無(wú)機(jī)材料化學(xué)（第2版）

第1章 緒論

第2章 無(wú)機(jī)材料的合成與制備

2.1高溫固相反應(yīng)法

2.2共沉淀法制備固體反應(yīng)前驅(qū)體

2.3溶膠-凝膠法

2.4電化學(xué)法

2.5高壓法

2.6拓?fù)浜铣?

2.7小顆粒粉體制備法

2.8多孔材料的制備

2.9燒結(jié)過(guò)程

2.10薄膜的制備

2.11單晶的制備

2.12關(guān)于無(wú)機(jī)材料的“軟化學(xué) ”合成

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第3章 無(wú)機(jī)材料的研究方法

3.1衍射技術(shù)

3.2掃描電子顯微鏡和電子探針

3.3透射電子顯微鏡

3.4掃描隧道顯微鏡

3.5電子順磁共振譜

3.6..X射線吸收譜

3.7材料導(dǎo)電性能的直流測(cè)量和交流測(cè)量

3.8磁性的測(cè)量

3.9熒光性能的測(cè)量

3.10比表面與孔徑分布的測(cè)量

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第4章 無(wú)機(jī)材料的晶體結(jié)構(gòu)

4.1晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性

4.2確定晶體結(jié)構(gòu)的方法

4.3空間群

4.4材料結(jié)構(gòu)的晶體學(xué)表示和晶體化學(xué)表示

4.5金屬單質(zhì)和金屬間化合物的結(jié)構(gòu)

4.6非金屬單質(zhì)及相關(guān)化合物的結(jié)構(gòu)

4.7無(wú)機(jī)非金屬材料的結(jié)構(gòu)

4.8非共度結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第5章 無(wú)機(jī)固體材料的電子結(jié)構(gòu)

5.1無(wú)機(jī)固體材料中原子的成鍵

5.2非鍵電子

5.3固體中的能帶

5.4..Fermi能級(jí)

5.5. Peierls效應(yīng)

5.6離子鍵近似

5.7過(guò)渡金屬離子之間的相互作用

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第6章 材料中的缺陷

6.1點(diǎn)缺陷的種類(lèi)和表示方法

6.2本征缺陷

6.3摻雜缺陷

6.4變價(jià)缺陷

6.5線缺陷

6.6晶體的表面

6.7晶體的界面

6.8孿晶

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第7章 相平衡與相變

7.1相平衡和相律

7.2單組分體系相圖

7.3兩組分體系相圖

7.4固溶體及固溶機(jī)理

7.5三組分體系相圖

7.6固體相變

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第8章 晶體對(duì)稱性與物理性質(zhì)

8.1材料的物理性質(zhì)

8.2張量

8.3 Neumann和Curie規(guī)則

8.4晶體對(duì)稱性與物理性質(zhì)對(duì)稱性之間的關(guān)系

8.5非線性光學(xué)性質(zhì)

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第9章 電介質(zhì)材料

9.1材料的介電性質(zhì)

9.2材料的熱釋電效應(yīng)

9.3材料的鐵電性質(zhì)

9.4材料的壓電性質(zhì)

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第10章 導(dǎo)電材料

10.1金屬

10.2半導(dǎo)體

10.3導(dǎo)電材料的熱電效應(yīng)

10.4超導(dǎo)材料

10.5有機(jī)導(dǎo)電材料

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第11章 離子導(dǎo)電材料

11.1固體電解質(zhì)

11.2螢石結(jié)構(gòu)的氧離子導(dǎo)體

11.3燃料電池

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第12章 磁性材料

12.1材料在磁場(chǎng)中的響應(yīng)和磁學(xué)單位

12.2磁性的本質(zhì)

12.3抗磁性與順磁性

12.4反鐵磁性和鐵磁性

12.5金屬材料的磁性

12.6幾種磁性材料介紹

12.7磁阻效應(yīng)

12.8磁性材料的應(yīng)用和其他性質(zhì)

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第13章 光學(xué)材料

13.1材料的發(fā)光原理

13.2各類(lèi)發(fā)光中心的發(fā)光特性

13.3發(fā)光材料的應(yīng)用

13.4激光材料

13.5非線性光學(xué)材料

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第14章 玻璃材料

14.1玻璃的形成

14.2玻璃生成的熱力學(xué)

14.3玻璃生成的動(dòng)力學(xué)

14.4玻璃的結(jié)構(gòu)

14.5常見(jiàn)玻璃材料

14.6彩色玻璃和光致變色玻璃

14.7功能玻璃材料

14.8非氧化物玻璃

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第15章 分子篩與微孔材料

15.1二氧化硅與硅鋁酸鹽

15.2沸石分子篩

15.3沸石分子篩的合成

15.4典型沸石的結(jié)構(gòu)化學(xué)

15.5非硅鋁沸石分子篩

15.6混合配位分子篩

15.7八面體骨架分子篩

15.8分子篩應(yīng)用簡(jiǎn)述

15.9新型沸石與多孔材料合成與結(jié)構(gòu)分析

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

第16章 納米材料簡(jiǎn)介

16.1納米材料的分類(lèi)

16.2納米材料的特性

16.3納米材料的制備

16.4納米材料的表征方法

參考書(shū)目和文獻(xiàn)

習(xí)題

附錄 A本書(shū)使用的物理量及其符號(hào)

附錄 B一些常用的物理化學(xué)常數(shù)

附錄 C外國(guó)人名姓氏英漢對(duì)照

附錄 D礦物名稱索引

林建華，北京大學(xué)校長(zhǎng)，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授。

荊西平，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院副教授，主講材料化學(xué)導(dǎo)論等課程。

王穎霞，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授，化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽國(guó)家隊(duì)教練，主講普通化學(xué)原理等課程。

李彥，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授，“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授，北京市高等學(xué)校教學(xué)名師，主講普通化學(xué)原理等課程。

材料科學(xué)是當(dāng)今比較活躍的前沿和交叉學(xué)科,無(wú)機(jī)材料化學(xué)是材料科學(xué)的重要分支之一?！稛o(wú)機(jī)材料化學(xué)(第2版)》主要從化學(xué)的角度討論無(wú)機(jī)材料化學(xué)中一些重要的基礎(chǔ)問(wèn)題。

本書(shū)在第 1版基礎(chǔ)上修訂而成,修訂篇幅在30%左右。全書(shū)近70萬(wàn)字,共分16章,內(nèi)容包括無(wú)機(jī)材料的化學(xué)制備與性能表征的方法、材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,并分類(lèi)介紹了一些重要的材料類(lèi)型及其相關(guān)性能。第2章和第3章,簡(jiǎn)要介紹無(wú)機(jī)材料的主要合成和制備方法、常用的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)表征方法等;第4~8章重點(diǎn)介紹與材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有關(guān)的基本概念和理論;其余章節(jié)則著重介紹各種不同類(lèi)型的材料,其中一部分以材料的性質(zhì)(如電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)等)來(lái)劃分,一部分則以材料的形態(tài)(如玻璃材料、多孔材料和納米材料等)來(lái)劃分,書(shū)中以這些重要材料作為實(shí)例,比較系統(tǒng)地闡述了這些領(lǐng)域的化學(xué)問(wèn)題以及材料物理性質(zhì)的微觀機(jī)制。

本書(shū)可以作為綜合性大學(xué)化學(xué)和材料化學(xué)專業(yè)高年級(jí)學(xué)生和研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課教材,也可以作為其他專業(yè)相關(guān)課程的參考書(shū)。

本書(shū)以無(wú)機(jī)材料為重點(diǎn)，闡述了現(xiàn)代材料科學(xué)中有關(guān)材料結(jié)構(gòu)、材料熱力學(xué)和材料合成制備過(guò)程動(dòng)力學(xué)等方面的基本原理與知識(shí)。全書(shū)共10章，包括無(wú)機(jī)材料的化學(xué)鍵與電子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)與缺陷、熔體與非晶態(tài)固體、表面與界面、相平衡、擴(kuò)散與固相反應(yīng)、固態(tài)相變與晶體生長(zhǎng)以及固態(tài)燒結(jié)等內(nèi)容，每章后附有思考題與習(xí)題。

本書(shū)可作為高等學(xué)校無(wú)機(jī)材料相關(guān)專業(yè)的本科教材，也可作為材料類(lèi)相關(guān)專業(yè)研究生與科技人員的參考書(shū)。

前言

第1章 緒論

1.1 無(wú)機(jī)材料的分類(lèi)

1.2 無(wú)機(jī)材料的特點(diǎn)

1.3 無(wú)機(jī)材料的研究與發(fā)展

第2章 無(wú)機(jī)材料的化學(xué)鍵與電子結(jié)構(gòu)

2.1 離子鍵與離子晶體的結(jié)合能

2.2 共價(jià)鍵與分子軌道理論

2.3 金屬鍵與固體中電子的能帶結(jié)構(gòu)

第3章 晶體與非晶體結(jié)構(gòu)

3.1 晶體結(jié)構(gòu)

3.2 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

第4章 晶體結(jié)構(gòu)缺陷

4.1 晶體結(jié)構(gòu)缺陷類(lèi)型

4.2 點(diǎn)缺陷

4.3 缺陷化學(xué)反應(yīng)方程式

4.4 線缺陷及其類(lèi)型

4.5 面缺陷

第5章 無(wú)機(jī)材料的表面與界面

5.1 固體的表面

5.2 固體的界面行為

5.3 晶界

5.4 黏土-水系統(tǒng)的性質(zhì)

第6章 相平衡和相變

6.1 相律及相平衡的研究方法

6.2 單組分體系

6.3 兩組分體系

6.4 三組分凝聚態(tài)體系

6.5 固體相變

第7章 固相反應(yīng)

7.1 固相反應(yīng)機(jī)理

7.2 固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

7.3 影響固相反應(yīng)的因素

第8章 材料的燒結(jié)

8.1 燒結(jié)概述

8.2 固相燒結(jié)

8.3 液相燒結(jié)

8.4 晶粒生長(zhǎng)與二次再結(jié)晶

8.5 影響燒結(jié)的因素

第9章 玻璃材料

9.1 玻璃的形成

9.2 玻璃生成的熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)

9.3 玻璃的結(jié)構(gòu)

9.4 特種玻璃

9.5 玻璃材料的研究與發(fā)展

第10章 納米材料

10.1 納米材料的發(fā)展與分類(lèi)

10.2 納米材料的特性

10.3 納米材料的制備

10.4 納米材料的應(yīng)用

第11章 新型無(wú)機(jī)材料

11.1 功能陶瓷

11.2 半導(dǎo)體材料

11.3 無(wú)機(jī)纖維

11.4 生物材料

11.5 新能源材料

參考文獻(xiàn) 2100433B

1無(wú)機(jī)材料的化學(xué)鍵與電子結(jié)構(gòu)

1.1離子鍵與離子晶體的結(jié)合能

1.2共價(jià)鍵與分子軌道理論

1.3金屬鍵與固體中電子的能帶結(jié)構(gòu)

2晶體的結(jié)構(gòu)與常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)類(lèi)型

2.1晶體的周期性結(jié)構(gòu)與點(diǎn)陣

2.2點(diǎn)陣宏觀對(duì)稱性與類(lèi)型

2.3點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的微觀對(duì)稱性——空間群

2.4元素晶體的常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)

2.5合金與金屬間化合物常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)

2.6無(wú)機(jī)非金屬化合物常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)

3熔體與非晶態(tài)固體

3.1固體的熔融與玻璃化轉(zhuǎn)變

3.2無(wú)序結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與統(tǒng)計(jì)描述

3.3非晶態(tài)金屬的無(wú)規(guī)密堆積結(jié)構(gòu)

3.4無(wú)機(jī)非金屬玻璃的結(jié)構(gòu)

3.5常見(jiàn)金屬與無(wú)機(jī)非金屬玻璃材料

4晶體中的點(diǎn)缺陷與線缺陷

4.1熱力學(xué)平衡態(tài)點(diǎn)缺陷

4.2非熱力學(xué)平衡態(tài)點(diǎn)缺陷

4.3.2點(diǎn)缺陷化學(xué)方程式

4.4離子晶體中的點(diǎn)缺陷與色心

4.5摻雜與非化學(xué)計(jì)量化合物

4.6晶體中的線缺陷——位錯(cuò)

4.7位錯(cuò)的核心結(jié)構(gòu)

4.8位錯(cuò)的形成和增殖

5表面與界面

5.1晶體表面的形貌與結(jié)構(gòu)

5.2晶體中的平移界面與孿晶界面

5.3無(wú)機(jī)材料中的晶界與相界

5.4膠體分散體系與納米材料中的界面

6相平衡與相圖

6.1凝聚態(tài)系統(tǒng)相平衡特點(diǎn)

6.2一元系統(tǒng)

6.3二元系統(tǒng)

6.4三元系統(tǒng)

6.5四元系統(tǒng)

6.6三元交互系統(tǒng)

6.7相圖的熱力學(xué)計(jì)算

7固體中質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散

7.1固體中質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的特點(diǎn)與唯象理論

7.2質(zhì)點(diǎn)遷移的微觀機(jī)制與擴(kuò)散系數(shù)

7.3擴(kuò)散的熱力學(xué)理論

7.4帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散行為

7.5短路擴(kuò)散與非平衡態(tài)點(diǎn)缺陷的擴(kuò)散

7.6金屬中的電遷移和熱遷移

8固態(tài)化學(xué)反應(yīng)

8.1凝聚態(tài)體系化學(xué)反應(yīng)的基本特征

8.2固相化學(xué)反應(yīng)熱力學(xué)

8.3固相化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

8.4影響固相化學(xué)反應(yīng)的因素

8.5固相反應(yīng)的研究實(shí)例

9固態(tài)相變

9.1相變的基本結(jié)構(gòu)特征

9.2相變熱力學(xué)

9.3固態(tài)相變動(dòng)力學(xué)

9.4結(jié)晶與晶體生長(zhǎng)

9.5薄膜材料中晶體生長(zhǎng)

10固態(tài)燒結(jié)

10.1燒結(jié)的基本特征

10.2燒結(jié)機(jī)制與動(dòng)力學(xué)方程

10.3燒結(jié)過(guò)程中晶粒生長(zhǎng)與異常生長(zhǎng)

10.4影響燒結(jié)的因素

10.5特種燒結(jié)技術(shù)

附錄

參考文獻(xiàn)