本教材是在大连理工大学出版社2015年出版的赵杰主编《材料科学基础》（第二版）的基础上，跟踪学科发展并总结近几年使用教材的反馈意见修订而成的。本教材是大连理工大学依托中国大学MOOC平台建设的国家精品在线开放课程——材料科学基础的配套教材，体现了编写团队近年来教学实践的相关成果。

材料科学是探究材料结构、制备、性能和使役行为之间关系和变化规律的一门应用基础学科。本教材将材料科学基础知识分为三个部分，即晶体学基础、形变及强化基础、相图及相变基础。主要内容包括原子结构与结合键、晶体结构、非晶体和准晶体结构、晶体缺陷、位错基础、材料的变形、回复再结晶、二元相图、三元相图、材料的凝固、固态扩散等。本教材结合计算机增强现实技术，针对较为抽象内容制作了动画、AR等相关模型，以促进学习者对相关知识点和原理的理解。为适应教育国际化的需要，本教材中提供了大部分专业词汇的英文名称，一些例题及材料科学重要人物介绍等采用英文形式。

本教材可作为高等学校本科材料类专业的教材，也可供研究生及相关人员选用。

前辅文
第一部分 晶体学基础
  第1章　原子结构与结合键　Atomic Structure and Interatomic Bonding
   1.1　原子结构 Atomic Structure
   1.2　原子间的结合键 Interatomic Bonding
  第2章　晶体结构　Crystal Structures
   2.1　晶体学基础Fundamental Concepts
   2.2　纯金属的晶体结构Crystal Structures of Pure Metals
   2.3　合金相的晶体结构Crystal Structures of Alloys
   2.4　离子晶体的结构Ionic Crystal Structures
   2.5　共价晶体的结构Covalent Crystal Structures
  第3章　非晶体和准晶体的结构　Amorphous and Quasicrystal Structures
   3.1　非晶体的结构 Amorphous Structures
   3.2　准晶体的结构 Quasicrystal Structures
  第4章　晶体缺陷　Crystal Defects
   4.1　引言 Introduction
   4.2　点缺陷Point Defects
   4.3　原子振动 Atomic Vibration
   4.4　位错Dislocation
   4.5　面缺陷 Planar Defects
   4.6　体缺陷 Bulk Defects
   习题　
第二部分　形变及强化基础
  第5章　位错基础　Fundamentals of Dislocation
   5.1　位错应力场Stress Field of Dislocation
   5.2　位错的能量及位错的线张力 Strain Energy and Line Tension of Dislocation
   5.3　位错的运动 Dislocation Movement
   5.4　位错间的相互作用 Interaction between Dislocations
   5.5　位错与点缺陷的相互作用Interaction between Dislocation and Point Defect
   5.6　位错与表面的相互作用Interaction between Dislocation and Surface
   5.7　位错的形成和增殖 Dislocation Formation and Multiplication
   5.8　实际晶体中的位错 Dislocation in Real Crystal
  第6章　材料的形变　Deformation of Materials
   6.1　弹性变形 Elastic Deformation
   6.2　塑性变形Plastic Deformation
   6.3　多晶体的塑性变形Plastic Deformation of Polycrystalline
   6.4　固溶体合金的塑性变形Plastic Deformation of Solid Solution Alloy
   6.5　多相合金的塑性变形Plastic Deformation of Heterogeneous Alloy
   6.6　加工硬化Work Hardening
   6.7　屈服现象及应变时效Yielding and Strain Aging
   6.8　塑性变形中材料组织与性能的变化Evolution of Microstructure and Property during Plastic Deformation
  第7章　回复与再结晶　Recovery and Recrystallization
   7.1　概述Introduction
   7.2　回复Recovery
   7.3　再结晶Recrystallization
   7.4　晶粒长大Grain Growth
   7.5　动态回复和再结晶Dynamic Recovery and Recrystallization
   习题　
第三部分　相图及相变基础
  第8章　二元相图　Binary Phase Diagrams
   8.1　相图基础知识 Fundamental Concepts of Phase Diagrams
   8.2　相图的热力学基础 Thermodynamics of Phase Diagrams
   8.3　二元相图 Binary Phase Diagrams
   8.4　二元相图分析实例——铁碳相图 The Iron-Iron Carbide Phase Diagram
   8.5　相图的应用 Applications of Phase Diagrams
  第9章　三元相图　Ternary Phase Diagrams
   9.1　三元相图基础 Fundamentals for Ternary Phase Diagrams
   9.2　三元匀晶相图 Ternary Isomorphous Phase Diagrams
   9.3　三元共晶相图 Ternary Eutectic Phase Diagrams
   9.4　三元包晶相图Ternary Peritectic Phase Diagrams
   9.5　三元相图的分析方法 Specification of Ternary Phase Diagrams
   9.6　三元相图举例 Examples of Typical Ternary Phase Diagrams
  第10章　材料的凝固　Solidification of Materials
   10.1　材料凝固的基本规律Basic Rules of Solidification
   10.2　凝固时的形核 Nucleation of Crystals
   10.3　晶体的长大 Growth of Crystals from Liquid Phase
   10.4　固溶体的凝固 Solidification of Solid Solution
   10.5　共晶体的凝固 Eutectic Freezing
   10.6　铸锭组织 Microstructure of Casting Ingot
  第11章　固态扩散　Solid Diffusion
   11.1　扩散现象 Diffusion Phenomena
   11.2　扩散定律 Diffusion Laws
   11.3　扩散定律的应用 Applications of Diffusion Laws
   11.4　扩散机理和微观理论Diffusion Mechanisms and Theory
   11.5　柯肯达尔效应和达肯方程 Kirkendall Effect and Darken Equation
   11.6　扩散的热力学分析 Thermodynamics of Diffusion
   11.7　反应扩散 Reaction Diffusion
   11.8　扩散的影响因素 Influence Factors of Diffusion
   习题
  附录1　元素周期表
  附录2　元素的电负性
  附录3　原子和离子半径
  专业词汇中英文对照表
  参考文献