無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)教程

前言

本書根據(jù)普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材的要求，在第一版的基礎(chǔ)上總結(jié)了使用過程中的經(jīng)驗(yàn)和不足，進(jìn)行了認(rèn)真的修訂。本書第一版教材立足于無機(jī)非金屬材料專業(yè)需要，結(jié)合同類專業(yè)方向各院校的特點(diǎn)編寫而成。它主要介紹無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域內(nèi)的各種材料及其制品的基礎(chǔ)共性規(guī)律，是研究無機(jī)非金屬材料的組分、結(jié)構(gòu)與性能之間相互關(guān)系和分析理論的一部專業(yè)基礎(chǔ)教材。自出版以來，以其實(shí)用性、科學(xué)性廣受使用者的歡迎。本書是在第一版多年教學(xué)基礎(chǔ)上，總結(jié)了教與學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)眾多使用者提出的意見和建議進(jìn)行認(rèn)真研究，進(jìn)一步對(duì)國內(nèi)外同類教材進(jìn)行了對(duì)比分析，重新進(jìn)行修訂。對(duì)第一版的錯(cuò)誤進(jìn)行了修改，并根據(jù)各校使用過程中提出的要求補(bǔ)充了一些內(nèi)容。本書面向的專業(yè)方向?yàn)闊o機(jī)非金屬材料。主要包含陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料以及氧化物、氮化物、薄膜材料、纖維材料等高溫、高強(qiáng)、電子、光學(xué)等新型無機(jī)非金屬材料。書中融合了物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、結(jié)晶化學(xué)的基本理論，闡述無機(jī)非金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能的規(guī)律性，為專業(yè)學(xué)習(xí)和未來的材料研究與制備奠定理論基礎(chǔ)。本書立足于無機(jī)非金屬材料專業(yè)方向的特色，堅(jiān)持深廣度適中、適用為先的原則，力求重點(diǎn)突出、通俗易懂、簡(jiǎn)明扼要。不僅可以作為高校教材，也適合于材料學(xué)者自學(xué)。本書由大連工業(yè)大學(xué)無機(jī)材料教研室胡志強(qiáng)教授主編。陜西科技大學(xué)朱振峰教授、江蘇鹽城工學(xué)院陳建華教授、沈陽建工學(xué)院王晴副教授為副主編。具體編寫分工為：大連工業(yè)大學(xué)胡志強(qiáng)教授，第六章，第七章，第八章，第十四章，附錄；陜西科技大學(xué)朱振峰教授，第十章的第一節(jié)～第十節(jié)；江蘇鹽城工學(xué)院陳建華教授，第二章；沈陽建工大學(xué)王晴教授，第四章，第五章；江蘇鹽城工學(xué)院潘群雄教授，第三章；沈陽工業(yè)大學(xué)喬瑞慶教授，第一章；景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院范學(xué)運(yùn)教授，第九章，第十章的第十一節(jié)、第十二節(jié)、第十三節(jié)；大連工業(yè)大學(xué)劉敬肖、馬鐵成教授，第十一章，第十二章，第十三章。限于編者水平，書中錯(cuò)誤和疏漏之處在所難免，敬請(qǐng)教師、學(xué)生、讀者同行給予指正。編者2011年6月無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)是無機(jī)非金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)理論課程。主要介紹無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域內(nèi)的各種材料及其制品的基礎(chǔ)共性規(guī)律，是研究無機(jī)非金屬材料的組分、結(jié)構(gòu)與性能之間相互關(guān)系和分析理論的一門應(yīng)用基礎(chǔ)科學(xué)。專業(yè)方向?yàn)樘沾?、玻璃、水泥和耐火材料，以及不含硅的氧化物、氮化物、薄膜材料、纖維材料等，高溫、高強(qiáng)、電子、光學(xué)及激光、鐵電、壓電等新型無機(jī)非金屬材料。書中融合了物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、結(jié)晶化學(xué)的基本理論，闡述了無機(jī)非金屬材料的結(jié)構(gòu)與性能規(guī)律性。為專業(yè)學(xué)習(xí)和未來的材料研究與制備奠定理論基礎(chǔ)。本書在多年教學(xué)基礎(chǔ)上，總結(jié)了教與學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，對(duì)國內(nèi)外同類教材進(jìn)行了對(duì)比研究，吸收了優(yōu)秀同類教材的精華。根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外無機(jī)非金屬材料研究及發(fā)展形勢(shì)，編寫而成。本書立足于無機(jī)非金屬材料專業(yè)方向的特色，在內(nèi)容上深廣度適中，以適用為先，既能反映本學(xué)科的近代水平，又能適合專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)。力求重點(diǎn)突出、通俗易懂、簡(jiǎn)明扼要、便于自學(xué)。為便于學(xué)生復(fù)習(xí)和考研，另行出版與本書相適應(yīng)的習(xí)題解答和考研題解。本書由大連輕工業(yè)學(xué)院無機(jī)材料教研室胡志強(qiáng)教授主編，陜西科技大學(xué)朱振峰教授、江蘇鹽城工學(xué)院陳建華教授、沈陽建工學(xué)院王晴副教授為副主編。具體編寫分工如下。大連輕工業(yè)學(xué)院胡志強(qiáng)教授，第六章，第七章，第八章，第十四章，附錄；陜西科技大學(xué)朱振峰教授，第十章；江蘇鹽城工學(xué)院陳建華教授，第二章；沈陽建工學(xué)院王晴副教授，第四章，第五章；江蘇鹽城工學(xué)院潘群雄教授，第三章；沈陽工業(yè)大學(xué)喬瑞慶副教授，第一章；景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院范學(xué)運(yùn)副教授，第九章，第十章的第十一節(jié)、第十二節(jié)、第十三節(jié)；大連輕工業(yè)學(xué)院劉敬肖教授、馬鐵成教授，第十一章，第十二章，第十三章。感謝大連輕工業(yè)學(xué)院教材建設(shè)基金對(duì)本教材的資助。限于編者水平，書中錯(cuò)誤和疏漏之處在所難免，敬請(qǐng)教師、學(xué)生、讀者同行給予指正。編者2003年10月

內(nèi)容概要

　　《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)教程》論述了無機(jī)非金屬材料的物理和化學(xué)的基礎(chǔ)理論問題。主要內(nèi)容有晶體幾何基礎(chǔ)、晶體化學(xué)基礎(chǔ)、晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、固溶體、熔體和非晶態(tài)固體、固體表面與界面、漿體的膠體化學(xué)原理、熱力學(xué)應(yīng)用、相平衡、擴(kuò)散、相變、固相反應(yīng)、燒結(jié)。每章后附有習(xí)題?！　”緯鵀闊o機(jī)非金屬材料科學(xué)與工程專業(yè)教材，亦可作為相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考書。同時(shí)也適于從事無機(jī)非金屬材料的研制和生產(chǎn)的科技人員參考。

書籍目錄

第一章 晶體幾何基礎(chǔ)1第一節(jié) 晶體的概述1第二節(jié) 晶體的對(duì)稱與分類3第三節(jié) 晶體的理想形態(tài)10第四節(jié) 晶體定向與晶面指數(shù)12第五節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)的基本特征14第六節(jié) 空間群16習(xí)題16第二章 晶體化學(xué)基礎(chǔ)18第一節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)的鍵合18第二節(jié) 球體的緊密堆積原理19第三節(jié) 影響離子晶體結(jié)構(gòu)的因素22第四節(jié) 同質(zhì)多晶25第五節(jié) 鮑林規(guī)則26第六節(jié) 晶體場(chǎng)理論和配位場(chǎng)理論28習(xí)題34第三章 晶體結(jié)構(gòu)35第一節(jié) 原子晶體、分子晶體和金屬晶體結(jié)構(gòu)概述35第二節(jié) 典型無機(jī)化合物晶體結(jié)構(gòu)36第三節(jié) 硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)45習(xí)題54第四章 晶體結(jié)構(gòu)缺陷56第一節(jié) 晶體結(jié)構(gòu)缺陷的類型56第二節(jié) 缺陷化學(xué)反應(yīng)表示法58第三節(jié) 熱缺陷濃度的計(jì)算62第四節(jié) 非化學(xué)計(jì)量化合物64第五節(jié) 位錯(cuò)67第六節(jié) 面缺陷69習(xí)題71第五章 固溶體73第一節(jié) 固溶體的分類74第二節(jié) 置換型固溶體75第三節(jié) 間隙型固溶體78第四節(jié) 固溶體的性質(zhì)78第五節(jié) 固溶體的研究方法81習(xí)題83第六章 熔體和非晶態(tài)固體84第一節(jié) 熔體的結(jié)構(gòu)84第二節(jié) 熔體的性質(zhì)86第三節(jié) 玻璃的通性90第四節(jié) 非晶態(tài)固體形成92第五節(jié) 玻璃的結(jié)構(gòu)99第六節(jié) 玻璃實(shí)例102習(xí)題106第七章 固體表面與界面108第一節(jié) 固體的表面108第二節(jié) 固體界面114第三節(jié) 晶界122第四節(jié) 陶瓷的界面結(jié)構(gòu)128第五節(jié) 復(fù)合材料的界面131習(xí)題132第八章 漿體的膠體化學(xué)原理134第一節(jié) 黏土水漿體的流變性質(zhì)134第二節(jié) 非黏土的泥漿體145習(xí)題148第九章 熱力學(xué)應(yīng)用150第一節(jié) 凝聚態(tài)的熱力學(xué)特點(diǎn)150第二節(jié) 凝聚態(tài)熱力學(xué)計(jì)算151第三節(jié) 凝聚態(tài)熱力學(xué)應(yīng)用153第四節(jié) 相圖熱力學(xué)基本原理156習(xí)題161第十章 相平衡162第一節(jié) 相平衡的基本概念、相律162第二節(jié) 相平衡的研究方法164第三節(jié) 單元系統(tǒng)相圖166第四節(jié) 單元系統(tǒng)相圖應(yīng)用168第五節(jié) 二元系統(tǒng)相圖類型和重要規(guī)則171第六節(jié) 二元相圖及應(yīng)用178第七節(jié) 三元系統(tǒng)相律及組成表示182第八節(jié) 三元系統(tǒng)相圖規(guī)則183第九節(jié) 三元相圖類型185第十節(jié) 三元系統(tǒng)相圖應(yīng)用194第十一節(jié) 交互三元系統(tǒng)相圖概念203第十二節(jié) 交互三元系統(tǒng)相圖常見類型及應(yīng)用205第十三節(jié) 四元系統(tǒng)相圖簡(jiǎn)介207習(xí)題212第十一章 擴(kuò)散214第一節(jié) 擴(kuò)散的基本特點(diǎn)及擴(kuò)散方程214第二節(jié) 擴(kuò)散的推動(dòng)力218第三節(jié) 擴(kuò)散機(jī)制和擴(kuò)散系數(shù)219第四節(jié) 固體中的擴(kuò)散222第五節(jié) 影響擴(kuò)散的因素225習(xí)題227第十二章 相變229第一節(jié) 相變的分類229第二節(jié) 液固相變232第三節(jié) 液液相變240第四節(jié) 固固相變242第五節(jié) 氣固相變244習(xí)題244第十三章 固相反應(yīng)246第一節(jié) 固相反應(yīng)類型246第二節(jié) 固相反應(yīng)機(jī)理247第三節(jié) 固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)248第四節(jié) 固相反應(yīng)應(yīng)用255第五節(jié) 影響固相反應(yīng)的因素256習(xí)題259第十四章 燒結(jié)261第一節(jié) 燒結(jié)概論261第二節(jié) 固態(tài)燒結(jié)264第三節(jié) 液態(tài)燒結(jié)270第四節(jié) 晶粒生長(zhǎng)與二次再結(jié)晶276第五節(jié) 影響燒結(jié)的因素281第六節(jié) 特種燒結(jié)簡(jiǎn)介284習(xí)題287附錄288附錄一 146種結(jié)晶學(xué)單形288附錄二 晶體的230種空間群290附錄三 原子和離子半徑293附錄四 單位換算和基本物理常數(shù)296附錄五 國際單位制（SI）中基本常數(shù)的值297參考文獻(xiàn)298

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：1.固體表面的特點(diǎn)理想晶體的表面的質(zhì)點(diǎn)排列應(yīng)該是規(guī)則的，然而，由于制備或加工條件不同，使得實(shí)際晶體的表面出現(xiàn)品格缺陷、空位或位錯(cuò).同時(shí)，又由于暴露在空氣中，其表面總是被外來物質(zhì)所污染，被吸附的外來原子可占據(jù)不同的表面位置，使表面的質(zhì)點(diǎn)總體上是無序排列的。即便是超細(xì)研磨、拋光實(shí)際固體表面，從微觀角度看也是粗糙不平的，使用高倍電子顯微鏡，即可輕易觀察。2.固體表面力場(chǎng)晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列是有序和周期重復(fù)的，故每個(gè)質(zhì)點(diǎn)力場(chǎng)是對(duì)稱的。晶體中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)周圍都存在著一個(gè)力場(chǎng)。但在固體表面，質(zhì)點(diǎn)排列的周期重復(fù)性中斷，使處于表面邊界上的質(zhì)點(diǎn)力場(chǎng)對(duì)稱性破壞，表現(xiàn)出剩余的鍵力，這就是固體表面力。固體表面和表面附近的分子或原子之間的作用力與分子間的作用力是不同的。依性質(zhì)不同，表面力可分為化學(xué)力和范德華力兩部分。

編輯推薦

《無機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ)教程(第2版)》為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材之一。

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