《无机材料科学》

第一章无机材料科学的基础1

1.1什么是无机材料1

目 录1

1.2从原料到材料——化学工艺和材料工艺3

第二章无机材料过程5

2.1 由硅砂制单晶硅5

2.2原料和精制6

2.3培养单晶7

2.3.2熔融法8

2.3.1溶液法8

2.4非晶态固体的制造10

2.5多晶体的制造10

第三章电子在固体中的运动——半导体13

3.1微型电脑的电能13

3.2能带13

3.2.1孤立原子接近到10-10m时的状态13

3.2.2在无限广阔的自由空间里电子的能量15

3.2.3在原子作周期性排列的晶体中，电子的行为16

3.2.4金属、半导体、绝缘体19

3.3半导体中的电子20

3.3.1有效质量和空穴20

3.3.2不含杂质的半导体和含极少量杂质（在10-4以下）22

的半导体22

3.4半导体的行为24

3.4.1在半导体上加外电场24

3.4.2半导体中电子和空穴的数目24

3.4.3在半导体中载流子移动的难易26

3.4.4载流子的湮没——陷阱27

3.4.5热电效应和光传导27

3.5.二极管和晶体管28

3.5.1 p-n结，金属－半导体结28

3.5.2晶体管30

3.6晶体管的制造31

3.7非晶态半导体32

3.7.1非晶态物质的能带结构32

3.7.2非晶态硅33

参考书34

第四章固体中电荷的偏离——介电陶瓷35

4.1现代打火石35

4.2陶瓷电容器36

4.3钛酸钡38

4.3.1尖晶石结构38

4.3.2钛酸钡的介电性39

4.3.3钛酸钡电容器的制造41

4.4.1钛酸钡的强介电性42

4.4强介电性和压电性42

4.4.2钛酸钡的压电性44

参考书45

第五章气氛和固体表面的关系——半导体气体敏感器46

5.1 狗的嗅觉和气体探测46

5.2气体在半导体表面的吸附和电导率变化46

5.3气体敏感器的构造48

5.4其它类型的敏感器50

参考书50

6.1 电解质51

第六章固体中离子的运动——固体电解质和晶格缺陷51

6.2固体电解质的结构及性质52

6.2.1固体内离子的移动52

6.2.2稳定氧化锆的导电机构55

6.3氧浓度测定原理57

6.4固体电解质在电池中的应用59

6.4.1 燃料电池59

6.4.2常温型固体电解质电池60

6.4.3蓄电池61

参考书62

第七章磁性——磁石的构造63

7.1磁石和人们63

7.2物质的磁性63

7.2.1原子的磁性63

7.3反磁体和顺磁体65

7.4强磁体和反强磁体67

7.5磁化过程和磁滞68

7.6铁氧体磁石71

7.7钐－钴（SmCo5）磁石74

7.8磁带和录音75

参考书76

第八章 固体表面的功能——吸附剂和催化剂77

8.1 硅胶77

8.2固体的表面结构77

参考书78

8.3吸附现象79

8.4 吸附剂82

8.5催化剂84

9.1 荧光灯88

第九章固体冷光——荧光灯和激光88

9.2固体发光89

9.2.1发光装置89

9.2.2能量转移90

9.2.3浓度消光和温度消光92

9.3彩色电视中的荧光体93

9.4荧光体的制造93

9.5.3激光原理：诱导发射和光增幅94

9.5.2普通光和激光94

9.5.1光通讯和激光94

9.5激光94

9.5.4宝石激光器96

9.5.5半导体激光器97

参考书98

第十章固体的光学性质——光导纤维99

10.1光导纤维99

10.2光的反射、折射和吸收100

10.3光导纤维的结构101

10.4玻璃的制造和特性103

10.5超高纯光导纤维的制造107

参考书110

第十一章金属的机械性质——铁和钢111

11.1金属制品111

11.2金属材料的机械性质111

11.2.1晶面的滑移和位错113

11.2.2移动位错必须的力（佩尔斯力）115

11.2.3位错的增殖118

11.3.2析出硬化120

11.3金属材料强化法120

11.3.1固溶强化120

11.4铁和钢121

参考书123

第十二章陶瓷的强度——陶瓷引擎124

12.1陶瓷引擎124

12.2氮化硅（Si3N4）124

12.3陶瓷的破坏127

参考书130

1 3.2碳纤维131

1 3.2.1特征131

第十三章复合材料——无机纤维131

1 3.1碳纤维与树脂的复合物131

1 3.2.2碳纤维的制法132

1 3.3复合材料的加合原则136

1 3.4其它无机纤维137

13.4.1制法137

1 3.42用途139

参考书141

第十四章固体的硬度——人造金刚石142

14.1磨刀石和小刀142

14.2机械性质143

14.3熔点和硬度的关系144

14.4结合力与硬度144

14.5脆性和粘性146

14.6人造金刚石和立方晶格的氮化硼146

14.8人造宝石149

14.7金属陶瓷149

参考书150

第十五章生物陶瓷——人造齿和人造骨151

15.1镶牙151

15.2硬组织代用材料151

15.3陶材152

15.4矾土154

15.5磷灰石155

15.6多孔陶瓷和生物玻璃155

参考书156