本书集名家之大成，作者本身的学识、经验、文笔皆堪称一流；刘国雄教授系日本京都大学工学博士，而林树均、李胜隆、郑晃忠、叶均蔚四位教授则是清华大学材料博士，五位教授均执教于国内知名学府。今有幸邀集诸位教授将数年来的宝贵心得编纂成书，分享读者。目前材料在工业之各种不同领域上扮演着举足轻重的关键性角色，相信您研读此书后，斟酌本身所需必可使您融会贯通各种工程材料之种类及其特性与特征。本书适合大学、科大机械、材料及相关工程科系之「工程材料」、「机械材料」课程使用，亦可提供从事于机械、材料、铸造、热处理等方面之研究及工程技术人员作研读之书籍。

第1章　　简介
1.1　材料的种类
1.1.1　金属材料
1.1.2　陶瓷材料
1.1.3　聚合体
1.1.4　复合材料
1.1.5　半导体材料
1.2　材料之制程、结构、性质
1.2.1　材料制程
1.2.2　材料结构
1.2.3　材料性质
1.3　工程材料科学

第2章　　原子结构与键结
2.1　原子结构
2.1.1　基本观念
2.1.2　原子中之电子
2.1.3　週期表与阴电性表
2.2　主键结(primary bonding)
2.2.1　离子键(ionic bonding)
2.2.2　共价键(covalent bonding)
2.2.3　金属键(metallic bonding)
2.3　次键结(secondary bonding)
2.3.1　凡得瓦尔键(van der waals bonding)
2.3.2　氢键(hydrogen bonding)
2.4　键结形式与材料分类

第3章　　晶体结构
3.1　晶格与晶胞
3.2　七大晶系
3.3　晶体几何学
3.3.1　晶体方向
3.3.2　晶体平面
3.4　金属晶体
3.4.1　体心立方晶(BCC)
3.4.2　面心立方晶(FCC)
3.4.3　六方最密晶(HCP)
3.4.4　其他金属之晶体结构
3.5　陶瓷晶体
3.5.1　AX结构
3.5.2　AmXn结构
3.5.3　尖晶石结构
3.5.4　硅酸盐结构
3.5.5　石墨与钻石
3.6　分子晶体
3.6.1　小分子晶体
3.6.2　高分子晶体
3.7　半导体晶体
3.7.1　单元素半导体
3.7.2　双元素半导体
3.8　晶体绕射分析(cd or concise)
3.8.1　X光绕射
3.8.2　电子绕射
3.9　同素异形体
3.10　非晶态材料

第4章　　晶体缺陷
4.1　点缺陷
4.1.1　空缺(vacancy)
4.1.2　修基缺陷与法兰克缺陷
4.1.3　填隙型原子(interstitial atom)
4.1.4　置换型原子(substitutional atom)
4.1.5　材料成分的表示法
4.2　线缺陷
4.2.1　线缺陷的种类
4.2.2　布格向量
4.3　面缺陷
4.3.1　自由表面
4.3.2　晶界
4.3.3　孪晶界
4.3.4　叠差
4.4　体缺陷

第5章　　扩散
5.1　扩散机构(diffusion mechanism)
5.2　费克第一定律 (Fick's first law)
5.3　费克第二定律(Fick's second law)
5.4　扩散路径(diffusion path)

第6章　　机械性质及测试
6.1　应力及应变的观念
6.2　材料的弹性特质
6.3　拉伸性质
6.3.1　弹性变形之应力-应变特性
6.3.2　塑性变形之应力-应变特性
6.3.3　真应力-真应变()曲线
6.4　温度对拉伸性质之影响
6.5　硬度试验
6.5.1　勃氏硬度
6.5.2　洛氏硬度
6.5.3　表面洛氏硬度
6.5.4　维氏硬度
6.5.5　维氏微硬度与诺普微硬度
6.5.6　莫氏硬度
6.5.7　硬度转换
6.5.8　硬度与强度之关系
6.6　冲击破裂试验
6.6.1　冲击破裂试验原理
6.6.2　温度对冲击值之影响
6.7　材料性质的变异性－量测数据的表示法

第7章　　差排与塑性变形
7.1　差排与变形
7.2　晶体的理论强度与实际强度
7.3　滑动系统(slip system)
7.4　单晶变形与临界分解剪应力
7.5　多晶材料的变形
7.6　孪晶变形(deformation by twinning)

第8章　　材料之损坏与分析
8.1　破裂型态
8.1.1　延性破裂
8.1.2　脆性破裂
8.1.3　疲劳破裂
8.1.4　应力腐蚀破裂
8.2　韧性与破坏力学
8.2.1　韧性与凹痕韧性(notch toughness)
8.2.2　破坏力学
8.3　疲劳现象
8.3.1　疲劳试验与S-N曲线
8.3.2　疲劳裂隙起源
8.3.3　疲劳裂隙扩展
8.3.4　影响疲劳寿命的因素
8.4　应力腐蚀破裂
8.5　潜变(creep)
8.5.1　典型的潜变行为
8.5.2　应力及温度的影响
8.6　材料缺陷的检验
8.6.1　辐射线照相法
8.6.2　超音波检验
8.6.3　磁粉检验
8.6.4　涡电流检验法
8.6.5　液体渗透检验法

第9章　　相平衡图
9.1　绪论
9.2　相律
9.3　一元相图
9.4　固溶体与修门－罗素理法则
9.5　二元相图之分类与制作
9.5.1　二元相图之分类
9.5.2　二元相图之制作
9.6　二元同型合金系与平衡冷却微结构
9.7　槓桿法则
9.8　二元同型合金系之非平衡冷却微结构
9.9　二元合金之偏晶反应
9.10　二元共晶合金系之相图
9.11　二元共晶合金系之平衡冷却微结构
9.12　二元合金之包晶反应
9.13　液相完全不互溶(或部分互溶)，固相时也完全不互溶之二元合金相图
9.14　生成中间相之二元合金系相图
9.15　共析与包析反应
9.16　由相图预测合金之性质
9.16.1　同型合金之性质
9.16.2　共晶型二元合金之性质 (详见CD)
9.17　Fe-Fe3C二元合金相图
9.18　Fe-FeC二元合金之平衡冷却微结构
9.19　Fe-FeC二元合金之非平衡冷却微结构
9.20　合金元素对Fe-FeC二元相图之影响
9.21　陶瓷材料与高分子材料之相图 (详见CD)
9.22　三元相图 (详见CD)
9.22.1　等温截面图 (详见CD)
9.22.2　定成份截面图 (详见CD)
9.22.3　液相线投影图 (详见CD)

第10章　　相变化
10.1　气相中形成液相
10.2　由液相中形成固相-凝固
10.2.1　凝固过程之自由能变化
10.2.2　凝固速率
10.2.3　凝固结构
10.2.4　铸锭结构
10.2.5　铸锭缺陷
10.3　钢之相变化
10.3.1　波来铁相变化
10.3.2　麻田铁相变化
10.3-3　变韧铁相变化
10.3.4　完整的TTT曲线图
10.3.5　CCT曲线图
10.3.6　钢之硬化能
10.4　冷加工及退火
10.4.1　冷加工
10.4.2　回复
10.4.3　再结晶
10.4.4　晶粒成长
10.5　非金属的相变化

第11章　　材料之强化
11.1　应变硬化
11.1.1　差排线之应力场
11.1.2　应变硬化机构
11.2　固溶强化
11.3　细晶强化
11.3.1　细晶强化机构
11.3.2　晶粒细化法
11.4　析出强化与散佈强化
11.4.1　析出强化之要件
11.4.2　析出强化热处理的基本过程
11.4.3　铝铜合金之析出强化机构
11.4.4　析出强化理论
11.4.5　散佈强化
11.5　铁碳系之麻田散铁强化
11.6　共晶强化
11.7　复合强化

第12章　　腐蚀及材料损伤
12.1　腐蚀和电化学反应
12.2　电极电位
12.2.1　标准电极电位(或电动势序列)及伽凡尼系列
12.2.2　浓度及温度对电极电位的影响
12.3　腐蚀速率
12.3.1　以腐蚀穿透率(CPR)来表示腐蚀速率
12.3.2　以电流密度来表示腐蚀速率
12.4　极化现象
12.4.1　活性极化
12.4.2　浓度极化
12.4.3　电阻极化
12.4.4　极化数据预测腐蚀速率
12.5　金属之钝化
12.6　腐蚀之型式及其防治法
12.6.1　均匀腐蚀
12.6.2　伽凡尼腐蚀
12.6.3　穿孔腐蚀
12.6.4　缝隙腐蚀
12.6.5　沿晶腐蚀
12.6.6　应力腐蚀
12.6.7　沖蚀腐蚀
12.6.8　选择腐蚀
12.6.9　涡穴腐蚀
12.6.10　移擦腐蚀
12.7　腐蚀防治
12.7.1　阴极防蚀
12.7.2　阳极防蚀
12.8　氧化(oxidation)
12.8.1　氧化机构
12.8.2　氧化层之保护性
12.8.3　氧化层之成长速率
12.9　陶瓷材料的腐蚀与高分子材料的劣化
12.10　磨耗

第13章　　材料之导电性质
13.1　电传导性
13.2　欧姆定律
13.3　导电性
13.4　电子和离子的导电性
13.5　固体中的能带结构
13.6　以能带及原子能带模式传导
13.7　电子移动
13.8　金属的电阻
13.9　商用合金的电性
13.10　半导体
13.11　本质半导体
13.12　外质半导体
13.12.1　N型半导体
13.12.2　P型半导体
13.13　温度改变传导系数及载体浓度
13.14　霍尔效应
13.15　半导体装置
13.15.1　二极体
13.15.2　电晶体
13.16　离子化材料中的传导
13.17　高分子电性
13.18　电容
13.19　电场向量和极化
13.20　极化的型态
13.21　介电常数的频率相依性
13.22　介电强度
13.23　介电材料
13.24　铁电性
13.25　压电性

第14章　　材料之热、磁、光性质
14.1　热性质
14.1.1　热容量
14.1.2　热膨胀
14.1.3　热导性
14.1.4　热应力
14.2　磁性质
14.2.1　基本概念
14.2.2　反磁性和顺磁性
14.2.3　铁磁性
14.2.4　反铁磁性和亚铁磁性
14.2.5　磁区和磁滞
14.2.6　温度对磁性行为的影响
14.2.7　软磁材料
14.2.8　硬磁材料
14.2.9　磁性的储存
14.2.10　超导体
14.3　光性质
14.3.1　电磁辐射
14.3.2　光和固体的交互作用
14.3.3　原子和电子的交互作用
14.3.4　折射
14.3.5　反射
14.3.6　吸收
14.3.7　穿透
14.3.8　颜色
14.3.9　绝缘体中之不透明和半透明
14.3.10　发光
14.3.11　光电导性
14.3.12　雷射
14.3.13　通信用之光纤

第15章　　电子材料与制程
15.1　常见的半导体材料
15.2　硅
15.3　硅晶圆
15.4　长晶
15.4.1　查克洛斯基法
15.4.2　悬浮带区法
15.5　晶圆备制
15.6　半导体制程
15.6.1　清洗
15.6.2　氧化
15.6.3　薄膜沈积
15.6.4　微影
15.6.5　蚀刻
15.6.6　掺杂
15.7　退火
15.7.1　快速退火
15.8　电子构装
15.8.1　构装的目的与种类
15.8.2　晶片黏结
15.8.3　引脚架
15.8.4　连线技术
15.8.5　密封
15.8.6　印刷电路板

第16章　　陶瓷材料
16.1　陶瓷晶体结构
16.1.1　碳晶体
16.1.2　AX结构
16.1.3　AmXn结构
16.1.4　硅酸盐结构
16.2　结晶陶瓷
16.2.1　硅酸盐陶瓷
16.2.2　非硅酸盐氧化物陶瓷
16.2.3　非氧化物陶瓷
16.3　非晶质陶瓷
16.4　玻璃陶瓷
16.5　陶瓷制程
16.5.1　玻璃制程
16.5.2　结晶陶瓷制程
16.5.3　胶结
16.6　陶瓷材料的机械性质
16.6.1　脆性断裂
16.6.2　静疲劳
16.6.3　潜变
16.6.4　热沖击

第17章　　聚合体
17.1　聚化反应
17.1.1　加成聚化
17.1.2　缩合聚化
17.1.3　三度空间聚合体
17.2　聚合体之结构
17.2.1　分子量
17.2.2　分子长度
17.2.3　异构物
17.2.4　聚合体之结晶特性
17.2.5　聚合体液晶
17.3　热塑聚合体
17.4　热固聚合体
17.5　弹性体(橡胶)
17.6　添加剂
17.7　聚合体之成型
17.7.1　挤型
17.7.2　射出成型
17.7.3　板成型法
17.7.4　吹模成型
17.7.5　压模成型
17.7.6　轧光成型
17.7.7　纺丝
17.8　聚合体之机械性质
17.8.1　挠曲模数
17.8.2　黏弹性变形
17.8.3　胶弹性变形
17.8.4　潜变与应力松弛
17.8.5　机械性质资料

第18章　　金属材料
18.1　金属材料的制造加工
18.1.1　铸造
18.1.2　变形加工
18.1.3　热处理及表面处理
18.1.4　銲接
18.2　钢铁材料
18.2.1　碳钢
18.2.2　低合金钢
18.2.3　工具钢
18.2.4　不锈钢
18.2.5　其他特殊钢
18.2.6　铸铁
18.3　非铁金属材料
18.3.1　铝及铝合金
18.3.2　镁及镁合金
18.3.3　钛及钛合金
18.3.4　铜及铜合金
18.3.5　镍及镍合金
18.3.6　锌及锌合金
18.3.7　钖、铅及其合金
18.3.8　贵金属

第19章　　复合材料
19.1　强化材
19.1.1　玻璃纤维
19.1.2　硼纤维
19.1.3　碳纤维
19.1.4　有机纤维
19.1.5　陶瓷纤维
19.1.6　金属纤维
19.1.7　各种纤维性质比较
19.2　基材
19.3　界面
19.4　纤维复合材
19.4.1　纤维复合材的制造
19.4.2　纤维复合材之性质及应用
19.4.3　短纤及共晶复合材
19.5　粒子复合材
19.5.1　粒子复合材的制造
19.5.2　粒子复合材的性质与应用
19.6　板复合材
19.6.1　板复合材的制造
19.6.2　板复合材的种类及应用
19.7　复合材料的性质预测
19.7.1　弹性模数
19.7.2　其他机械性质

第20章　　材料之设计与选用
20.1　设计与材料
20.1.1　设计种类
20.1.2　设计过程
20.1.3　功能、材料、形状与制程
20.2　材料选择图
20.2.1　性能指标
20.2.2　典型材料选择图
20.2.3　材料选择流程
20.2.4　不考虑形状的材料选择案例
20.3　材料选择与形状
20.3.1　形状因子
20.3.2　有形状之性能指标
20.3.3　考虑形状之材料选择
20.4　其他考虑层面
20.4.1　制程选择
20.4.2　工程设计与美学
20.4.3　改变的力量

第21章　　材料科技现况与未来
21.1　发展现况
21.2　未来展望
21.2.1　奈米科技
21.2.2　生物科技
21.2.3　微系统技术
21.2.4　系统单晶片
21.2.5　光电能源系统

英中名词对照表