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| 內容簡介： |
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《材料概论》是高等学校材料类专业教学指导委员会规划教材。教材以材料在社会发展中的作用为主线展开，从材料在社会发展中的地位讲起，内容涉及材料科学基础知识;当代社会发展的关键材料，包括钢铁材料、建筑材料、航空航天材料、生态环境材料、生物医用材料；引领社会进步的未来材料，包括微电子材料、光电子材料、新能源材料、纳米材料和智能材料。通过教材了解材料在人类社会发展中的支撑作用和引领地位，培养学生的社会责任感和爱国、敬业等社会主义核心价值观，培养强烈的创新意识和进一步学习材料专业的兴趣与动力。本书可作为高等院校材料类相关专业的导论课教材，也可作为理工、经管、医学等专业的通识课教学用书，还可作为与材料有关的生产、施工、管理、监理等各类工程技术人员的参考书。
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| 關於作者： |
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邱军，男，1969年生，工学博士，同济大学材料科学与工程学院教授，博士研究生导师，副院长。国家科技奖励评审专家，中国复合材料学会高*级会员，中国材料研究学会超材料分会常务理事，上海塑料工程技术学会副理事长，Carbon， Composite A、Materials Science & Engineering A、Journal of Materials Chemistry C， Soft Materials、复合材料学报、材料研究学报等学术期刊审稿人。长期从事聚合物基复合材料和纳米复合材料的研究工作，主持或参与国家和省部级科研项目20余项，其中包括主持国家863计划项目“碳纳米管对树脂基复合材料的强韧化技术”，国家自然科学基金项目“碳纳米管/碳纤维协同强韧双马来酰亚胺树脂复合材料的构筑及机理研究”。已获授权国家发明专利50余项，发表学术论文80余篇。
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| 目錄：
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第1章 材料——人类社会进步的里程碑
1.1 材料及其社会作用 1
1.2 石器时代 2
1.3 青铜时代 5
1.4 铁器时代 5
1.5 水泥时代 7
1.6 钢铁时代 8
1.7 硅时代 9
1.8 新材料时代 11
1.9 结语 14
思考题 15
第2章 材料科学与工程专业的科学基础
2.1 材料科学与工程专业的主要学习内容 16
2.2 材料结构基础 18
2.2.1 化学键和分子间作用力 20
2.2.2 晶体和非晶体结构 24
2.3 结语 26
思考题 27
第3张 微电子材料——通往未来的钥匙
3.1 信息技术与微电子技术 28
3.2 微电子技术的发展历程 28
3.3 集成电路基片制造技术 32
3.4 集成电路芯片制造技术 34
3.4.1 MOS 场效应晶体管 34
3.4.2 集成电路芯片的制造过程 35
3.4.3 光刻机 36
3.4.4 集成电路芯片制造的发展趋势 37
3.5 集成电路的应用与发展 37
3.6 结语 39
思考题 39
第4章 光电子材料——沟通世界的纽带
4.1 光电子技术及其发展 40
4.2 新时代的利刃——激光 41
4.3 光纤通信技术 43
4.4 信息显示技术 46
4.5 结语 49
思考题 50
第5章 新能源材料——可持续发展的根基
5.1 能源、新能源与新能源材料 51
5.2 太阳能技术及其材料 52
5.2.1 太阳能的利用方式 53
5.2.2 太阳能电池技术的发展趋势 54
5.3 能量存储技术与新能源汽车 55
5.4 锂离子电池与超级电容器 56
5.4.1 锂离子电池 56
5.4.2 超级电容器 58
5.5 燃料电池 59
5.6 结语 61
思考题 61
第6章 生态环境材料——美丽社会的支撑
6.1 环境污染触目惊心 62
6.2 白色污染与生物降解高分子材料 63
6.2.1 白色污染 63
6.2.2 生物降解高分子材料 64
6.3 水处理膜材料 68
6.4 石油泄漏的克星——油水分离海绵 72
6.5 结语 75
思考题 75
第7章 航空航天材料——实现人类的飞翔梦想
7.1 人类飞翔梦想与中国航空航天成就 76
7.2 航空航天发动机材料 79
7.3 航空航天复合材料 84
7.4 航空航天隐身材料 88
7.4.1 隐身涂料 88
7.4.2 激光隐身材料 90
7.4.3 新型隐身材料发展趋势 91
7.5 结语 91
思考题 92
第8章 生物医用材料——人类健康长寿的保障
8.1 人类健康面临的挑战 93
8.2 生物医用材料与健康 93
8.3 现代诊断系统 94
8.4 先进控制释放系统 97
8.5 骨组织工程支架材料 100
8.5.1 骨组织工程支架材料的性能要求 101
8.5.2 骨组织工程支架材料的分类 101
8.5.3 新型骨组织工程支架材料 102
8.6 结语 105
思考题 105
第9章 钢铁——现代工业的基石
9.1 钢铁在工业革命和国民经济发展中的重要作用 106
9.2 中国的钢铁产量及钢铁在国民经济中的地位 108
9.3 钢材基本知识 109
9.3.1 钢材的分类 109
9.3.2 钢材性能的影响因素 111
9.4 特种钢材——现代工业的重要保障 116
9.5 结语 122
思考题 122
第10章 建筑材料——现代城市的物质基础
10.1 智慧生态——现代城市的发展方向 123
10.1.1 城市的概念 123
10.1.2 城市等级划分 123
10.1.3 超快的城市化进程与随之而来的问题 124
10.1.4 从绿色城市向智慧生态城市迈进 125
10.2 绿色建材 126
10.2.1 更高大的建筑对建筑材料的需求 127
10.2.2 更复杂的建筑对建筑材料的需求 127
10.2.3 更美观的建筑对建筑材料的需求 132
10.2.4 更节能的建筑对建筑材料的需求 134
10.3 结语 139
思考题 139
第11章 纳米材料——攻克前言科学与技术难题的法宝
11.1 纳米与纳米材料 140
11.2 纳米材料的特性和四大效应 148
11.2.1 纳米材料的特性 148
11.2.2 纳米材料的四大效应 149
11.3 纳米技术的应用 151
11.4 结语 155
思考题 156
第12章 智能材料——智能型社会的支撑
12.1 智能材料概论 157
12.2 智能材料设计 159
12.3 仿生智能材料 161
12.4 智能材料的应用 163
12.5 结语 167
思考题 168
参考文献
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| 內容試閱：
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人类文明的发展史就是一部利用材料、生产材料和创造材料的历史。材料是人类社会生活的物质基础，可以说没有材料就没有当今的人造世界。放眼当今世界，我们创造的建筑材料成为了现代城市的物质基础，带来了世界的繁荣；我们创造的钢铁材料成为了现代工业的基石，极大地提升了人类改造世界的能力；我们创造的航空航天材料实现了人类的飞翔梦想，拉近了不同地域人们的距离；我们创造的生态环境材料成为了美丽社会的支撑，实现了人类美好的生活；我们创造的生物医用材料成为了人类健康长寿的保障，提高了人类生活的质量。同时，材料是人类社会进步的里程碑，成为引领人类社会发展的引擎。我们创造的微电子材料打开了人类通往未来的钥匙，逐步改变人类的生产方式；我们创造的光电子材料成为沟通世界的纽带，人类正在步入万物互联的世界；我们创造的新能源材料成为人类可持续发展的根基，正在突破人类发展的瓶颈；我们创造的纳米材料成为攻克前沿科学与技术难题的法宝，正在解决世界发展的难题；我们创造的智能材料成为智能型社会的支撑，升华了人类改造世界的能力。
《材料概论》教材以材料在社会发展中的作用为主线展开，从材料在社会发展中的地位讲起，内容涉及材料科学基础知识；当代社会发展的关键材料，包括钢铁材料、建筑材料、航空航天材料、生态环境材料和生物医用材料；引领社会进步的未来材料，包括微电子材料、光电子材料、新能源材料、纳米材料和智能材料，以使读者通过教材内容了解材料在人类社会发展中的支撑作用和引领地位。其中第1章、第2章、第11章和第12章由同济大学邱军教授编写；第3~5章由同济大学林健教授编写；第6~8章由同济大学袁伟忠教授编写；第9章和第10章由同济大学孙振平教授编写。全书由邱军教授和袁伟忠教授统稿。
同济大学“材料概论”课程从2006年开始在材料科学与工程专业开设，作为一年级本科生的入门导论课。该课程一直以来由材料学院知名教授组成的课程教学团队授课，深受学生喜爱，经过多年打磨，已经成为材料专业的品牌课程，同时成为上海市材料专业课程思政链的思政课程。2018年教学团队完成了“材料概论”的线上课程建设，在同济大学校内平台运行，并开始采用线上线下混合模式教学。线上课程于2019年在智慧树网站正式上线，面向全国高校学生开放。2019年，同济大学开展人才培养模式改革，进行专业大类招生、大类培养和大类管理联动，所有一年级新生都要进入新生院进行基础和通识课程学习。由此，“材料概论”更名为大类导论课，统一课名“专业导论”，并继续开展线上线下混合教学模式教学。2020年该课程被选为上海市重点课程，同年被智慧树在线平台列为TOP100精品课程。2021年教材被列入高等学校材料类专业教学指导委员会规划教材进行立项建设。2023年“材料概论”课程被评为国家级一流本科课程。
本书作为高等院校材料类相关专业的导论课教材，以及理工、经管、医学等相关专业的通识课教材，通过大量生动案例突出材料在社会发展中的作用，培养学生的社会责任感和爱国、敬业等社会主义核心价值观，培养学生强烈的创新意识，激发学生改造世界的愿望，为创造更美好的世界做出自己的贡献。
本书在编写过程中参考了大量相关教材、专著和论文，也参考了网站中相关的报道、图片、视频等内容，在此一并表示感谢。本书作为导论课和通识课教材，编者力求用科普的语言讲述材料专业知识，有的说法可能不够准确，同时限于编者的水平，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。
编著者
2024年2月
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