本教材分为17章，主要包括原子结构与原子间结合键、晶体结构、固体中的扩散、材料的固化、相图、固态相变与金属热处理、金属的力学性能及其他性能、高分子材料的结构与性能、陶瓷的结构与性能、能源工程材料、生物医学材料等内容。该教材着重阐述基本概念、基本原理及其在工程上的应用。各章节内容相对独立，简洁明了，实用性强。本书可作为高等院校工科学生的专业基础教材，尤其适用于高等院校机械、材料科学、材料加工以及制造工程领域的教材，也可供有关工程技术人员参考使用。

第1章 概述
1.1 材料与人类文明
1.1.1 材料和物质
1.1.2 材料和人类文明
1.2 材料的分类及其特征
1.2.1 金属材料
1.2.2 无机非金属材料
1.2.3 高分子材料
1.2.4 复合材料
1.3 材料科学与工程的内涵和外延
1.4 材料科学与工程的新发展
1.5 学习材料科学与工程课程的必要性
思考题
第2章 材料的微观结构
2.1 原子的结合方式
2.1.1 原子结构
2.1.2 原子间的键合
2.3 原子的不规则排列
2.3.1 点缺陷
2.2.2 线缺陷
2.2.3 面缺陷
思考题
第3章
3.1 固态扩散
3.1.1 概述
3.1.2 扩散机制
3.1.3 扩散定律
3.1.4 扩散的应用
3.2 相及相变
3.2.1 概述
3.2.2 相变过程
3.2.3 固态相变的应用
3.3 相结构及相图
3.3.1 概述
3.3.2 二元简单相图
3.3.3 铁碳相图
思考题
；4章材料的性能
4.1 材料的物理性能
4.1.1 材料的导电性能
4.1.2 材料的介电性能
4.1.3 材料的光学性能
4.1.4 材料的热学性能
4.2 材料的力学性能
4.2.1 应力和应变
4.2.2 材料的应力.应变行为
4.2.3 金属材料的力学行为
4.2.4 陶瓷材料的力学行为
4.2.5 高分子材料的力学行为
思考题
第5章材料的变形与强化
5.1 材料的塑性变形
5.1.1 单晶体的塑性变形
5.1.2 多晶体材料的塑性变形
5.2塑性变形对材料组织和性能的影响
5.2.1 塑性变形对材料组织和性能的改变
5.2.2 塑性变形后材料的回复与再结晶
5.3 材料的强化
5.3.1 形变强化
5.3.2 细晶强化
5.3.3 固溶强化
5.3.4 第二相强化
思考题
第6章 材料的合成、制备与加工
6.1 材料的合成
6.1.1 无机材料的合成
6.1.2 有机材料的合成
6.2 材料的制备
6.2.1 粉体材料的制备
6.2.2 丝状材料的制备
6.2.3 膜类材料的制备
6.2.4 块体材料的制备
6.3 材料的加工
6.3.1 减材制造
6.3.2 等材制造
6.3.3 增材制造
6.3.4 连接工艺
思考题
第7章 材料的热处理
7.1 热处理历史
7.1.1 热处理概述
7.1.2 钢在加热时的组织变化
7.1.3 钢在冷却时的组织变化
7.2 淬火
7.2.1 淬火加热温度及保温时间
7.2.2 淬火冷却介质
7.2.3 淬火冷却方式
7.3 回火
7.3.1 回火类型
7.3.2 回火脆性
7.4 退火与正火
7.4.1 退火
7.4.2 正火
7.5 离子氮化
……
第8章 材料的失效
第9章 金属材料及应用
第10章 陶瓷材料
第11章 高分子材料
第12章 复合材料及其进展
第13章 能源工程材料
第14章 航空航天材料
第15章 信息功能材料
第16章 生物 医用材料
第17章 新型材料
参考文献