主要包括八章：第一章材料的結構與受力形變、第二章材料的脆性斷裂與強度、第三章材料的結構與熱學性能、第四章材料的結構與磁學性能、第五章材料的結構與導電性能、第六章材料的結構與介電性能、第七章材料的結構與光學性能、第八章材料的表面結構與潤濕性能。
該教材可作為材料類專業的專業基礎課教材。也可供科技人員參考。
陳玉清，山東輕工業學院，教授材料院長，作為負責人承擔了如下科研項目：
1.山東省自然科學基金:納米抗菌薄膜，2005--2008
2.山東省科技廳近零膨脹NIP陶瓷材料，2001-2004
3.山東省教育廳生態抗菌陶瓷內墻磚，2005-2007
在國內外刊物上發表學術論文50多篇。
教學方面：《材料性能》教學方法獲2011年山東輕工業學院教學成果一等獎，《材料結構與性能》2011年成為山東輕工業學院首批創新課程，2012年在校級精品課程的基礎上，申報了省級精品課程。
第1章材料的結構與受力形變
1.1應力與應變
1.1.1應力
1.1.2應變
1.1.3應力-應變曲線
1.2材料的結構與彈性形變
1.2.1彈性形變的微觀機制
1.2.2彈性形變的宏觀規律
1.2.3彈性模量
1.2.4復合材料的彈性模量
1.2.5彈性比功
1.2.6滯彈性及弛豫性能
1.2.7彈性模量與某些物理參量關系
1.3材料的結構與塑性形變
1.3.1晶格滑移與孿晶 第1章材料的結構與受力形變
1.1應力與應變
1.1.1應力
1.1.2應變
1.1.3應力-應變曲線
1.2材料的結構與彈性形變
1.2.1彈性形變的微觀機制
1.2.2彈性形變的宏觀規律
1.2.3彈性模量
1.2.4復合材料的彈性模量
1.2.5彈性比功
1.2.6滯彈性及弛豫性能
1.2.7彈性模量與某些物理參量關系
1.3材料的結構與塑性形變
1.3.1晶格滑移與孿晶
1.3.2滑移機制
1.3.3塑性形變的位錯運動理論
1.3.4不同材料的塑性
1.3.5塑性性能的有關參量
1.3.6材料的超塑性
1.4材料的結構與高溫蠕變
1.4.1高溫蠕變曲線
1.4.2蠕變機理
1.4.3蠕變斷裂
1.4.4陶瓷材料的高溫蠕變
1.4.5耐火材料的結構與蠕變
習題與思考題
參考文獻
第2章材料的脆性斷裂與強度
2.1固體材料的理論強度
2.2材料的斷裂強度
2.2.1材料的斷口特征
2.2.2裂紋尖端應力集中問題
2.2.3材料的斷裂強度
2.2.4奧羅萬對斷裂強度的修正
2.3裂紋的起源與擴展的能量判據
2.3.1裂紋的起源
2.3.2裂紋擴展的能量判據
2.4材料的斷裂韌性
2.4.1裂紋的擴展方式
2.4.2裂紋尖端應力場分析
2.4.3應力場強度因子及幾何形狀因子
2.4.4臨界應力場強度因子及斷裂韌性
2.4.5裂紋擴展的動力與阻力
2.4.6線彈性計算公式對試件尺寸的要求
2.4.7斷裂韌性的測試方法
2.5材料的結構與強化增韌
2.5.1陶瓷材料的結構與強化
2.5.2陶瓷材料的增韌
2.5.3高分子材料的復合強化
2.5.4金屬材料的結構與強韌化
2.6無機材料強度的統計性質
2.6.1無機材料強度波動分析
2.6.2強度的統計分析
2.6.3求應力函數的方法及韋伯分布
2.6.4韋伯函數中的m及σ0的求法
2.6.5有效體積的計算
2.6.6韋伯統計的應用實例
2.6.7兩參數韋伯分布及應用
2.7材料的硬度
2.7.1硬度的表示方法
2.7.2納米材料的硬度
2.8復合材料
2.8.1纖維復合材料的原則
2.8.2連續纖維單向強化復合材料的強度
2.8.3短纖維單向強化復合材料
2.8.4單向纖維增強SiC基復合材料的結構與性能
習題與思考題
參考文獻
第3章材料的結構與熱學性能
3.1晶格熱振動
3.1.1一維單原子晶格的線性振動
3.1.2一維雙原子晶格的線性振動
3.2材料的結構與熱膨脹
3.2.1材料的熱膨脹與熱膨脹系數
3.2.2固體材料熱膨脹機理
3.2.3熱膨脹和其他物理性能的關系
3.2.4復合材料的熱膨脹
3.2.5低膨脹與零膨脹材料的結構特征
3.3材料的結構與熱傳導
3.3.1固體材料熱傳導的宏觀規律
3.3.2固體材料熱傳導的微觀機理
3.3.3材料結構與熱導率的關系
3.3.4復相材料的熱導率
3.4材料的結構與抗熱沖擊性能
3.4.1材料的抗熱震性及其表示方法
3.4.2熱應力
3.4.3抗熱沖擊斷裂性
3.4.4抗熱沖擊損傷性
3.4.5材料結構與抗熱震性的關系
習題與思考題
參考文獻
第4章材料的結構與磁學性能
4.1固體物質的磁性來源
4.1.1磁矩
4.1.2原子的磁性
4.1.3基本磁學性能
4.2固體物質的磁性分類
4.2.1抗磁性
4.2.2順磁性
4.2.3鐵磁性
4.2.4亞鐵磁性
4.2.5反鐵磁性
4.3磁疇與磁化曲線
4.3.1鐵磁體中的能量
4.3.2磁疇
4.3.3磁化曲線和磁滯回線
4.4鐵氧體的結構與磁性
4.4.1尖晶石型鐵氧體
4.4.2石榴石型鐵氧體
4.4.3磁鉛石型鐵氧體
4.5磁性材料的結構與性能
4.5.1軟磁材料
4.5.2永磁材料的結構與性能
4.6磁性材料的物理效應
4.6.1磁致伸縮效應
4.6.2磁各向異性
4.6.3磁聲效應
4.6.4磁光效應
4.6.5磁電效應
4.6.6巨磁阻效應
4.6.7磁致溫差效應
習題與思考題
參考文獻
第5章材料結構與電導
5.1材料導電的本質
5.2金屬材料的電導
5.3離子材料的電導
5.3.1離子電導率
5.3.2固體電解質的結構與基本性能
5.3.3典型的離子電導材料的結構與性能
5.4電子電導
5.4.1電子電導基本理論
5.4.2典型的光電材料的結構與
性能簡介
5.5材料的超導電性
5.5.1超導體的兩個基本特性
5.5.2超導材料的三個參數
5.5.3超導體的分類及類型
5.5.4約瑟夫遜效應
5.5.5超導材料應用
5.6能帶理論初步
5.6.1無限深勢阱或自由電子論
5.6.2布洛赫定理
5.6.3簡并微擾法與禁帶寬度
習題與思考題
第6章材料的結構與介電性能
6.1材料的結構與介質的極化
6.1.1材料在電場中的極化現象與介電常數
6.1.2電極化的微觀機構
6.2高介晶體的結構與極化
6.2.1特殊晶體結構的內電場
6.2.2金紅石晶體介電常數的計算
6.3無機材料的極化
6.3.1混合物法則
6.3.2陶瓷介質的極化
6.3.3介電常數的溫度系數
6.4電介質的介質損耗
6.4.1介質損耗
6.4.2無機介質的結構與損耗
6.5材料的介電強度
6.5.1熱擊穿
6.5.2電擊穿
6.5.3無機材料的擊穿
6.6鐵電性與結構的關系
6.6.1晶體的鐵電性
6.6.2鐵電體的結構與自發極化的微觀機理
6.6.3鐵電體的相變
6.6.4電疇結構
6.6.5鐵電材料應用案例
6.7壓電性與材料結構的關系
6.7.1壓電效應
6.7.2壓電振子及其參數
6.7.3壓電性與晶體結構的關系
6.7.4壓電材料的應用
習題與思考題
參考文獻
第7章材料的結構與光學性能
7.1材料的非線性光學性能
7.1.1非線性光學的概述
7.1.2非線性光學材料的結構和性能的關系
7.1.3非線性光學材料分類及性能
7.2材料的線性光學性能
7.2.1材料的結構與折射率
7.2.2材料的折射率與入射光頻率的關系
7.3材料的表面特征與光澤
7.3.1表面反射率與折射率的關系
7.3.2鏡面反射與漫反射
7.3.3釉表面結構與光澤
7.4材料的結構與透光性能
7.4.1材料對光的吸收
7.4.2材料的散射與折射率
7.4.3材料的結構與透光性
7.4.4材料的不透明性與乳濁
7.4.5半透明陶瓷的結構特征
7.5材料的顏色與呈色機理
7.5.1三原色和材料的顏色
7.5.2材料的著色與呈色機理
7.6新型光功能材料簡介
7.6.1熒光材料
7.6.2激光材料
7.6.3光導纖維
7.6.4電光及聲光材料
7.7材料的負折射和光子晶體
7.7.1材料的負折射
7.7.2光子晶體
習題與思考題
參考文獻
第8章材料表面結構與潤濕性能
8.1疏水理論基礎
8.1.1靜態接觸角理論
8.1.2滾動角理論
8.1.3表面粗糙度對潤濕的影響
8.2C/SiO2復合薄膜的微觀結構與接觸角
8.2.1C/SiO2復合薄膜的顯微結構
8.2.2C/SiO2復合膜產生高接觸角的機理
8.2.3“納米針”結構
8.3浸潤性轉變（親-疏水調控）
8.3.1溶劑控制浸潤性轉變
8.3.2熱響應浸潤性轉變
8.3.3光響應浸潤性轉變
8.3.4自修復超疏水表面
習題與思考題
參考文獻
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