無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)

前言

　　當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)的騰飛和高科學(xué)技術(shù)的崛起是以信息科學(xué)、生命科學(xué)和材料科學(xué)為三大支柱，將人類的物質(zhì)文明推向嶄新的21世紀(jì)。材料是一切技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，材料也是人類進(jìn)化的重要里程碑。人類文明的發(fā)展也是以石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代來劃分，即以材料進(jìn)化為主要標(biāo)志的。材料的制造由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由以經(jīng)驗(yàn)為主到以科學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)的發(fā)展過程，逐漸形成了一門新興的邊緣學(xué)科——材料科學(xué)。　　材料科學(xué)是研究材料的組分、結(jié)構(gòu)與性能之間相互關(guān)系和變化規(guī)律的一門應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)。它所包含的內(nèi)容組成了一個(gè)以固體的“結(jié)構(gòu)”、“化學(xué)反應(yīng)”、“物理性能”及“材料工藝”為頂點(diǎn)的四面體，因而它是具有立體性質(zhì)的一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。材料科學(xué)的發(fā)展對(duì)金屬、有機(jī)高分子和無機(jī)非金屬材料的研制與生產(chǎn)起了巨大的推進(jìn)作用。它是研究材料共性規(guī)律的一門學(xué)科?！　〗饘佟⒂袡C(jī)和無機(jī)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(chǔ)理論和規(guī)律，也有各自獨(dú)特的結(jié)構(gòu)組織和性質(zhì)之間的變化規(guī)律。無機(jī)材料是各種非金屬無機(jī)物固體材料的統(tǒng)稱。無機(jī)材料中最傳統(tǒng)的基礎(chǔ)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(jī)新型材料。為此，將本教材原有名稱“硅酸鹽物理化學(xué)”更名為“無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)”，既是適應(yīng)新型無機(jī)材料飛速發(fā)展的需要，又能使本專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)與“材料科學(xué)”這門學(xué)科相對(duì)應(yīng)。

內(nèi)容概要

　　有：結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)、晶體結(jié)構(gòu)與缺陷、熔體和玻璃體、表面與界面、熱力學(xué)應(yīng)用、相平衡、擴(kuò)散與固相反應(yīng)、相變、燒結(jié)。共九章，每章后附有習(xí)題?！稛o機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)》除作教材外，也適于從事無機(jī)非金屬材料研制與生產(chǎn)的科技人員參考。

書籍目錄

第一章結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)§1—1 晶體的基本概念與性質(zhì)一、晶體的基本概念二、晶體的基本性質(zhì)§1—2 晶體的宏觀對(duì)稱性一、對(duì)稱的概念二、晶體的對(duì)稱要素三、對(duì)稱要素的組合及對(duì)稱型§1—3 晶體的對(duì)稱分類§1—4 晶體定向和結(jié)晶符號(hào)一、晶體定向和整數(shù)定律二、各晶系晶體的定向法則三、結(jié)晶符號(hào)§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(jié)構(gòu)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(duì)稱要素五、空間群的概念§1—7 晶體化學(xué)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(shù)和配位多面體四、離子的極化五、電負(fù)性六、鮑林規(guī)則七、晶體場(chǎng)理論和配位場(chǎng)理論習(xí)題第二章 晶體結(jié)構(gòu)與晶體中的缺陷§2—1 典型結(jié)構(gòu)類型一、金剛石結(jié)構(gòu)二、石墨結(jié)構(gòu)三、NaC1型結(jié)構(gòu)四、CsC1型結(jié)構(gòu)五、β一ZnS(閃鋅礦)型結(jié)構(gòu)六、α一ZnS(纖鋅礦)型結(jié)構(gòu)七、CaF2(螢石)型結(jié)構(gòu)八、TiO2(金紅石)型結(jié)構(gòu)九、CdI2(碘化鎘)型結(jié)構(gòu)十、α—A12O3(剛玉)型結(jié)構(gòu)十一、CaTiO3(鈣鈦礦)型結(jié)構(gòu)十二、MgA12O4(尖晶石)型結(jié)構(gòu)§2—2 硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)一、島狀結(jié)構(gòu)二、組群狀結(jié)構(gòu)三、鏈狀結(jié)構(gòu)四、層狀結(jié)構(gòu)五、架狀結(jié)構(gòu)§2—3 晶體結(jié)構(gòu)缺陷一、點(diǎn)缺陷二、固溶體三、非化學(xué)計(jì)量化合物四、固溶體的研究方法五、線缺陷(位錯(cuò))習(xí)題第三章 熔體和玻璃體§3—1 熔體的結(jié)構(gòu)聚合物理論一、聚合物的形成二、聚合物濃度計(jì)算法三、聚合物結(jié)構(gòu)模型§3—2 熔體的性質(zhì)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(zhuǎn)化的可逆與漸變性四、熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化時(shí)物理、化學(xué)性質(zhì)隨溫度變化的連續(xù)性§3—4 玻璃的形成一、玻璃態(tài)物質(zhì)的形成方法簡(jiǎn)介二、玻璃形成的熱力學(xué)觀點(diǎn)三、形成玻璃的動(dòng)力學(xué)手段四、玻璃形成的結(jié)晶化學(xué)條件§3—5 玻璃的結(jié)構(gòu)一、晶子假說二、無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)假說§3—6 常見玻璃類型一、硅酸鹽玻璃二、硼酸鹽玻璃習(xí)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(jié)構(gòu)三、固體的表面能§4—2 界面行為一、彎曲表面效應(yīng)二、潤(rùn)濕與粘附三、吸附與表面改性§4—3 晶界一、晶界結(jié)構(gòu)與分類二、多晶體的組織三、晶界應(yīng)力四、晶界電荷§4—4 粘土一水系統(tǒng)膠體化學(xué)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(dòng)性質(zhì)四、粘土一水系統(tǒng)的膠體性質(zhì)五、瘠性料的懸浮與塑化習(xí)題第五章 熱力學(xué)應(yīng)用§5—1 熱力學(xué)在凝聚態(tài)體系中應(yīng)用的特點(diǎn)一、化學(xué)反應(yīng)過程的方向性二、過程產(chǎn)物的穩(wěn)定性和生成序三、經(jīng)典熱力學(xué)應(yīng)用的局限性§5—2 熱力學(xué)應(yīng)用計(jì)算方法一、經(jīng)典法二、①函數(shù)法三、△G計(jì)算法舉例§5—3 熱力學(xué)應(yīng)用實(shí)例一、純固相參與的固相反應(yīng)二、伴有氣相參與的固相反應(yīng)三、伴有熔體參與的固相反應(yīng)四、反應(yīng)熱平衡計(jì)算五、金屬氧化物的高溫穩(wěn)定性§5—4 相圖熱力學(xué)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(guān)系的確定三、從自由能一組成曲線推導(dǎo)相圖舉例習(xí)題第六章 相平衡§6—1 硅酸鹽系統(tǒng)相平衡特點(diǎn)一、熱力學(xué)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(zhì)與硫型物質(zhì)二、具有同質(zhì)多晶轉(zhuǎn)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(cè)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(jiǎn)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(xí)題第七章 擴(kuò)散與固相反應(yīng)第八章 相變第九章 燒結(jié)附錄參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　本書主要內(nèi)容有：結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ)、晶體結(jié)構(gòu)與缺陷、熔體和玻璃體、表面與界面、熱力學(xué)應(yīng)用、相平衡、擴(kuò)散與固相反應(yīng)、相變、燒結(jié)，共九章，每章后附有習(xí)題。本書除作教材外，也適于從事無機(jī)非金屬材料研制與生產(chǎn)的科技人員參考。

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