Aufbau, Ziel und Herangehensweise des Fachbuches der Originalausgabe in Englisch, 8. Auflage, SI-Version, ISBN 9780470505861, sind die Grundlagen für die Ausbildung in den Bereichen der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. Hauptanliegen ist es, Basiswissen an Studierende auf einem Niveau zu vermitteln, das an die Grundlagenmodule in Chemie und Physik anknüpft. Dafür haben die Autoren eine Terminologie gewählt, die dem Einsteiger in Materialwissenschaft und Werkstofftechnik weitgehend vertraut sind. Die weniger bekannte Begriffe aus speziell aus der Materialwissenschaft werden definiert und erläutert.
Der Lehrstoff ist in logischer Reihenfolge, beginnend von einfachen Fakten hin zu komplexeren Zusammenhängen präsentiert. Die Kapitel bauen aufeinander auf. Nach einer kurzen Einführung, die auch die Klassifizierung der Werkstoffe beschreibt, werden die Themen Werkstoffchemie – Aufbau und chemische Bindung, Werkstoffphysik – Struktur kristalliner Festkörper, Fehlstellen und deren Auswirkungen auf die Eigenschaften sowie Diffusionsvorgänge im Feststoff beschrieben. Weitere Kapitel erklären die mechanischen Eigenschaften der Metalle, die Verfestigungsmechanismen, die Auswirkungen von Belastungen auf metallische Werkstoffe (Werkstoffversagen), die gezielte Beeinflussung durch Wärmebehandlung (Kenntnisse des Phasendiagramms und der Phasenübergänge) sowie die Verarbeitung und Einsatzgebiete. Weitere Werkstofftypen wie Keramik und die Polymerwerkstoffe (jeweils Struktur und Eigenschaften, Herstellung, Verarbeitung und Anwendung) werden ebenfalls übersichtlicher dargestellt. Ein wichtiges Kapitel der Verbundwerkstoffe beschreibt die Möglichkeit der Kombination der unterschiedlichen Werkstofftypen miteinander um gezielt die positiven Werkstoffeigenschaften der Einzelkomponenten auszunutzen und damit die Vielfalt an Gebrauchsmaterialien zu erhöhen. Weitere wichtige Eigenschaften, ebenfalls ausschlaggebende Kriterien für die Auswahl eines Werkstoffes, sind die elektrischen Eigenschaften, das thermische und magnetische Verhalten sowie die optischen Eigenschaften. Abgerundet wird der Überblick mit einer Übersicht von ökonomischen, ökologischen und gesellschaftlichen Aspekten der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik.
Das Fachbuch wurde möglichst detailreich und mit Praxisbeispielen unterlegt darzustellen. Die Studierenden sind dadurch in der Lage, weitgehend ohne zusätzliche Quellen auszukommen. Zahlreiche didaktische Werkzeuge wurden in das Lehrwerk integriert. Dazu gehören: zahlreiche farbige Abbildungen und Fotos, die den Stoff illustrieren; definierte Lernziele, die die Aufmerksamkeit der Studierenden auf den Nutzen eines jeden Kapitels lenken; herausgehobene Ausführungen zu Werkstoffen und/oder Verfahren von besonderer Bedeutung, die die praktische Relevanz eines Themas hervorheben; Verständnisfragen, die dem Studierenden helfen nachzuprüfen, ob ein Konzept verstanden wurde; Schlüsselbegriffe und Beschreibungen wichtiger Gleichungen am Textrand oder durch Hervorheben im Text zum schnellen Nachschlagen; abschließende Fragen und Aufgaben, die das Methodenverständnis und den Umgang mit dem Erlernten aufbauen und weiterentwickeln; Antworten zu ausgewählten Fragen, mit denen eigene Lösungen überprüft werden können; eine Liste wichtiger Begriffe am Ende jedes Kapitels, eine Übersicht der verwendeten Symbole, Formelzeichen und Gleichungen sowie Quellenangaben.
Der Callister bietet den gesamten Stoff der Materialwissenschaften und Werkstofftechnik für Studium und Prüfungsvorbereitung. Hervorragend aufbereitet und in klarer, prägnanter Sprache wird das gesamte Fachgebiet anschaulich dargestellt. Das erprobte didaktische Konzept zielt ab auf Verständnis vor Formalismus und unterstützt den Lernprozess der Studierenden: ausformulierte Lernziele, regelmäßig eingestreute Verständnisfragen zum gerade vermittelten Stoff, Kapitelzusammenfassungen mit Lernstoff, Gleichungen, Schlüsselwörtern und Querverweisen auf andere Kapitel, durchgerechnete Beispiele, Fragen und Antworten sowie Aufgaben und Lösungen, Exkurse in die industrielle Anwendung, an den deutschen Sprachraum angepasste Einheiten und Werkstoffbezeichnungen, durchgehend vierfarbig illustriert, Verweise auf elektronisches Zusatzmaterial.
Das Fachbuch spricht alle angehenden Materialwissenschaftler und Werkstofftechniker an Universitäten und Fachhochschulen an und ist ideal geeignet für Studierende aus Physik, Chemie, Maschinenbau und Bauingenieurwesen, die sich mit den Grundlagen des Fachs vertraut machen möchten.
