内容简介
“无机材料科学基础”是无机材料学科课程体系中重要的主干课程和必修的学科基础课程。本书系统论述了无机材料科学与工程的重要基础理论及其应用,全书包括11章内容:无机材料概论、晶体结构、晶体结构缺陷、非晶态结构与性质、固体表面与界面、相平衡和相图、固体中的扩散、固相反应、相变过程、烧结过程、无机材料的环境效应。
本书在概述无机材料的分类与特点、阐明无机材料学科内涵及其结构-性能-工艺与环境之间的关系、分析无机材料的地位与作用、提出无机材料的选择原则、综述无机材料的研究现状与发展趋势以初步建立起对无机材料感性认识的基础上,以无机材料组成-结构-性能-应用关系为主线,从结晶学和晶体化学基本原理出发,系统介绍了理想晶体、实际晶体、非晶态、表面及界面的结构、性能及其控制;以固体热力学理论为基础,详细论述了凝聚单元到多元系统相图的基础知识、基本类型、基本规律、分析方法和实际相图在无机材料研究和生产方面的应用;由固体动力学理论,着重阐述了无机材料制备中物理化学变化过程,包括:固体中质点扩散,固相反应,相变,烧结的本质、机理、过程动力学以及影响因素;从固体在环境介质中的腐蚀和载荷作用下疲劳的角度,分析讨论了无机材料使用过程中的环境效应。
本书可作为高等院校无机非金属材料各专业本科生的专业基础课程教材,亦可用作材料科学与工程、材料学、矿物材料及相关专业本科生和研究生的教学用书和参考书,并可供科研院所、厂矿企业、公司等从事材料、无机材料、矿物材料及相关领域工作的广大科研人员、工程技术人员、管理人员及企业家们阅读参考。
目录
1 无机材料概论
1.1 无机材料的分类/ 001
1.2 无机材料的特点/ 004
1.3 无机材料组成、结构、性能、工艺及其与环境的关系/ 005
1.4 无机材料的选用原则/ 010
1.5 无机材料的地位与作用/ 011
1.6 无机材料的研究与发展/ 014
2 晶体结构
2.1 结晶学基础/ 018
2.2 晶体化学基本原理/ 023
2.3 非金属单质晶体结构/ 039
2.4 无机化合物晶体结构/ 041
2.5 硅酸盐晶体结构/ 058
2.6 晶体场理论和配位场理论/ 075
3 晶体结构缺陷
3.1 晶体结构缺陷的类型/ 086
3.2 点缺陷/ 090
3.3 固溶体/ 099
3.4 非化学计量化合物/ 109
3.5 线缺陷/ 113
3.6 面缺陷/ 124
4 非晶态结构与性质
4.1 熔体的结构/ 135
4.2 熔体的性质/ 141
4.3 玻璃的形成/ 151
4.4 玻璃的结构/ 162
4.5 典型玻璃类型/ 167
5 固体表面与界面
5.1 固体的表面及其结构/ 173
5.2 固体界面及其结构/ 188
5.3 界面行为/ 198
5.4 黏土-水系统性质/ 217
6 相平衡和相图
6.1 相平衡及其研究方法/ 238
6.2 单元系统/ 248
6.3 二元系统/ 259
6.4 三元系统/ 282
6.5 四元系统/ 325
7 固体中的扩散
7.1 扩散动力学方程——菲克定律/ 339
7.2 菲克定律的应用举例/ 344
7.3 固体扩散机构与扩散系数/ 349
7.4 多元系统的扩散/ 357
7.5 影响扩散系数的因素/ 360
8 固相反应
8.1 固相反应的分类与特征/ 367
8.2 固相反应机理/ 369
8.3 固相反应动力学/ 373
8.4 材料制备中的插层反应/ 386
8.5 影响固相反应的因素/ 389
9 相变过程
9.1 相变的分类与条件/ 393
9.2 液-固相变——成核-生长机理/ 398
9.3 液-液相变——调幅分解机理/ 408
9.4 马氏体相变/ 417
9.5 有序-无序转变/ 420
10 烧结过程
10.1 烧结概述/ 422
10.2 烧结过程及机理/ 425
10.3 固相烧结/ 430
10.4 再结晶和晶粒长大/ 437
10.5 液相烧结/ 442
10.6 特种烧结/ 447
10.7 影响烧结的因素/ 449
11 无机材料的环境效应
11.1 无机材料的腐蚀/ 456
11.2 无机材料的疲劳/ 463
11.3 无机材料的再生与利用/ 473
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