的效应和应用
总结
关键术语
练习题
参考文献
5 相图
5.1 热力学体系的变量和真实相图
5.2 吉布斯相律
5.3 单元系的压力-温度图（p-T图）
5.4 二元系相图
5.4.1 二元系相图的一般规律
5.4.2 恒压二元系相图示例
5.5 三元系相图
5.5.1 三元系相图的一般规律
5.5.2 三元系相图简例
5.5.3 三元系相图应用示例
5.5.4 真实相图截面的一般几何规则
5.6 相图热力学基础
5.6.1 溶体的吉布斯自由能函数表达式
5.6.2 图解法求化学势
5.6.3 用作吉布斯自由能公切线（面）的方法构造相图
5.6.4 规则溶体模型
5.6.5 固液相完全互溶的体系
5.6.6 溶解度间隙和固溶度
5.6.7 简单共晶系
5.6.8 超额摩尔吉布斯自由能对相图形貌的影响
5.6.9 含有中间相的二元系和三元系
5.6.10 亚稳相图，T0曲线
5.7 相图计算
5.7.1 以体系吉布斯自由能最小为判据求平衡相成分
5.7.2 以两相的化学势相等为判据求平衡（不一定是最稳定平衡）相成分
5.7.3 相图合成的策略
5.8 在纳米颗粒中的两相平衡
5.9 有关相图和热力学的资料
总结
关键术语
练习题
参考文献
6 有序介质中的点缺陷和线缺陷
6.1 点缺陷
6.1.1 空位和自间隙原子
6.1.2 离子晶体中的点缺陷
6.1.3 辐照产生的点缺陷
6.2 线缺陷
6.2.1 晶体中位错的几何特征
6.2.2 位错的起源和位错的观察
6.2.3 直位错的弹性应力场
6.2.4 位错线的能量
6.2.5 各向异性弹性体中位错的弹性性质
6.2.6 作用在位错线上的力
6.2.7 位错之间的交互作用力
6.2.8 位错移动
6.2.9 位错的萌生和增殖
6.2.10 位错的塞积群
6.2.11 典型晶体中的位错
6.2.12 位错与溶质原子间的交互作用
6.2.13 聚合物晶态中的缺陷
6.2.14 向错
总结
关键术语
练习题
参考文献
7 面缺陷和体缺陷
7.1 晶体表面
7.1.1 表面能和表面应力
7.1.2 Gibbs-Wulff定律和乌尔夫图
7.1.3 用断键模型计算0 K时的表面能
7.1.4 表面结构：坪台、台阶和扭折（TLK模型）
7.1.5 表面弛豫和重构
7.1.6 表面吸附与表面偏析
7.2 固-固界面
7.2.1 平移界面
7.2.2 匀相界面
7.2.3 晶界偏析
7.2.4 晶界迁移
7.3 嵌段共聚物的晶界
7.4 异相界面
7.4.1 共格相界
7.4.2 半共格界面
7.5 多晶体和多相材料的平衡形貌
7.6 纳米颗粒和纳米材料的界面
7.6.1 纳米颗粒表面
7.6.2 纳米多晶体的界面
7.6.3 纳米多晶晶粒尺寸的稳定性
7.7 体缺陷
总结
关键术语
练习题
参考文献
附录
附录A 元素的物理化学数据
附录B 元素的原子及离子半径与单化学键的离子特性百分数
附录C 常用物理常数
附录D 氢原子与类氢离子的有关函数
附录E γ射线、X射线、光波、无线电波、声波的频率、波长数据
附录F 元素周期表
前辅文
1 晶体学基础
1.1 结晶状态及晶体的宏观特性
1.2 晶体结构和空间点阵
1.3 对称性
1.3.1 坐标系变换
1.3.2 对称变换的解析式
1.3.3 点对称变换
1.3.4 非点对称变换
1.4 晶系和点阵几何
1.4.1 空间点阵类型（晶系）
1.4.2 布拉维点阵
1.4.3 晶向指数
1.4.4 晶面指数
1.4.5 晶带及晶带定律
1.4.6 六方（和三方）晶系的四轴坐标系的方向指数及平面指数
1.5 倒易点阵
1.5.1 倒易空间
1.5.2 倒易矢量在晶体学中几何关系的应用
1.6 极射赤面投影
1.6.1 球面投影
1.6.2 极射投影
1.6.3 吴氏网
1.6.4 标准投影图
总结
关键术语
练习题
参考文献
2 固体材料中的电子运动与晶格振动
2.1 电子的波动性与孤立原子中的电子态
2.1.1 电子的波动性
2.1.2 孤立原子中的电子态
2.1.3 量子力学基本原理
2.1.4 微观粒子的角动量
2.1.5 多粒子体系
2.2 金属中电子态的量子自由电子理论
2.2.1 量子自由电子理论的要点
2.2.2 量子自由电子理论
2.2.3 金属中自由电子的状态
2.2.4 自由电子运动状态的k空间描述
2.2.5 能态密度
2.2.6 费米-狄拉克分布律
2.2.7 金属中自由电子体系的状态
2.2.8 费米能
2.2.9 金属中自由电子的平均动能
2.2.10 金属中自由电子的热容
2.3 周期势场中的电子态
2.3.1 布洛赫（Bloch）定理
2.3.2 克龙尼克-潘纳模型
2.3.3 周期方势垒势场中的电子态特征
2.3.4 电子能量与波矢的关系
2.4 固体中的电子能带
2.4.1 电子能量与波矢的关系
2.4.2 禁带与电子波的散射
2.4.3 晶体的布里渊区
2.4.4 能带间隙与能带重叠
2.4.5 能带中的能态密度
2.4.6 能带形成的定性解释
2.5 固体材料的典型电子态及应用
2.5.1 传统金属材料
2.5.2 半导体材料与绝缘体材料
2.5.3 固体材料中特殊的电子态问题
2.6 固体电子态理论的应用
2.6.1 电子的跃迁过程及相关现象
2.6.2 结合键类型与结合能曲线
2.6.3 电子体系内能及相关现象
2.7 固体中晶格振动的经典力学分析
2.7.1 固体中晶格振动问题概述
2.7.2 固体晶格振动的经典力学分析
2.7.3 三维晶体的振动
2.8 晶格振动量子理论
2.8.1 晶格振动的能量特征
2.8.2 晶格振动的内能
2.8.3 晶格振动的动量
总结
关键术语
练习题
参考文献
3 晶体结构
3.1 晶体结构分类和晶体结构符号
3.2 研究晶体结构的方法
3.3 单质金属键晶体
3.3.1 等径原子晶体的密排堆垛和配位
3.3.2 原子半径
3.3.3 典型金属的晶体结构
3.4 共价键晶体、范德瓦耳斯键晶体和分子晶体
3.4.1 共价键晶体和分子晶体的堆垛和配位
3.4.2 共价半径和范德瓦耳斯半径
3.4.3 金刚石结构
3.4.4 石墨、富勒烯、碳纳米管和石墨烯结构
3.4.5 其他单质晶体结构
3.5 金属键化合物的晶体结构
3.5.1 两种或多种不等径原子晶体的堆垛和配位
3.5.2 电子化合物
3.5.3 间隙化合物
3.5.4 尺寸因素化合物（拓扑密堆相）
3.5.5 有序固溶体（超结构）
3.6 离子键化合物晶体结构
3.6.1 离子键晶体的堆垛和配位
3.6.2 离子半径
3.6.3 离子键型化合物晶体
3.7 硅酸盐晶体结构
3.7.1 零维硅氧四面体团—孤立及有限个硅氧四面体组成硅氧团的硅酸盐（亦称岛状硅酸盐）
3.7.2 一维硅氧团结构的硅酸盐
3.7.3 二维层状结构的硅酸盐
3.7.4 三维硅氧四面体空间网络的硅酸盐
3.8 共价键化合物晶体结构
3.9 固溶体
3.9.1 置换固溶体
3.9.2 填隙固溶体
3.9.3 固溶体的微观结构
3.10 同素异构和多形性
3.11 准晶
3.12 时间晶体
总结
关键术语
练习题
参考文献
4 非晶态与半晶态
4.1 玻璃态
4.1.1 玻璃的共性
4.1.2 玻璃化温度
4.1.3 影响形成玻璃态倾向大小的因素
4.1.4 形成玻璃态的方法
4.1.5 非晶态结构的描述
4.1.6 玻璃的结构
4.1.7 硫系玻璃
4.1.8 金属玻璃
4.1.9 光导纤维
4.2 聚合物
4.2.1 聚合物的命名
4.2.2 聚合物的化学式
4.2.3 聚合物的分类
4.2.4 一些聚合物示例
4.2.5 热塑性聚合物（TP）与热固性聚合物（TS）
4.2.6 聚合物链的近程结构
4.2.7 聚合物链的远程结构
4.2.8 橡胶弹性体
4.2.9 聚合物凝聚态结构
4.3 控制聚合物力学性能的途径
4.4 液晶
4.4.1 液晶的特点
4.4.2 液晶的分类
4.4.3 液晶对外界因素的效应和应用
总结
关键术语
练习题
参考文献
5 相图
5.1 热力学体系的变量和真实相图
5.2 吉布斯相律
5.3 单元系的压力-温度图（p-T图）
5.4 二元系相图
5.4.1 二元系相图的一般规律
5.4.2 恒压二元系相图示例
5.5 三元系相图
5.5.1 三元系相图的一般规律
5.5.2 三元系相图简例
5.5.3 三元系相图应用示例
5.5.4 真实相图截面的一般几何规则
5.6 相图热力学基础
5.6.1 溶体的吉布斯自由能函数表达式
5.6.2 图解法求化学势
5.6.3 用作吉布斯自由能公切线（面）的方法构造相图
5.6.4 规则溶体模型
5.6.5 固液相完全互溶的体系
5.6.6 溶解度间隙和固溶度
5.6.7 简单共晶系
5.6.8 超额摩尔吉布斯自由能对相图形貌的影响
5.6.9 含有中间相的二元系和三元系
5.6.10 亚稳相图，T0曲线
5.7 相图计算
5.7.1 以体系吉布斯自由能最小为判据求平衡相成分
5.7.2 以两相的化学势相等为判据求平衡（不一定是最稳定平衡）相成分
5.7.3 相图合成的策略
5.8 在纳米颗粒中的两相平衡
5.9 有关相图和热力学的资料
总结
关键术语
练习题
参考文献
6 有序介质中的点缺陷和线缺陷
6.1 点缺陷
6.1.1 空位和自间隙原子
6.1.2 离子晶体中的点缺陷
6.1.3 辐照产生的点缺陷
6.2 线缺陷
6.2.1 晶体中位错的几何特征
6.2.2 位错的起源和位错的观察
6.2.3 直位错的弹性应力场
6.2.4 位错线的能量
6.2.5 各向异性弹性体中位错的弹性性质
6.2.6 作用在位错线上的力
6.2.7 位错之间的交互作用力
6.2.8 位错移动
6.2.9 位错的萌生和增殖
6.2.10 位错的塞积群
6.2.11 典型晶体中的位错
6.2.12 位错与溶质原子间的交互作用
6.2.13 聚合物晶态中的缺陷
6.2.14 向错
总结
关键术语
练习题
参考文献
7 面缺陷和体缺陷
7.1 晶体表面
7.1.1 表面能和表面应力
7.1.2 Gibbs-Wulff定律和乌尔夫图
7.1.3 用断键模型计算0 K时的表面能
7.1.4 表面结构：坪台、台阶和扭折（TLK模型）
7.1.5 表面弛豫和重构
7.1.6 表面吸附与表面偏析
7.2 固-固界面
7.2.1 平移界面
7.2.2 匀相界面
7.2.3 晶界偏析
7.2.4 晶界迁移
7.3 嵌段共聚物的晶界
7.4 异相界面
7.4.1 共格相界
7.4.2 半共格界面
7.5 多晶体和多相材料的平衡形貌
7.6 纳米颗粒和纳米材料的界面
7.6.1 纳米颗粒表面
7.6.2 纳米多晶体的界面
7.6.3 纳米多晶晶粒尺寸的稳定性
7.7 体缺陷
总结
关键术语
练习题
参考文献
附录
附录A 元素的物理化学数据
附录B 元素的原子及离子半径与单化学键的离子特性百分数
附录C 常用物理常数
附录D 氢原子与类氢离子的有关函数
附录E γ射线、X射线、光波、无线电波、声波的频率、波长数据
附录F 元素周期表
前辅文
1 晶体学基础
1.1 结晶状态及晶体的宏观特性
1.2 晶体结构和空间点阵
1.3 对称性
1.3.1 坐标系变换
1.3.2 对称变换的解析式
1.3.3 点对称变换
1.3.4 非点对称变换
1.4 晶系和点阵几何
1.4.1 空间点阵类型（晶系）
1.4.2 布拉维点阵
1.4.3 晶向指数
1.4.4 晶面指数
1.4.5 晶带及晶带定律
1.4.6 六方（和三方）晶系的四轴坐标系的方向指数及平面指数
1.5 倒易点阵
1.5.1 倒易空间
1.5.2 倒易矢量在晶体学中几何关系的应用
1.6 极射赤面投影
1.6.1 球面投影
1.6.2 极射投影
1.6.3 吴氏网
1.6.4 标准投影图
总结
关键术语
练习题
参考文献
2 固体材料中的电子运动与晶格振动
2.1 电子的波动性与孤立原子中的电子态
2.1.1 电子的波动性
2.1.2 孤立原子中的电子态
2.1.3 量子力学基本原理
2.1.4 微观粒子的角动量
2.1.5 多粒子体系
2.2 金属中电子态的量子自由电子理论
2.2.1 量子自由电子理论的要点
2.2.2 量子自由电子理论
2.2.3 金属中自由电子的状态
2.2.4 自由电子运动状态的k空间描述
2.2.5 能态密度
2.2.6 费米-狄拉克分布律
2.2.7 金属中自由电子体系的状态
2.2.8 费米能
2.2.9 金属中自由电子的平均动能
2.2.10 金属中自由电子的热容
2.3 周期势场中的电子态
2.3.1 布洛赫（Bloch）定理
2.3.2 克龙尼克-潘纳模型
2.3.3 周期方势垒势场中的电子态特征
2.3.4 电子能量与波矢的关系
2.4 固体中的电子能带
2.4.1 电子能量与波矢的关系
2.4.2 禁带与电子波的散射
2.4.3 晶体的布里渊区
2.4.4 能带间隙与能带重叠
2.4.5 能带中的能态密度
2.4.6 能带形成的定性解释
2.5 固体材料的典型电子态及应用
2.5.1 传统金属材料
2.5.2 半导体材料与绝缘体材料
2.5.3 固体材料中特殊的电子态问题
2.6 固体电子态理论的应用
2.6.1 电子的跃迁过程及相关现象
2.6.2 结合键类型与结合能曲线
2.6.3 电子体系内能及相关现象
2.7 固体中晶格振动的经典力学分析
2.7.1 固体中晶格振动问题概述
2.7.2 固体晶格振动的经典力学分析
2.7.3 三维晶体的振动
2.8 晶格振动量子理论
2.8.1 晶格振动的能量特征
2.8.2 晶格振动的内能
2.8.3 晶格振动的动量
总结
关键术语
练习题
参考文献
3 晶体结构
3.1 晶体结构分类和晶体结构符号
3.2 研究晶体结构的方法
3.3 单质金属键晶体
3.3.1 等径原子晶体的密排堆垛和配位
3.3.2 原子半径
3.3.3 典型金属的晶体结构
3.4 共价键晶体、范德瓦耳斯键晶体和分子晶体
3.4.1 共价键晶体和分子晶体的堆垛和配位
3.4.2 共价半径和范德瓦耳斯半径
3.4.3 金刚石结构
3.4.4 石墨、富勒烯、碳纳米管和石墨烯结构
3.4.5 其他单质晶体结构
3.5 金属键化合物的晶体结构
3.5.1 两种或多种不等径原子晶体的堆垛和配位
3.5.2 电子化合物
3.5.3 间隙化合物
3.5.4 尺寸因素化合物（拓扑密堆相）
3.5.5 有序固溶体（超结构）
3.6 离子键化合物晶体结构
3.6.1 离子键晶体的堆垛和配位
3.6.2 离子半径
3.6.3 离子键型化合物晶体
3.7 硅酸盐晶体结构
3.7.1 零维硅氧四面体团—孤立及有限个硅氧四面体组成硅氧团的硅酸盐（亦称岛状硅酸盐）
3.7.2 一维硅氧团结构的硅酸盐
3.7.3 二维层状结构的硅酸盐
3.7.4 三维硅氧四面体空间网络的硅酸盐
3.8 共价键化合物晶体结构
3.9 固溶体
3.9.1 置换固溶体
3.9.2 填隙固溶体
3.9.3 固溶体的微观结构
3.10 同素异构和多形性
3.11 准晶
3.12 时间晶体
总结
关键术语
练习题
参考文献
4 非晶态与半晶态
4.1 玻璃态
4.1.1 玻璃的共性
4.1.2 玻璃化温度
4.1.3 影响形成玻璃态倾向大小的因素
4.1.4 形成玻璃态的方法
4.1.5 非晶态结构的描述
4.1.6 玻璃的结构
4.1.7 硫系玻璃
4.1.8 金属玻璃
4.1.9 光导纤维
4.2 聚合物
4.2.1 聚合物的命名
4.2.2 聚合物的化学式
4.2.3 聚合物的分类
4.2.4 一些聚合物示例
4.2.5 热塑性聚合物（TP）与热固性聚合物（TS）
4.2.6 聚合物链的近程结构
4.2.7 聚合物链的远程结构
4.2.8 橡胶弹性体
4.2.9 聚合物凝聚态结构
4.3 控制聚合物力学性能的途径
4.4 液晶
4.4.1 液晶的特点
4.4.2 液晶的分类
4.4.3 液晶对外界因素的效应和应用
总结
关键术语
练习题
参考文献
5 相图
5.1 热力学体系的变量和真实相图
5.2 吉布斯相律
5.3 单元系的压力-温度图（p-T图）
5.4 二元系相图
5.4.1 二元系相图的一般规律
5.4.2 恒压二元系相图示例
5.5 三元系相图
5.5.1 三元系相图的一般规律
5.5.2 三元系相图简例
5.5.3 三元系相图应用示例
5.5.4 真实相图截面的一般几何规则
5.6 相图热力学基础
5.6.1 溶体的吉布斯自由能函数表达式
5.6.2 图解法求化学势
5.6.3 用作吉布斯自由能公切线（面）的方法构造相图
5.6.4 规则溶体模型
5.6.5 固液相完全互溶的体系
5.6.6 溶解度间隙和固溶度
5.6.7 简单共晶系
5.6.8 超额摩尔吉布斯自由能对相图形貌的影响
5.6.9 含有中间相的二元系和三元系
5.6.10 亚稳相图，T0曲线
5.7 相图计算
5.7.1 以体系吉布斯自由能最小为判据求平衡相成分
5.7.2 以两相的化学势相等为判据求平衡（不一定是最稳定平衡）相成分
5.7.3 相图合成的策略
5.8 在纳米颗粒中的两相平衡
5.9 有关相图和热力学的资料
总结
关键术语
练习题
参考文献
6 有序介质中的点缺陷和线缺陷
6.1 点缺陷
6.1.1 空位和自间隙原子
6.1.2 离子晶体中的点缺陷
6.1.3 辐照产生的点缺陷
6.2 线缺陷
6.2.1 晶体中位错的几何特征
6.2.2 位错的起源和位错的观察
6.2.3 直位错的弹性应力场
6.2.4 位错线的能量
6.2.5 各向异性弹性体中位错的弹性性质
6.2.6 作用在位错线上的力
6.2.7 位错之间的交互作用力
6.2.8 位错移动
6.2.9 位错的萌生和增殖
6.2.10 位错的塞积群
6.2.11 典型晶体中的位错
6.2.12 位错与溶质原子间的交互作用
6.2.13 聚合物晶态中的缺陷
6.2.14 向错
总结
关键术语
练习题
参考文献
7 面缺陷和体缺陷
7.1 晶体表面
7.1.1 表面能和表面应力
7.1.2 Gibbs-Wulff定律和乌尔夫图
7.1.3 用断键模型计算0 K时的表面能
7.1.4 表面结构：坪台、台阶和扭折（TLK模型）
7.1.5 表面弛豫和重构
7.1.6 表面吸附与表面偏析
7.2 固-固界面
7.2.1 平移界面
7.2.2 匀相界面
7.2.3 晶界偏析
7.2.4 晶界迁移
7.3 嵌段共聚物的晶界
7.4 异相界面
7.4.1 共格相界
7.4.2 半共格界面
7.5 多晶体和多相材料的平衡形貌
7.6 纳米颗粒和纳米材料的界面
7.6.1 纳米颗粒表面
7.6.2 纳米多晶体的界面
7.6.3 纳米多晶晶粒尺寸的稳定性
7.7 体缺陷
总结
关键术语
练习题
参考文献
附录
附录A 元素的物理化学数据
附录B 元素的原子及离子半径与单化学键的离子特性百分数
附录C 常用物理常数
附录D 氢原子与类氢离子的有关函数
附录E γ射线、X射线、光波、无线电波、声波的频率、波长数据
附录F 元素周期表
