無機材料科學(xué)基礎(chǔ)

前言

　　材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，20世紀(jì)70年代人們把信息、材料和能源譽為當(dāng)代文明的3大支柱。20世紀(jì)80年代以高技術(shù)群為代表的新技術(shù)革命，又把新材料、信息技術(shù)和生物技術(shù)并列為技術(shù)革命的重要標(biāo)志。這主要是因為材料與國民經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)和人民生活密切相關(guān)?！　〔牧铣司哂兄匾院推毡樾酝猓€具有多樣性。因此，材料的分類也是多種多樣的。從物理和化學(xué)屬性來分，可分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和不同類型材料組成的復(fù)合材料。從用途來分，可分為電子材料、航空航天材料、核材料、能源材料、建筑材料、生物材料等。更常見的兩種分類方法則是結(jié)構(gòu)材料與功能材料；傳統(tǒng)材料與新型材料（先進材料）。　　無機材料是材料的重要組成部分，它不僅是人類認(rèn)識和應(yīng)用最早的材料，而且具有金屬材料和有機高分子材料所無法比擬的優(yōu)異性能，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中占有越來越重要的地位。傳統(tǒng)的無機材料主要以陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等硅酸鹽材料為主，是工業(yè)和基本建設(shè)所必需的基礎(chǔ)材料。隨著現(xiàn)代高技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已在傳統(tǒng)硅酸鹽材料的基礎(chǔ)上開發(fā)出許多具有特殊性能的高溫高強、電子、光學(xué)以及激光、鐵電、壓電等新型無機材料，所涉及的化合物是整個無機非金屬體系，包括含氧酸鹽、氧化物、氮化物、碳與碳化物、硼化物、氟化物、硫系化合物等?！　　安牧峡茖W(xué)”是20世紀(jì)60年代提出的概念。其有3個重要屬性：一是多學(xué)科交叉，即固體物理學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、量子化學(xué)、冶金學(xué)、金屬學(xué)、陶瓷學(xué)、統(tǒng)計學(xué)及計算科學(xué)等學(xué)科互相融合、交叉，如生物醫(yī)用材料要涉及醫(yī)學(xué)、生物學(xué)及現(xiàn)代分子生物學(xué)等學(xué)科；二是一種與實際使用結(jié)合非常緊密的科學(xué)，發(fā)展材料科學(xué)的目的在于發(fā)展新材料，提高材料的性能和質(zhì)量，合理使用材料，同時降低材料成本和減少對環(huán)境的污染等。

內(nèi)容概要

本書較全面地介紹了無機材料科學(xué)和工程的基礎(chǔ)理論，反映了無機材料學(xué)科的近代發(fā)展?fàn)顩r與水平，具有新穎性和易讀性，深廣度適中，重點突出，普適性強，在引入新知識的方法上注意了思維方法和分析能力的培養(yǎng)，在文字?jǐn)⑹錾细拍顪?zhǔn)確、嚴(yán)謹(jǐn)，數(shù)據(jù)正確可靠，圖、表、事例典型，深入淺出，便于讀者理解、自學(xué)。本書共10章，內(nèi)容包括結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)、晶體結(jié)構(gòu)與晶體中的缺陷、無機熔體與非晶態(tài)固體、膠體化學(xué)基礎(chǔ)、表面與界面、熱力學(xué)應(yīng)用、相平衡與相圖、擴散與固相反應(yīng)、相變、燒結(jié)。    本書可作為高等學(xué)校材料科學(xué)與工程專業(yè)、無機非金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)等的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，同時也適用于相關(guān)專業(yè)研究生的教學(xué)與科研，還可供材料相關(guān)領(lǐng)域的科技人員使用和參考。

書籍目錄

第1章  結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)　1.1　晶體及其基本性質(zhì)　　1.1.1　晶體　　1.1.2　晶體中鍵的形成　　1.1.3　晶體的基本性質(zhì)　　1.1.4　單晶體多晶體　1.2　空間點陣及對稱性　　1.2.1　空間點陣　　1.2.2　對稱性　1.3　晶體定向　　1.3.1　晶體定向和整數(shù)定律　　1.3.2　各晶系晶體的定向法則　1.4　結(jié)晶符號　　1.4.1　晶向指數(shù)　　1.4.2　晶面指數(shù)　1.5　例易點陣的應(yīng)用　　1.5.1　晶帶及晶帶軸　　1.5.2　晶帶方程　　1.5.3　求（h1k1l1）和(h1k1l1)兩個晶面構(gòu)成的晶帶　　1.5.4　求（u1v1w1）和(u1v1w1)決定的平面　　1.5.5　晶面間距　　1.5.6　晶面（h1k1l1）和（h1k1l1）的夾角　　1.5.7　晶向（h1k1l1）和（h1k1l1）的夾角　　1.5.8　晶向的長度　1.6　結(jié)晶化學(xué)基本原理　　1.6.1　緊密堆積原理　　1.6.2　配位數(shù)和配位多面體　　1.6.3　離子半徑　　1.6.4　離子極化　　1.6.5　電負(fù)性　　1.6.6　鮑林規(guī)則　　1.6.7　晶體的結(jié)合力及其結(jié)合能　　1.6.8　晶體的晶格能　習(xí)題1第2章　晶體結(jié)構(gòu)與晶體中的缺陷　2.1　典型結(jié)構(gòu)類型　　2.1.1　由立方面心點陣構(gòu)成的典型結(jié)構(gòu)　　2.1.2　由密排六方點陣構(gòu)成的典型結(jié)構(gòu)　　2.1.3　其他晶體結(jié)構(gòu)　2.2　硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)　　2.2.1　硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)的一般特點及分類　　2.2.2　島狀結(jié)構(gòu)　　2.2.3　組群狀結(jié)構(gòu)　　2.2.4　鏈狀結(jié)構(gòu)　　2.2.5　層狀結(jié)構(gòu)　　2.2.6　架狀結(jié)構(gòu)　2.3　晶體結(jié)構(gòu)缺陷　　2.3.1　點缺陷　　2.3.2　固溶體　　2.3.3　非化學(xué)計量化合物　　2.3.4　線缺陷　　2.3.5　面缺陷　習(xí)題2第3章　無機熔體與非晶態(tài)固體　3.1　熔體的結(jié)構(gòu)　3.2　熔體的性質(zhì)　　3.2.1　黏度　　3.2.2　表面張力（y）和表面能　　3.2.3　導(dǎo)電性能　3.3　玻璃的結(jié)構(gòu)　　3.3.1　無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學(xué)說　　3.3.2　晶子學(xué)說　　3.3.3　兩大學(xué)說的比較和發(fā)展　3.4　玻璃的形成條件　　3.4.1　熱力學(xué)條件　　3.4.2　動力學(xué)條件　……第4章　膠體化學(xué)基礎(chǔ)第5章　表面與界面第6章　熱力學(xué)應(yīng)用第7章  相平衡與相圖第8章  擴散與固相反應(yīng)第9章  相變第10章  燒結(jié)參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《材料科學(xué)與工程專業(yè)系列教材：無機材料科學(xué)基礎(chǔ)》可作為高等學(xué)校材料科學(xué)與工程專業(yè)、無機非金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)等的專業(yè)基礎(chǔ)課教材，同時也適用于相關(guān)專業(yè)研究生的教學(xué)與科研，還可供材料相關(guān)領(lǐng)域的科技人員使用和參考。

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