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第一章 绪论1

第一节 材料科学及其发展1

第二节 现代材料及其分类6

第三节 现代材料化学的研究对象和内容12

第二章 固体材料的结构与表征15

第一节 晶体材料结构16

一、空间点阵17

二、晶面指数与晶向指数21

三、晶体的宏观对称性和点群23

四、晶体的微观对称性和空间群30

五、晶体结构的基本类型33

六、晶体结构与元素周期表的关系40

一、固体材料中结合键的基本类型42

第二节 固体材料中的结合键42

二、金属材料中的结合键和固体电子论46

三、无机材料中的结合键和鲍林规则58

第三节 缺陷化学基础62

一、晶体缺陷的分类63

二、点缺陷和电子缺陷66

三、缺陷化学反应方程式69

四、点缺陷的化学平衡74

五、非整比化合物82

六、位错84

第四节 非晶态材料结构87

一、非晶态固体的结构特征87

二、无机玻璃的结构88

三、非晶态金属的结构91

四、非晶态聚合物的结构92

五、非晶态材料的玻璃化转变95

第五节 高分子材料结构97

一、高分子主链的构成--一次结构99

二、高分子主链的构象--二次结构104

三、三次结构和高次结构106

第六节 材料结构的表征113

一、材料结构表征的主要内容和方法113

二、衍射技术116

三、显微技术124

四、波谱技术126

五、质谱技术150

六、电子能谱表面分析152

七、热分析技术154

一、热力学定律及其在材料中的应用159

第一节 材料化学热力学基础159

第三章 材料化学热力学和动力学159

二、△G°-T关系及其应用164

第二节 相图及相图化学171

一、固体材料中的基本晶体相171

二、相平衡与相律174

三、单元系相图175

四、二元系相图177

五、三元系相图186

第三节 材料化学动力学199

一、固体中的扩散199

二、固态相变214

第四节 固相反应216

一、固相反应的特点和分类227

二、固相反应的热力学和动力学228

三、烧结反应231

第四章 固体材料性能学238

第一节 材料的力学性能238

一、强度与塑性239

二、硬度与韧性243

三、耐磨性与疲劳特性244

第二节 无机材料的脆性与强化增韧245

一、材料的脆性断裂现象245

二、无机材料的强度247

三、无机材料的强化与增韧途径250

第三节 固体材料的物理性能253

一、材料的热学性能253

二、材料的电学性能255

三、材料的光学性能257

四、材料的磁学性能269

第四节 固体材料的化学性能275

一、材料的化学性能与材料腐蚀275

二、无机材料的腐蚀276

第五节 高分子材料的腐蚀277

一、化学腐蚀278

二、物理腐蚀281

三、应力腐蚀283

四、生物及微生物腐蚀284

第六节 金属材料的耐腐蚀性285

一、金属腐蚀的基本类型285

二、水相腐蚀286

三、局部腐蚀309

四、氧化--干腐蚀321

一、正确选用材料、合理设计构件328

第七节 固体材料的防腐蚀328

二、腐蚀环境的改善与控制330

三、电化学保护334

四、采用保护性覆盖层335

第五章 现代材料制备化学355

第一节 现代材料设计简介356

一、材料设计的目的和主要内容356

二、材料设计的基本步骤和实例358

第二节 现代材料制备方法比较361

一、金属材料的制备特点361

二、无机材料的制备特点362

三、高分子合成材料的制备特点363

第三节 晶体材料的制备364

一、溶液法365

二、溶胶-凝胶法371

三、水热合成法380

四、固相法386

五、气相法392

第四节 晶体生长技术398

一、最佳晶体生长体系的选择398

二、晶体生长方法的分类399

三、气相生长法制备单晶400

四、从溶液中生长单晶401

五、从熔体中生长单晶404

六、固相生长单晶409

第五节 非晶态材料的制备410

一、非晶态材料的一般制法410

二、非晶态金属的制备412

三、非晶态半导体的制备414

四、非晶态高聚物的制备416

一、加成聚合418

第六节 高分子材料的制备418

二、缩合聚合422

三、开环聚合424

四、聚合方法426

第六章 新型金属材料430

第一节 低合金高强度钢431

一、低合金高强度钢的合金成分431

二、低合金高强度钢的应用433

第二节 超高强度钢433

一、超高强度钢的合金成分434

二、超高强度钢的主要性能435

第三节 新型铝合金436

一、铝合金的组织特点和分类437

二、铝的合金化438

三、几种重要的新型铝合金440

第四节 先进钛合金445

一、钛的性能特点445

二、钛的合金化447

三、钛合金的基本类型449

第五节 稀土金属材料455

一、稀土金属和合金材料455

二、稀土高性能磁性材料457

三、稀土贮氢材料466

四、稀土核材料472

五、稀土超导材料479

第七章 先进无机材料485

第一节 先进陶瓷486

一、氮化硅陶瓷486

二、碳化硅陶瓷489

三、硼化物陶瓷491

四、氧化铝陶瓷494

五、氧化锆陶瓷498

六、导电陶瓷502

七、压电陶瓷507

八、光学陶瓷510

九、生物陶瓷512

第二节 新型玻璃517

一、玻璃材料的特性和分类517

二、光功能玻璃519

三、电子玻璃523

四、新型建筑玻璃524

第三节 人工晶体527

一、人工水晶528

二、人造宝石529

三、光学晶体530

四、压电晶体531

五、激光晶体533

六、高压合成的晶体533

七、其他晶体535

第四节 无机涂层536

一、无机涂层的特点和分类536

二、无机涂层的制备方法537

三、无机涂层的应用540

第八章 高分子合成材料541

第一节 概述541

第二节 工程塑料543

一、通用工程塑料543

二、特种工程塑料549

一、概述552

第三节 高分子液晶材料552

二、侧链液晶高分子555

三、主链液晶高分子558

四、高分子液晶材料的应用560

第四节 高分子压电材料564

一、高分子压电材料的性能和分类564

二、高分子复合物压电材料566

三、高分子压电材料的应用567

第五节 导电高分子材料568

一、高分子导电机理569

二、导电高分子材料的制备571

三、导电高分子材料的应用575

第六节 高分子胶粘剂575

一、胶粘剂的成分和功能576

二、几种重要的结构胶粘剂577

第七节 高分子涂料581

一、高分子防腐涂料581

二、高分子耐热涂料586

三、隔热烧蚀涂料588

第九章 现代复合材料591

第一节 复合材料概述592

一、复合材料的特性592

二、复合材料的分类593

第二节 复合材料用增强材料595

一、有机纤维596

二、无机纤维597

三、晶须599

四、颗粒601

一、材料的复合原则602

第三节 复合原理602

二、复合材料的界面理论603

三、混合定律606

第四节 树脂基复合材料607

一、热固性树脂基复合材料607

二、热塑性树脂基复合材料610

第五节 金属基复合材料614

一、纤维增强金属基复合材料614

二、晶须增强金属基复合材料618

三、颗粒增强金属基复合材料619

第六节 陶瓷基复合材料622

一、纤维补强增韧陶瓷基复合材料622

二、晶须补强增韧陶瓷基复合材料624

三、颗粒弥散强化复相陶瓷626

一、碳-碳复合材料的特性627

第七节 碳-碳复合材料627

二、碳-碳复合材料的制备628

三、碳-碳复合材料的应用630

第十章 环境材料与资源化学633

第一节 环境材料633

一、环境材料出现的历史背景633

二、环境材料的研究内容635

三、材料资源化、循环制备与使用645

第二节 资源化学645

一、自然资源及其分类646

二、资源的综合利用647

三、废弃物资源化的一般原理652

四、废气和废水的资源化654

五、废弃材料与废渣的资源化665

参考文献675

附录680