材料化學(xué)

內(nèi)容概要

　　本書(shū)內(nèi)容結(jié)合“材料化學(xué)”課程的教學(xué)大綱，并集編者多年的教學(xué)體會(huì)和國(guó)內(nèi)外同類教材及相關(guān)專業(yè)述著的精華。第2～5章涉及材料的結(jié)構(gòu)、性能、制備等材料化學(xué)的基本內(nèi)容；第6～10章則以四大類材料（金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料）為主線，對(duì)不同種類的材料進(jìn)行介紹，其中涉及各種現(xiàn)代先進(jìn)材料如高性能金屬材料、功能陶瓷、電子信息材料、生物醫(yī)用材料、航空航天材料、能源材料、感光材料、納米材料等，敘述各種材料的性能和行為與其成分及內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系?！　”緯?shū)可作為高等學(xué)校材料化學(xué)課程的教材，也可作為材料科學(xué)工作者的參考書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

曾兆華，1987.09-1990.07：中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，碩士生，高分子化學(xué)專業(yè)。獲理學(xué)碩士學(xué)位。1990.09-1993.07：中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，博士生，高分子化學(xué)專業(yè)。獲理學(xué)博士學(xué)位。1993.07-1995.12：中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，講師。1998.04-1999.01：在香港科技大學(xué)化學(xué)系作訪問(wèn)學(xué)者，從事高分子納米復(fù)合材料的研究工作。2001.11-2002.01：在香港科技大學(xué)化學(xué)系作訪問(wèn)學(xué)者，從事納米復(fù)合發(fā)光材料的研究工作。1995.12至今：中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，副教授。社會(huì)兼職：中國(guó)感光學(xué)會(huì)輻射固化專業(yè)委員會(huì)副主任（副理事長(zhǎng)）。研究方向：光電子信息材料，感光功能高分子，光固化涂料、油墨、粘合劑等。

書(shū)籍目錄

第1章 緒論1.1 材料與化學(xué)1.2 材料的分類1.3 材料化學(xué)的特點(diǎn)1.4 材料化學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用1.5 材料化學(xué)的主要內(nèi)容參考文獻(xiàn)思考題第2章 材料的結(jié)構(gòu)2.1 元素和化學(xué)鍵2.2 晶體學(xué)基本概念2.3 晶體材料的結(jié)構(gòu)2.4 晶體缺陷2.5 固溶體參考文獻(xiàn)思考題第3章 材料的性能3.1 化學(xué)性能3.2 力學(xué)性能3.3 熱性能3.4 電性能3.5 磁性3.6 光學(xué)性能參考文獻(xiàn)思考題第4章 材料化學(xué)熱力學(xué)4.1 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用4.2 埃靈罕姆圖及其應(yīng)用4.3 相平衡與相圖參考文獻(xiàn)思考題第5章 材料的制備5.1 晶體生長(zhǎng)技術(shù)5.2 氣相沉積法5.3 溶膠凝膠法5.4 液相沉淀法5.5 固相反應(yīng)5.6 插層法和反插層法5.7 自蔓延高溫合成法5.8 非晶材料的制備參考文獻(xiàn)思考題第6章 金屬材料6.1 金屬材料結(jié)構(gòu)與性能6.2 超耐熱合金6.3 超低溫合金6.4 超塑合金6.5 形狀記憶合金6.6 儲(chǔ)氫合金6.7 非晶態(tài)金屬材料參考文獻(xiàn)思考題第7章 無(wú)機(jī)非金屬材料7.1 無(wú)機(jī)非金屬材料的分類及特點(diǎn)7.2 水泥與玻璃7.3 陶瓷7.4 半導(dǎo)體材料7.5 超導(dǎo)材料參考文獻(xiàn)思考題第8章 高分子材料8.1 高分子結(jié)構(gòu)與性能8.2 高分子合成8.3 聚合物光子材料8.4 電功能高分子8.5 化學(xué)功能高分子參考文獻(xiàn)思考題第9章 高性能復(fù)合材料9.1 復(fù)合材料概述9.2 復(fù)合材料的命名與分類9.3 復(fù)合材料的基體材料9.4 復(fù)合材料的增強(qiáng)相9.5 復(fù)合材料主要性能與制造參考文獻(xiàn)思考題第10章 納米材料10.1 納米材料的種類10.2 納米材料的特性10.3 納米材料的制備10.4 納米材料的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 緒論1.1　材料與化學(xué)材料化學(xué)，顧名思義，應(yīng)該是與材料相關(guān)的化學(xué)學(xué)科的一個(gè)分支。要理解材料化學(xué)的內(nèi)涵，首先要對(duì)材料與化學(xué)的概念及兩者的相互關(guān)系有一個(gè)認(rèn)識(shí)。材料（materials）是具有使其能夠用于機(jī)械、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和產(chǎn)品的性質(zhì)的物質(zhì)。具體來(lái)說(shuō)，材料首先是一種物質(zhì)，這種物質(zhì)具有一定的性能（performance）或功能（function），從而為人們所使用。材料與化學(xué)試劑（chemicals）不同，后者在使用過(guò)程中通常被消耗并轉(zhuǎn)化成別的物質(zhì)，而材料則一般可重復(fù)、持續(xù)使用，除了正常損耗，它不會(huì)不可逆的轉(zhuǎn)變成別的物質(zhì)。化學(xué)則是關(guān)于物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及物質(zhì)相互轉(zhuǎn)變的研究。顯然，材料科學(xué)與化學(xué)的對(duì)象都是物質(zhì)（substances），前者注重的是宏觀方面，而后者則關(guān)注原子一分子水平的相互作用。把這兩者結(jié)合，則可以從分子水平到宏觀尺度認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與性能的相互關(guān)系，從而調(diào)節(jié)改良材料的組成、結(jié)構(gòu)和合成技術(shù)及相關(guān)的分析技術(shù)，并發(fā)展出新型的具有優(yōu)異性質(zhì)與性能的先進(jìn)材料。材料化學(xué)正是這兩者結(jié)合的產(chǎn)物，它是關(guān)于材料的結(jié)構(gòu)、性能、制備和應(yīng)用的化學(xué)。材料在人類發(fā)展歷史中占有重要地位，早期人類文明劃分為石器時(shí)代（Stone Age）、青銅時(shí)代（Bronze Age）、鐵器時(shí)代（Steel Age），正是以各時(shí)期所使用的有代表性的材料為標(biāo)志。石器時(shí)代分為舊石器時(shí)代（Old Stone Age or Paleolithic）和新石器時(shí)代（New Stone Age or Neolithic）。舊石器時(shí)代歷時(shí)100萬(wàn)年以上，這期間地球上的氣候、環(huán)境發(fā)生較大變化，人類在體質(zhì)演化上經(jīng)歷了直立人階段、早期智人階段和晚期智人階段，體態(tài)由猿人向現(xiàn)代人逐漸進(jìn)化，腦容量不斷增加。整個(gè)舊石器時(shí)代都以打制石器作為標(biāo)志。打制石器由簡(jiǎn)單、粗大，向規(guī)整、細(xì)小發(fā)展，石器的種類不斷增多。舊石器時(shí)代晚期還發(fā)明了骨器磨光技術(shù)和骨、石器鉆孔技術(shù)。新石器時(shí)代處于約1萬(wàn)～4千年前，其標(biāo)志為陶器和農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)。新石器時(shí)代人類開(kāi)始定居下來(lái)，從事原始農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，并把一些野生動(dòng)物馴化成家畜，從而有了比較穩(wěn)定的食物來(lái)源。人類還改進(jìn)漁獵手段，從事制陶、紡織、木作等手工生產(chǎn)。青銅時(shí)代是以使用青銅器為標(biāo)志的人類物質(zhì)文化發(fā)展階段。青銅是古代人類有意識(shí)地將銅與錫或鉛配合而熔鑄成的合金，硬度較純銅高，含錫10％的青銅，硬度為紅銅的4.7倍。熔化的青銅在冷凝時(shí)的體積略有脹大，所以填充性較好，氣孔也少，再加上其熔點(diǎn)（700～900℃）比紅銅的熔點(diǎn)（1083℃）低，所以容易融化和鑄造成型。這都使青銅在應(yīng)用上具有更廣泛的適應(yīng)性，所以青銅的生產(chǎn)發(fā)展很快。中國(guó)的青銅時(shí)代為夏、商、西周和春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代。在商代的手工業(yè)中，青銅工具如斧、鋸、鑿、錐等已廣泛使用，青銅兵器也日益增多。青銅工具在生產(chǎn)中的效用，使青銅冶鑄技術(shù)日益重要，因而能獲得飛速的發(fā)展。

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