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绪论1

第1章固体材料结晶学基础8

1.1 固体物质的分类8

1.2晶体结构和点阵9

1.2.1 晶体结构和点阵的关系9

1.2.2 晶胞、晶系和空间点阵型式11

1.2.3 点阵几何元素的表示方法12

1.3晶体的对称性19

1.3.1 宏观对称操作和点群20

1.3.2 微观对称操作和空间群24

第2章固体材料中的化学键28

2.1 固体的化学键类型和特性28

2.2离子键29

2.2.1 离子键的一般概述29

2.2.2 离子晶格能30

2.3共价键38

2.3.1 价键理论38

2.3.2 分子轨道理论41

2.4金属键43

2.4.1 “自由电子”模型43

2.4.2 固体能带模型44

2.5分子之间的作用力45

2.5.1 范德华力46

2.5.2 氢键48

2.6 键型变异和中间型键49

2.7化学键键参数51

2.7.1 键能、键长和键角51

2.7.2 化学键中的离子、原子半径54

2.7.3 电负性57

第3章固体材料结构化学59

3.1晶体结构基本规则59

3.1.1 球体紧密堆积原理59

3.1.2 配位多面体规则63

3.1.3 哥希密德结晶化学定律65

3.1.4 鲍林规则65

3.1.5 晶体场理论67

3.2常见固体材料晶体结构72

3.2.1 单质材料结构72

3.2.2 二元化合物材料结构81

3.2.3 多元化合物材料结构88

3.3非晶态固体结构95

3.3.1 非晶态固体结构特性96

3.3.2 非晶态材料的性能和应用98

3.3.3 非晶态材料的稳定性100

3.4多晶材料显微结构101

3.4.1 陶瓷中的玻璃相和气孔101

3.4.2 晶粒102

3.4.3 晶界103

3.5晶体结构与材料性能的关系104

3.5.1 固体离子导体结构与性能104

3.5.2 沸石分子筛的结构与性能106

3.5.3 碳纳米管结构与性能111

第4章相图和相变113

4.1 相图和相律113

4.2二元体系状态图114

4.2.1 二元低共熔类型114

4.2.2 固溶体类型115

4.2.3 生成化合物的二元体系118

4.2.4 组分有多晶转变及固态下有变化的二元相图119

4.3三元体系相图123

4.3.1 三元低共熔类型投影图123

4.3.2 熔体冷却过程123

4.3.3 有化合物生成的三元体系125

4.4相图实例及应用127

4.4.1 Al2O3-SiO2系相图127

4.4.2 MgO-Al2O3系统相图128

4.4.3 CeCl3-KCl熔盐体系128

4.4.4 NaNbO3-SrNb2O6体系相图128

4.4.5 Li2O-Nb2O5系相图相图129

4.4.6 Fe-C体系130

4.4.7 Ti-Ni系相图131

4.4.8 Mg-Ni系相图131

4.4.9 La-Ni系相图131

4.5相变132

4.5.1 相变的热力学分类132

4.5.2 相变种类133

第5章无机材料缺陷化学144

5.1 传统化学理论的局限性144

5.2晶体中的缺陷145

5.2.1 缺陷的分类145

5.2.2 缺陷化学基础150

5.2.3 材料缺陷的化学处理方法152

5.2.4 材料缺陷的研究和测试方法154

5.3 非化学计量化合物157

5.4固溶体161

5.4.1 固溶体的概念162

5.4.2 固溶体的分类162

5.4.3 置换固溶体164

5.4.4 间隙固溶体172

5.4.5 固溶体的性质和应用172

5.4.6 固溶体的研究方法176

5.5 有序-无序转变178

5.6缺陷对材料性能的影响181

5.6.1 缺陷对材料电学性能的影响182

5.6.2 缺陷对材料光学性质的影响185

第6章无机材料制备化学189

6.1固相反应189

6.1.1 固相反应概述189

6.1.2 无机化合物的分解反应192

6.1.3 无机化合物的化合和置换反应196

6.1.4 室温固相反应199

6.1.5 微波固相反应201

6.1.6 熔盐合成法205

6.1.7 离子交换合成法206

6.2烧结反应208

6.2.1 烧结的概念209

6.2.2 晶粒生长与二次再结晶210

6.2.3 烧结过程的推动力212

6.2.4 影响烧结的因素213

6.2.5 几种烧结方法简介216

6.3 插入反应219

6.4粉体制备技术221

6.4.1 固相法222

6.4.2 液相法223

6.4.3 气相法237

6.4.4 其他方法238

6.5单晶生长技术240

6.5.1 气相生长241

6.5.2 溶液生长243

6.5.3 熔体生长244

6.5.4 固相生长245

6.6薄膜制备技术245

6.6.1 化学和电化学方法245

6.6.2 化学气相沉积246

6.6.3 物理气相沉积249

6.6.4 等离子体化学气相沉积250

6.7纤维制备技术251

6.7.1 玻璃纤维252

6.7.2 碳纤维253

6.7.3 特种陶瓷纤维256

6.8 复合材料制备技术263

6.9 非晶体材料制备技术264

6.10 表面处理技术267

第7章无机材料化学物理性能270

7.1 无机材料的化学性能270

7.2无机材料的物理性能271

7.2.1 无机材料的的力学性能271

7.2.2 无机材料的热学性能276

7.2.3 无机材料的电学性能282

7.2.4 无机材料的磁学性能297

7.2.5 无机材料的光学性能303

7.3无机材料的功能转换311

7.3.1 压磁效应与压磁材料311

7.3.2 磁光效应与磁光材料312

7.3.3 电光效应和电光材料312

7.3.4 声光效应和声光材料313

7.3.5 铁磁铁电材料313

第8章无机材料研究技术314

8.1 物质的提纯314

8.2热分析技术315

8.2.1 热分析方法分类315

8.2.2 差热分析317

8.2.3 差示扫描量热法323

8.2.4 热重法327

8.3电子显微分析330

8.3.1 电子与固体的相互作用330

8.3.2 透射电子显微分析332

8.3.3 扫描电子显微分析334

8.3.4 电子探针X射线显微分析336

8.3.5 离子探针显微分析337

8.4X射线衍射338

8.4.1 基本原理338

8.4.2 X射线衍射仪的基本构造338

8.4.3 定性相分析339

8.4.4 定量相分析340

8.5X射线光电子能谱、俄歇电子能谱与低能电子衍射342

8.5.1 X光电子能谱342

8.5.2 俄歇电子能谱343

8.5.3 低能电子衍射344

8.6 波谱分析简介345

参考文献348