新型材料及其應用

第1章 新型材料導論
　1.1 新型材料與高新技術(shù)
　　1.1.1 何謂“新型材料”，“高新技術(shù)”
　　1.1.2 新型材料是高新技術(shù)研究、開發(fā)的先導和基石
　1.2 新型材料的特征與分類
　　1.2.1 新型材料的特征
　　1.2.2 五彩繽紛、絢麗多彩的材料世界
　1.3 材料的成分、結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系
　　1.3.1 材料科學的“四要素”與“五要素”
　　1.3.2 材料結(jié)構(gòu)、成分、性能與應用之間的關(guān)系
　1.4 新型材料的發(fā)展趨勢
　　1.4.1 伴隨高科技的迅猛發(fā)展，對新型材料提出新的總體要求
　　1.4.2 新型材料的發(fā)展趨勢
　　思考題
第2章 新型金屬材料
　2.1 概述
　　2.1.1 金屬材料仍將是21世紀最主要的結(jié)構(gòu)材料
　　2.1.2 金屬材料的主要強韌化途徑
　2.2 新型工程結(jié)構(gòu)用鋼
　　2.2.1 低合金結(jié)構(gòu)鋼
　　2.2.2 新型工程結(jié)構(gòu)用鋼的成分與組織設(shè)計
　　2.2.3 控制加工工藝過程，提高鋼的強韌性
　　2.2.4 控制夾雜物形態(tài)
　　2.2.5 微合金化低碳高強度鋼
　　2.2.6 微合金化低碳F-M雙相鋼
　　2.2.7 發(fā)展新型低合金結(jié)構(gòu)鋼
　　2.2.8 積極開發(fā)低碳馬氏體(M)鋼
　2.3 新型機器零件用鋼——非調(diào)質(zhì)鋼
　　2.3.1 概述
　　2.3.2 強韌化特點
　　2.3.3 冶金工藝特點
　　2.3.4 性能特點
　　2.3.5 非調(diào)質(zhì)鋼的應用
　　2.3.6 非調(diào)質(zhì)鋼的發(fā)展與研究動向
　2.4 金屬間化合物高溫結(jié)構(gòu)材料
　　2.4.1 金屬間化合物及其特性
　　2.4.2 改善金屬間化合物作為高溫結(jié)構(gòu)材料的方法
　　2.4.3 金屬間化合物結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展
　2.5 剛?cè)嵯酀某苄院辖?br />　　2.5.1 超塑性合金的由來
　　2.5.2 超塑性合金的優(yōu)點
　　2.5.3 為什么金屬會產(chǎn)生超塑性行為
　　2.5.4 外界條件對超塑性的影響
　　2.5.5 超塑性合金的作用
　　思考題
第3章 新型聚合物合成材料
　3.1 概述
　　3.1.1 聚合物材料的發(fā)展與分類
　　3.1.2 聚合物材料的性能
　　3.1.3 聚合物材料的強韌化(即改性)
　　3.1.4 聚合物材料的發(fā)展前景展望
　3.2 新型工程塑料
　　3.2.1 通用工程塑料
　　3.2.2 特種工程塑料
　3.3 聚合物液晶材料
　　3.3.1 何謂液晶材料
　　3.3.2 聚合物液晶材料的形成
　　3.3.3 聚合物液晶材料的類型
　　3.3.4 聚合物液晶必須具備的條件
　　3.3.5 聚合物液晶特殊的結(jié)構(gòu)
　　3.3.6 奇妙的效應
　　3.3.7 聚合物液晶材料的應用
　　3.3.8 聚合物液晶材料的發(fā)展
　3.4 導電聚合物材料
　　3.4.1 概述
　　3.4.2 結(jié)構(gòu)型導電聚合物材料
　　3.4.3 復合型導電聚合物材料
　3.5 聚合物材料與可持續(xù)發(fā)展
　　3.5.1 廢棄聚合物的回收與再利用
　　3.5.2 綠色聚合物——環(huán)保與可降解聚合物
　　思考題
第4章 新型無機非金屬材料
　4.1 概述
　　4.1.1 無機非金屬材料的范圍
　　4.1.2 無機非金屬材料的分類
　　4.1.3 無機非金屬材料的制備方法
　　4.1.4 無機非金屬材料的基本特點
　　4.1.5 無機非金屬材料的應用發(fā)展前景
　4.2 氧化物陶瓷材料
　　4.2.1 氧化鋁(aluminum oxide，alumina)
　　4.2.2 二氧化鋯
　　4.2.3 ZTA陶瓷
　4.3 碳化物陶瓷材料
　　4.3.1 碳化硅(silicon carbide)陶瓷
　　4.3.2 碳化硼(boron carbide)陶瓷
　　4.3.3 碳化鈦陶瓷
　4.4 氮化物陶瓷材料
　　4.4.1 氮化硅陶瓷(silicon nitride ceramics)
　　4.4.2 SiMon陶瓷
　　4.4.3 氮化鋁陶瓷(aluminium nitride ceramics)
　　4.4.4 氮化硼陶瓷
　4.5 碳素材料
　　4.5.1 概述
　　4.5.2 石墨材料的分類和應用
　　4.5.3 C60和碳納米管材料
　　思考題
第5章 新型復合材料
　5.1 概述
　　5.1.1 復合材料的概念
　　5.1.2 復合材料的分類
　　5.1.3 復合材料的性能特點
　　5.1.4 復合材料的現(xiàn)狀與發(fā)展前景
　5.2 復合材料用增強材料
　　5.2.1 纖維增強體
　　5.2.2 顆粒增強體
　　5.2.3 片狀增強體
　　5.2.4 織物增強體
　　5.2.5 氈狀增強體
　5.3 聚合物(樹脂)基復合材料
　　5.3.1 概述
　　5.3.2 纖維增強聚合物基復合材料
　　5.3.3 顆粒填充聚合物基復合材料
　　5.3.4 聚合物基層狀復合材料
　5.4 金屬基復合材料
　　5.4.1 連續(xù)纖維增強金屬基復合材料
　　5.4.2 晶須增強金屬基復合材料
　　5.4.3 顆粒增強金屬基復合材料
　5.5 陶瓷基復合材料
　　5.5.1 纖維增強陶瓷基復合材料
　　5.5.2 晶須增強陶瓷基復合材料
　　5.5.3 顆粒彌散強化陶瓷基復合材料
　　5.5.4 納米陶瓷(基)復合材料
　5.6 梯度功能材料研究進展
　　5.6.1 概述
　　5.6.2 梯度功能材料的研究動態(tài)
　　5.6.3 前景展望
　　思考題
第6章 非晶、準晶與納米材料
　6.1 材料的穩(wěn)定態(tài)與亞穩(wěn)態(tài)
　　6.1.1 亞穩(wěn)態(tài)常見的幾種類型
　　6.1.2 為什么非平衡的亞穩(wěn)態(tài)能夠存在
　6.2 非晶態(tài)材料
　　6.2.1 非晶態(tài)的形成
　　6.2.2 非晶態(tài)的結(jié)構(gòu)特性
　　6.2.3 非晶態(tài)合金的性能
　　6.2.4 非晶態(tài)合金的制備與應用
　6.3 材料的準晶態(tài)
　　6.3.1 準晶的形成
　　6.3.2 準晶的結(jié)構(gòu)特征
　　6.3.3 準晶的性能
　　6.3.4 準晶的應用
　6.4 納米材料
　　6.4.1 概述
　　6.4.2 納米材料的結(jié)構(gòu)特征
　　6.4.3 納米材料的性能
　　6.4.4 納米材料的合成與制備
　　6.4.5 納米材料的應用
　　6.4.6 實現(xiàn)“在原子和分子水平上制造材料和器件”的夢想
　　思考題
第7章 新型功能材料
　7.1 概述
　　7.1.1 功能材料的發(fā)展
　　7.1.2 功能材料的特征與分類
　　7.1.3 功能材料的現(xiàn)狀與展望
　7.2 新型電功能材料——超導材料
　　7.2.1 超導材料的開發(fā)歷程
　　7.2.2 超導體的幾個特征值
　　7.2.3 超導材料的類型
　　7.2.4 超導材料的應用
　7.3 生物醫(yī)學材料
　　7.3.1 生物醫(yī)學材料的發(fā)展概況
　　7.3.2 生物醫(yī)學材料的用途、基本特性及分類
　　7.3.3 金屬生物醫(yī)學材料
　　7.3.4 生物陶瓷
　　7.3.5 生物醫(yī)用聚合物材料川
　　7.3.6 生物醫(yī)學材料的發(fā)展趨勢
　　思考題
第8章 新能源材料
　8.1 鋰離子電池材料
　　8.1.1 概述
　　8.1.2 鋰離子電池負極材料的研究
　　8.1.3 鋰離子電池正極材料
　　8.1.4 二次鋰離子電池電介質(zhì)研究的進展
　8.2 鎳氫電池材料
　　8.2.1 概述
　　8.2.2 鎳氫電池的正極材料
　　8.2.3 鎳氫電池的負極材料——儲氫合金
　　8.2.4 Ni-MH電池的電解液
　8.3 燃料電池材料
　　8.3.1 概述
　　8.3.2 熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)
　　8.3.3 固體氧化物燃料電池(SOFC)
　　8.3.4 質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)
　　思考題
第9章 智能材料
　9.1 概述
　　9.1.1 智能材料的發(fā)展歷程
　　9.1.2 智能材料的定義與特性
　9.2 神秘的形狀記憶智能材料
　　9.2.1 形狀記憶效應(SME)的概念
　　9.2.2 SME的實質(zhì)
　　9.2.3 SMA材料與開發(fā)過程
　　9.2.4 SMA的應用
　　9.2.5 形狀記憶陶瓷與形狀記憶聚合物材料的開發(fā)、應用
　9.3 發(fā)展中的電流變液智能材料
　　9.3.1 概述
　　9.3.2 電流變液的分類及電流變液效應
　　9.3.3 電流變液的影響因素
　　9.3.4 電流變液的應用
　　9.3.5 電流變液材料的研究進展
　　思考題
參考文獻