無機材料科學基礎

前言

　　當今世界經濟的騰飛和高科學技術的崛起是以信息科學、生命科學和材料科學為三大支柱，將人類的物質文明推向嶄新的21世紀。材料是一切技術發(fā)展的物質基礎，材料也是人類進化的重要里程碑。人類文明的發(fā)展也是以石器時代、青銅器時代、鐵器時代來劃分，即以材料進化為主要標志的。材料的制造由簡單到復雜，由以經驗為主到以科學知識為基礎的發(fā)展過程，逐漸形成了一門新興的邊緣學科——材料科學?！　〔牧峡茖W是研究材料的組分、結構與性能之間相互關系和變化規(guī)律的一門應用基礎科學。它所包含的內容組成了一個以固體的“結構”、“化學反應”、“物理性能”及“材料工藝”為頂點的四面體，因而它是具有立體性質的一個科學領域。材料科學的發(fā)展對金屬、有機高分子和無機非金屬材料的研制與生產起了巨大的推進作用。它是研究材料共性規(guī)律的一門學科?！　〗饘佟⒂袡C和無機三大材料，由于其各自分子或原子鍵合方式不同，它們既有相同的基礎理論和規(guī)律，也有各自獨特的結構組織和性質之間的變化規(guī)律。無機材料是各種非金屬無機物固體材料的統(tǒng)稱。無機材料中最傳統(tǒng)的基礎是硅酸鹽制品。隨著工業(yè)水平的提高和高科技的發(fā)展，硅酸鹽工藝已不局限于僅僅制造陶瓷、玻璃、水泥和耐火制品，而發(fā)展了一系列不含硅的氧化物、氮化物、非晶態(tài)薄膜、碳硼纖維等無機新型材料。為此，將本教材原有名稱“硅酸鹽物理化學”更名為“無機材料科學基礎”，既是適應新型無機材料飛速發(fā)展的需要，又能使本專業(yè)基礎理論知識與“材料科學”這門學科相對應。

內容概要

　　有：結晶學基礎、晶體結構與缺陷、熔體和玻璃體、表面與界面、熱力學應用、相平衡、擴散與固相反應、相變、燒結。共九章，每章后附有習題?！稛o機材料科學基礎》除作教材外，也適于從事無機非金屬材料研制與生產的科技人員參考。

書籍目錄

第一章結晶學基礎§1—1 晶體的基本概念與性質一、晶體的基本概念二、晶體的基本性質§1—2 晶體的宏觀對稱性一、對稱的概念二、晶體的對稱要素三、對稱要素的組合及對稱型§1—3 晶體的對稱分類§1—4 晶體定向和結晶符號一、晶體定向和整數定律二、各晶系晶體的定向法則三、結晶符號§1—5 晶體的理想形狀一、單形的概念二、聚形的概念§1—6 晶體結構的基本特征一、單位平行六面體的劃分二、14種布拉維格子三、晶胞的概念四、晶體的微觀對稱要素五、空間群的概念§1—7 晶體化學基本原理一、原子半徑和離子半徑二、球體緊密堆積原理三、配位數和配位多面體四、離子的極化五、電負性六、鮑林規(guī)則七、晶體場理論和配位場理論習題第二章 晶體結構與晶體中的缺陷§2—1 典型結構類型一、金剛石結構二、石墨結構三、NaC1型結構四、CsC1型結構五、β一ZnS(閃鋅礦)型結構六、α一ZnS(纖鋅礦)型結構七、CaF2(螢石)型結構八、TiO2(金紅石)型結構九、CdI2(碘化鎘)型結構十、α—A12O3(剛玉)型結構十一、CaTiO3(鈣鈦礦)型結構十二、MgA12O4(尖晶石)型結構§2—2 硅酸鹽晶體結構一、島狀結構二、組群狀結構三、鏈狀結構四、層狀結構五、架狀結構§2—3 晶體結構缺陷一、點缺陷二、固溶體三、非化學計量化合物四、固溶體的研究方法五、線缺陷(位錯)習題第三章 熔體和玻璃體§3—1 熔體的結構聚合物理論一、聚合物的形成二、聚合物濃度計算法三、聚合物結構模型§3—2 熔體的性質一、粘度二、表面張力一表面能§3—3 玻璃的通性一、各向同性二、介穩(wěn)性三、熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉化的可逆與漸變性四、熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉化時物理、化學性質隨溫度變化的連續(xù)性§3—4 玻璃的形成一、玻璃態(tài)物質的形成方法簡介二、玻璃形成的熱力學觀點三、形成玻璃的動力學手段四、玻璃形成的結晶化學條件§3—5 玻璃的結構一、晶子假說二、無規(guī)則網絡假說§3—6 常見玻璃類型一、硅酸鹽玻璃二、硼酸鹽玻璃習題第四章 表面與界面§4—1 固體的表面一、固體表面的特征二、晶體表面結構三、固體的表面能§4—2 界面行為一、彎曲表面效應二、潤濕與粘附三、吸附與表面改性§4—3 晶界一、晶界結構與分類二、多晶體的組織三、晶界應力四、晶界電荷§4—4 粘土一水系統(tǒng)膠體化學一、粘土的荷電性二、粘土的離子吸附與交換三、粘土膠體的電動性質四、粘土一水系統(tǒng)的膠體性質五、瘠性料的懸浮與塑化習題第五章 熱力學應用§5—1 熱力學在凝聚態(tài)體系中應用的特點一、化學反應過程的方向性二、過程產物的穩(wěn)定性和生成序三、經典熱力學應用的局限性§5—2 熱力學應用計算方法一、經典法二、①函數法三、△G計算法舉例§5—3 熱力學應用實例一、純固相參與的固相反應二、伴有氣相參與的固相反應三、伴有熔體參與的固相反應四、反應熱平衡計算五、金屬氧化物的高溫穩(wěn)定性§5—4 相圖熱力學基本原理一、自由能一組成曲線二、自由能一組成曲線相互關系的確定三、從自由能一組成曲線推導相圖舉例習題第六章 相平衡§6—1 硅酸鹽系統(tǒng)相平衡特點一、熱力學平衡態(tài)與非平衡態(tài)二、硅酸鹽系統(tǒng)中的組分、相及相律§6—2 單元系統(tǒng)一、水型物質與硫型物質二、具有同質多晶轉變的單元系統(tǒng)相圖三、Si02系統(tǒng)四、Zr02系統(tǒng)§6—3 二元系統(tǒng)一、二元凝聚系統(tǒng)相圖的基本類型二、具體二元系統(tǒng)相圖舉例三、凝聚系統(tǒng)相圖測定方法§6—4 三元系統(tǒng)一、三元系統(tǒng)相圖概述二、其他三元凝聚系統(tǒng)相圖基本類型三、三元系統(tǒng)相圖舉例§6—5 四元系統(tǒng)一、四元系統(tǒng)組成表示方法二、簡單四元系統(tǒng)三、生成化合物的四元系統(tǒng)四、CaO-C2S-C12A7一C4AF系統(tǒng)§6—6 交互三元系統(tǒng)一、組成表示方法二、狀態(tài)圖習題第七章 擴散與固相反應第八章 相變第九章 燒結附錄參考文獻

編輯推薦

　　本書主要內容有：結晶學基礎、晶體結構與缺陷、熔體和玻璃體、表面與界面、熱力學應用、相平衡、擴散與固相反應、相變、燒結，共九章，每章后附有習題。本書除作教材外，也適于從事無機非金屬材料研制與生產的科技人員參考。

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