材料化学导论PDF电子书下载

前言 1

编者的话 1

第一章 绪论 1

1.1 材料的发展过程 1

序言 1

1.2 材料的分类 7

1.3 材料科学和材料化学 12

1.3.1 材料研究中的化学问题 12

1.3.2 从原料到材料——化学过程和材料过程 15

2.1 固体——晶体和非晶体 18

2.1.1 固体性和流动性 18

第二章 材料化学的理论基础 18

2.1.2 晶体的宏观特征 21

2.1.3 非晶态与晶态间的转化 23

2.2 晶体材料的微观结构 24

2.2.1 空间点阵 24

2.2.2 晶向、晶面和它们的标志 26

2.2.3 点群和空间群 29

2.3 晶体的能带理论 38

2.3.1 共有化电子 38

2.3.2 能带理论 40

2.3.3 能带理论的应用 44

2.4 缺陷和非整比化合物 50

2.4.1 晶体点阵缺陷的分类 51

2.4.2 点缺陷 52

2.4.3 点缺陷的统计理论 54

2.4.4 缺陷化学基础 57

2.4.5 材料缺陷的化学处理方法 61

2.4.6 非整比化合物晶体 64

2.4.7 位错及其对固体物性的影响 66

2.4.8 晶界及其化学 72

2.5 非晶态结构的几何特征 74

2.5.1 非晶态材料 75

2.5.2 径向分布函数(RDF) 77

2.5.5 无规密堆积和无规密堆硬球模型 80

2.5.4 非晶态材料的稳定性 83

2.6 相图和相图化学 86

2.6.1 相律 86

2.6.2 固溶体 88

2.6.3 中间相 92

2.6.4 二元系相图总论 95

2.6.5 三元系相图总论 99

2.6.6 相图与新材料 102

2.7 固态相变 104

2.7.1 相变的类型 105

2.7.2 重建型相变 106

2.7.3 连续相变 107

2.7.4 固体中的扩散 108

2.7.5 相变动力学 111

2.7.6 相变增韧 116

2.8 聚合物的结构特征 119

2.8.1 聚合物的微观结构 119

2.8.2 聚合物材料的聚集状态 122

2.8.3 聚合物中的分子运动 124

2.8.4 聚合物的织态结构 126

2.8.5 聚合物的老化与稳定 128

第三章 材料结构的表征 132

3.1 材料结构的表征 132

3.2 热分析技术 132

3.2.1 热重分析 133

3.2.2 差热分析和差示扫描量热分析 134

3.2.3 热分析技术的应用 135

3.3 显微技术 137

3.3.1 透射电子显微镜 138

3.3.2 扫描电子显微镜 138

3.4 X射线衍射技术 139

3.4.1 X射线的产生及X射线的衍射和散射 139

3.4.2 粉末法X射线衍射分析 143

3.4.3 单晶法X射线衍射分析 146

3.5 波谱技术 148

3.5.1 波谱技术的原理 148

3.5.2 紫外、可见分光光谱 150

3.5.3 分子振动波谱 153

3.5.4 核磁共振谱和电子自旋共振谱 157

3.5.5 原子吸收光谱 160

3.5.6 发射光谱 161

3.5.7 火焰原子发射法 162

3.5.8 荧光分析和X射线荧光分析 162

3.5.9 材料的表面分析技术 164

第四章 材料制备化学 169

4.1 化学合成与材料制备 169

4.2 晶体材料的制备 170

4.2.1 陶瓷法 170

4.2.2 化学法 173

4.2.3 化学气相沉积法 177

4.2.4 其他方法 178

4.3 微晶颗粒和团簇的制备 182

4.4 无定形材料的制备 182

4.5 晶体生长 184

4.6 聚合物材料的制备 187

第五章 材料的结构与物理性能 189

5.1 晶体材料的结构与物理性能 189

5.2 非晶体材料的结构与物理性能 191

5.3 液晶材料的结构与物理性能 193

第六章 新型结构材料 197

6.1 高温结构材料 197

6.1.1 超耐热合金 197

6.1.2 高温结构陶瓷 199

6.2.1 铝锂合金 203

6.2 轻型结构材料 203

6.2.2 纤维材料 205

6.3 超低温材料 213

6.3.1 超低温对于材料的特殊要求 213

6.3.2 超低温材料的研究 214

6.4 超硬材料 216

6.4.1 硬质合金 216

6.4.2 超硬陶瓷 218

6.5 超塑性合金 221

6.5.1 超塑性现象 221

6.5.2 超塑性显微变形机理 225

6.5.3 微细晶粒超塑性合金的特征 227

6.5.4 超塑性合金的应用 228

6.6 非晶态金属材料 229

6.6.1 非晶态金属材料的基本特性 229

6.6.2 非晶态合金的应用 232

6.7 新制备方法开发的新材料 236

6.7.1 纳米材料 236

6.7.2 快速凝固材料 239

6.7.3 单晶合金 243

6.7.4 高强耐热低合金 245

6.7.5 离子注入法制备新材料 247

6.7.6 在太空中制备材料 250

6.8.1 ABS塑料 251

6.8 工程塑料 251

6.8.2 聚酰胺 252

6.8.3 聚碳酸酯 252

6.8.4 聚甲醛 253

6.8.5 聚砜 254

6.8.6 聚酯 256

6.8.7 含氟塑料 257

6.9 复合材料 259

6.9.1 树脂基复合材料 260

6.9.2 金属基复合材料 261

6.9.3 陶瓷基复合材料 262

6.9.4 功能复合材料 264

7.1 形状记忆合金 266

第七章 新型功能材料 266

7.1.1 热弹性马氏体相变机理 267

7.1.2 应力诱导马氏体相变机理 270

7.1.3 形状记忆合金的应用 272

7.1.4 形状记忆树脂 275

7.2 减振材料 279

7.3 贮氢材料 281

7.3.1 贮氢原理 281

7.3.2 贮氢合金的开发 282

7.3.3 热泵 283

7.3.4 贮氢合金的其他应用 285

7.4 液晶材料 286

7.4.1 液晶的分子结构 287

7.4.2 影响液晶特性的结构因素 293

7.4.3 液晶的性质与应用 295

7.5 超导材料 300

7.5.1 高临界温度的氧化物超导体 302

7.5.2 MIC60超导体 305

7.5.3 超导材料的应用前景 308

7.6 光导纤维 310

7.6.1 光导原理 310

7.6.1 石英光纤 311

7.6.3 非氧化物光纤 314

7.6.4 聚合物光纤 315

7.7 分离膜 316

7.7.1 致密膜 317

7.7.2 多孔膜 318

7.7.3 聚合物膜的传质机理及应用 320

7.8 医用聚合物材料 331

7.8.1 聚合物生物材料 331

7.8.2 聚合物药物 336

7.9 其他现代功能材料 338

7.9.1 磁功能材料 338

7.9.2 声功能材料 342

7.9.3 光功能材料 345

7.10 准晶体 357

8.1.1 热电效应 359

8.1 热电材料 359

第八章 功能转换材料 359

8.1.2 热电材料及其应用 360

8.2 压电材料 361

8.2.1 压电效应与逆压电效应 361

8.2.2 压电材料及其应用 361

8.3 光电材料 363

8.3.1 光电效应 363

8.3.2 光电池材料 365

8.4 热释电材料 366

8.4.1 热释电效应 366

8.5 磁光材料 367

8.5.1 磁光效应 367

8.4.2 热释电材料及其应用 367

8.5.2 磁光材料及其应用 368

8.6 电光材料 370

8.6.1 电光效应 370

8.6.2 电光材料及其应用 370

8.7 声光材料 372

8.7.1 声光效应 372

8.7.2 声光材料及其应用 373

8.8 具有能量转换功能的聚合物 374

8.8.1 转换成机械能的聚合物 374

8.8.2 转换光能的聚合物 379

参考文献 381

索引 384