材料科學(xué)導(dǎo)論

馮端，1923年4月生，原籍紹興，生于蘇州。1946年7月畢業(yè)于中央大學(xué)理學(xué)院物理系，獲學(xué)士學(xué)位并留校任教。1949年該校更名為南京大學(xué)后，歷任物理系副教授、教授及固體物理研究所所長(zhǎng)，系博士生導(dǎo)師。其間，1984~1988年任南京大學(xué)研究生院院長(zhǎng)，1985年起任固體微結(jié)構(gòu)物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任兼學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。先后當(dāng)選為第六、七、八屆全國(guó)人大代表，江蘇省科協(xié)主席，中國(guó)物理學(xué)會(huì)常務(wù)理事。并兼任國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)委員、《物理學(xué)進(jìn)展》主編、《固體物理學(xué)大辭典》主編、《凝聚態(tài)物理學(xué)叢書》副主編等職。1980年11月當(dāng)選為中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)物理學(xué)部委員（今改院士）。1991年起任中國(guó)物理學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。

第1篇 材料的結(jié)構(gòu)

第1章 結(jié)構(gòu)問(wèn)題的不同側(cè)面

第2章 晶態(tài)

第3章 非晶態(tài)與液晶態(tài)

第4章 點(diǎn)缺陷

第5章 位錯(cuò)與向錯(cuò)

第6章 表面與界面

第7章 多層次與非均質(zhì)材料

第2篇 材料的物性

第8章 理解物性的基本概念

第9章 輸運(yùn)性質(zhì)

第10章 磁學(xué)性質(zhì)

第11章 鐵電性質(zhì)

第12章 超導(dǎo)電性質(zhì)

第13章 光學(xué)性質(zhì)第

第14章 力學(xué)性質(zhì)

第3篇 材料制備的科學(xué)基礎(chǔ)

第15章 材料制備的概述

第16章 相圖原理

第17章 固體中的擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)與燒結(jié)

第18章 相變的基本原理

第19章 薄膜的外延生長(zhǎng)

第20章 生長(zhǎng)界面的穩(wěn)定性——枝晶生長(zhǎng)和分形生長(zhǎng)

第21章 軟物質(zhì)的自組織

第4篇 展望

第22章 材料表征及其進(jìn)展

第23章 材料設(shè)計(jì)及其進(jìn)展

第24章 計(jì)算相圖及其進(jìn)展

第25章 材料前沿的若干問(wèn)題2100433B

第二篇為“材料的物性”。在介紹了理解特性的必要理論基礎(chǔ)之后，逐章論述了輸送性質(zhì)，磁性，超導(dǎo)電性，光學(xué)性質(zhì)與力學(xué)性質(zhì)。

第三篇為“材料制備的科學(xué)基礎(chǔ)”。在簡(jiǎn)單介紹材料制備技術(shù)之后，分章論述了相圖，與固相反應(yīng)及相應(yīng)的基本原理。進(jìn)而論述了材料制備的前沿問(wèn)題，諸如外延生長(zhǎng)，生長(zhǎng)界面的穩(wěn)定性（枝晶與分形生長(zhǎng)）和軟物質(zhì)的自組織。

最后殿以“展望”一篇，分別對(duì)材料表征，材料設(shè)計(jì)，計(jì)算相圖和新材料探索等方面的前沿進(jìn)行了綜述和展望。

材料導(dǎo)論課程背景

材料學(xué)科發(fā)展迅速，為材料類專業(yè)教育適應(yīng)國(guó)際化帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。材料科學(xué)與工程是科技發(fā)展的先導(dǎo)和基礎(chǔ)，材料已用于各領(lǐng)域。 為了解決材料類型、材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能、材料的制備、討論材料的前沿發(fā)展等一系列問(wèn)題，北京化工大學(xué)開設(shè)了材料導(dǎo)論課程。

材料導(dǎo)論課程定位

材料導(dǎo)論課程采用中英雙語(yǔ)講授，使學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)積累材料學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)英語(yǔ)知識(shí)，培養(yǎng)、提高學(xué)習(xí)者在材料科學(xué)與工程專業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際交流能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)知識(shí)、了解材料科學(xué)前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)、在中國(guó)國(guó)內(nèi)外進(jìn)行進(jìn)一步的深造和科學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。課程設(shè)置和學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的材料領(lǐng)域高素質(zhì)創(chuàng)新人才。

材料導(dǎo)論適應(yīng)對(duì)象

材料導(dǎo)論課程適用于材料相關(guān)專業(yè)的本科生和研究生，作為專業(yè)基礎(chǔ)課進(jìn)行學(xué)習(xí)；適用于機(jī)械、電子、環(huán)境、生物工程等其他相關(guān)專業(yè)方向的本科生，作為選修課進(jìn)行學(xué)習(xí)；也適用于具有一定材料科學(xué)基礎(chǔ)及材料性能相關(guān)知識(shí)的社會(huì)人士進(jìn)行學(xué)習(xí)。

“材料科學(xué)與技術(shù)”是一門在20世紀(jì)90年代形成的理工科大學(xué)材料類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。它是在材料學(xué)、材料科學(xué)、材料工程、材料科學(xué)導(dǎo)論、材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)，以及其他相關(guān)學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上，所確立的一門新型學(xué)科。它從材料科學(xué)從科學(xué)原理的探究出發(fā)，講述材料的晶體結(jié)構(gòu)、相變特點(diǎn)、制作工藝和具體性能。全書從整體上全面、透徹地論述和解析了材料的形成、轉(zhuǎn)變和特性，使學(xué)生能夠?qū)W會(huì)從微觀、亞微觀視野出發(fā)，來(lái)觀察、理解和處理各種現(xiàn)有的材料，并且研發(fā)、制作和合成門類繁多的新型材料。

本書依照同濟(jì)大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材建設(shè)的精神編寫，是一部適應(yīng)21世紀(jì)學(xué)科發(fā)展需要的、新型的教材。本書的主要講授對(duì)象是本科學(xué)生、碩士、博士研究生，也可供相關(guān)專業(yè)的學(xué)生參考、使用。在本書出版之前，書中的主要內(nèi)容已經(jīng)在近幾屆學(xué)生中試用。在編寫過(guò)程中，我們又對(duì)全書內(nèi)容作了進(jìn)一步的審定、刪改、充實(shí)和完善。本書的出版得到了同濟(jì)大學(xué)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持和幫助，并獲得了同濟(jì)大學(xué)“十一五”規(guī)劃教材建設(shè)出版基金的資助。

本書重點(diǎn)突出了對(duì)于材料組成一結(jié)構(gòu)一性能之間的相互關(guān)聯(lián)、制約和影響的論述；突出了在材料、地質(zhì)、寶石和機(jī)械等類專業(yè)中應(yīng)用的描述；突出了對(duì)于最新學(xué)科理論和最新應(yīng)用技術(shù)的講解和介紹。

材料科學(xué)、生命科學(xué)和信息科學(xué)，已成為21世紀(jì)新技術(shù)革命的三大支柱學(xué)科，所以，材料科學(xué)的發(fā)展，對(duì)于人類的文明，對(duì)于人與自然的和諧發(fā)展，具有極為特殊的重大意義。因而，可以毫不夸張地說(shuō)，整個(gè)人類發(fā)展的歷史，就是人類開發(fā)和應(yīng)用材料的歷史。對(duì)此，本書在立論和選材上都做了精心的取舍和編排。對(duì)于所涉獵的范圍，在理論上盡量講透，在技術(shù)上盡量講明，在應(yīng)用上盡量講清。

本書的出版是全體編寫人員集中智慧、精誠(chéng)合作、奮力苦戰(zhàn)的結(jié)果，是集體力量的結(jié)晶。其中，第一、二篇由祁景玉博士編寫；第三篇由祁景玉、張國(guó)欣博士編寫；第四篇由張國(guó)欣博士編寫，梁晶晶、徐萬(wàn)幫博士也參加了本篇的部分編排、打印工作；第五篇由陳云博士編寫，其中第十三章第三節(jié)由劉彥伯博士編寫。本書由祁景玉博士主編。

本書雖然在完稿及審定過(guò)程中，經(jīng)多方研討、審閱、修改，但鑒于編者水平所限，書中錯(cuò)誤、疏漏在所難免。敬請(qǐng)各位專家、同仁批評(píng)指正。

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2019年1月8日，材料導(dǎo)論課程被教育部認(rèn)定為國(guó)家精品在線開放課程。