中国材料工程大典 第9卷 无机非金属材料工程 下PDF电子书下载

第6篇 晶体材料 1

第1章 晶体结构与形态 3

2.2 对称点群 5

2.1 晶体的几何形态与对称 5

1 晶体格子构造 5

2 晶体的对称 5

3.1 金属晶格与结晶的形态 8

3 晶格结构与结晶形态 8

3.4 分子晶格与晶体形态 9

3.3 原子晶格与结晶形态 9

3.2 离子晶格与结晶形态 9

4 七个晶系晶体结晶形态与定向 10

4.2 六方晶系 11

4.1 等轴晶系 11

4.3 三方晶系 12

4.5 斜方晶系 13

4.4 四方晶系 13

4.7 三斜晶系 14

4.6 单斜晶系 14

5 晶体结晶形态的多变性 15

6.1 晶体构型与化学键 16

6 晶体形态的结晶化学基础 16

6.2 负离子配位多面体在晶体中的结晶方位与晶体结晶形态 17

1.2 水杨酸苯酯的新实验数据 30

1.1 生长机理的理论研究 30

第2章 晶体生长基础 30

1 生长界面结构的动力学转换效应 30

1.3 晶体生长过程的光学实时观测研究 31

2.1 质量传输过程 32

2 晶体生长中的流体运动效应 32

2.2 动量传输过程 34

2.3 热量传输过程 35

2.4 流体非稳态传输过程 36

3 晶体形态稳定性 37

3.4 晶体形态稳定性与扩散效应 38

3.3 晶体形态的Monte Carlo模拟 38

3.1 晶体形态稳定性与生长机制 38

3.2 实时观察方法研究界面稳定性 38

3.5 对流效应对晶体界面非稳定性的影响 39

4.3 模型的实验基础 40

4.2 模型的结晶学基础 40

4 负离子配位多面体生长基元理论模型及其应用 40

4.1 模型的结晶化学基础 40

4.4 模型的稳定能计算 41

4.5 模型在晶体生长中的作用 43

1.3 晶体生长方法简介 48

1.2 晶体生长平衡态 48

第3章 晶体生长方法 48

1 水溶液法生长晶体 48

1.1 溶液溶解度与饱和度 48

1.5 水溶液法晶体生长习性机理实例 50

1.4 晶体的生长形态与籽晶取向和杂质影响 50

2.2 高温高压下水溶液热力学特性 52

2.1 水热法 52

2 水热法生长晶体 52

2.3 水热生长晶体动力学 53

2.5 水热法制备纳米晶 55

2.4 水热法生长晶体缺陷 55

3.2 助熔剂生长方法 56

3.1 助熔剂的选择 56

3 助熔剂法生长晶体 56

3.3 助熔剂生长晶体的溶液结构与晶体生长习性 57

4 熔体提拉法 58

5 坩埚下降法 60

7 区熔法 61

6 外延生长技术 61

8 焰熔法 62

1.2 参量过程和非参量过程 63

1.1 晶体的非线性光学效应 63

第4章 非线性光学晶体 63

1 非线性光学晶体的理论基础 63

1.5 角度位相匹配 64

1.4 位相匹配 64

1.3 非线性电极化率的增强 64

1.6 温度位相匹配 65

1.10 光折变效应 66

1.9 三阶非线性光学效应 66

1.7 光学混频 66

1.8 光学参量放大和参量振荡 66

2.1 磷酸二氢钾晶体 67

2 磷酸盐晶体 67

2.3 磷酸钛氧钾晶体 68

2.2 磷酸二氘钾晶体 68

4.1 β－偏硼酸钡晶体 69

4 硼酸盐晶体 69

3 α－碘酸锂晶体 69

4.2 三硼酸锂晶体 71

4.3 四硼酸锂铯晶体 72

5.1 铌酸盐晶体 73

5 铌酸盐晶体 73

5.3 铌酸钾锂晶体 75

5.2 铌酸钾晶体 75

5.4 钽铌酸钾晶体 76

5.5 铌酸锶钡晶体 77

7 准位相匹配材料 78

6.1 钛酸钡晶体 78

6 钛酸盐晶体 78

8.1 体型半导体非线性光学晶体 79

8 半导体型非线性光学晶体 79

7.1 准位相匹配技术的基本原理 79

7.2 准位相匹配材料的制备 79

7.3 准位相匹配技术的优缺点 79

9 有机非线性光学晶体 82

8.2 量子阱结构材料和超晶格材料 82

9.2 酰胺类尿素晶体 83

9.1 L精氨酸磷酸盐晶体 83

9.3 苯基衍生物晶体 84

9.5 酮衍生物晶体 85

9.4 吡啶衍生物晶体 85

10.1 KBBF晶体 86

10 紫外，深紫外非线性光学晶体 86

10.2 KABO晶体 87

1.1 晶体的物理性能与宏观对称性 89

1 压电与铁电晶体的基础 89

第5章 铁电和压电晶体 89

1.3 晶体弹性的基础 90

1.2 晶体介电性的基础 90

1.4 晶体的铁电性 93

1.5 压电方程 95

2.1 PMNT和PZNT晶体 96

2 铁电和压电晶体的介绍 96

2.2 BaTiO3晶体 101

2.3 LiNbO3和LiTaO3晶体 103

2.4 钨青铜结构晶体 105

2.5 水溶性铁电晶体 106

3.1 SiO2晶体 108

3 非铁电性压电晶体 108

3.2 ZnO晶体 110

3.3 α－LiIO3晶体 111

3.4 LGS晶体 112

3.6 磷酸铝（α－AlPO4）和GaPO4晶体 113

3.5 四硼酸锂（Li2B4O7）晶体 113

3.7 锗酸铋（Bi12GeO20）晶体 114

3.8 压电晶体的结构与形成机理 115

1.4 电光效应的应用 117

1.3 电光系数的测量 117

第6章 电光晶体 117

1 电光效应的理论基础 117

1.1 线性电光效应 117

1.2 二次电光效应 117

2 KDP族晶体 119

1.5 电光晶体的一般要求 119

3.1 LiNbO3和LiTaO3晶体 120

3 ABO3型晶体 120

3.2 立方晶系钙钛矿型晶体 121

3.3 钨青铜型晶体 122

4 AB型晶体 123

5 杂类晶体 124

1.4 声光效应的应用 127

1.3 声光系数的测量 127

第7章 声光晶体 127

1 声光效应的理论 127

1.1 两种衍射类型 127

1.2 正常和异常声光效应 127

2 声光晶体 129

1.5 声光晶体的品质因数 129

1.2 材料对光的吸收 131

1.1 材料的折射率 131

第8章 光学晶体 131

1 光在介质中的传播 131

2 光学晶体的应用及对光学介质材料的要求 132

1.4 非线性折射率 132

1.3 光的色散 132

3 光学晶体的分类 136

4 光学晶体的发展 139

2 晶体热释电系数及其优值因子 141

1 热释电晶体 141

第9章 热释电晶体 141

3.1 TGS［（NH2CH2COOH）3H2SO4］单晶系列 142

3 热释电晶体材料 142

3.4 铌镁酸铅钛酸铅（PMNT）弛豫铁电体单晶 143

3.3 正方钨青铜型结构的晶体 143

3.2 钽酸锂和铌酸锂晶体 143

1 固体激光工作物质概述 145

第10章 激光晶体 145

2 固体激光工作物质的光谱性质 147

4.1 掺铬氧化铝晶体（红宝石） 148

4 氧化铝晶体为基质的激光晶体 148

3 固体激光工作物质的基本要求 148

4.2 掺钛氧化铝晶体（掺钛蓝宝石） 149

5.1 掺稀土离子石榴石晶体 150

5 YAG系列晶体为基质的激光晶体 150

5.2 掺稀土铝酸钇晶体 153

6.1 掺稀土离子氟化物晶体 155

6 氟化物晶体为基质的激光晶体 155

6.2 掺过渡金属离子氟化物晶体 157

7 钒酸盐晶体为基质的激光晶体 158

8 色心激光晶体 159

8.3 F？色心 161

8.2 F？色心 161

8.1 F2色心 161

9.2 氟磷酸盐晶体 162

9.1 掺铬铝酸铍晶体（BeAl2O4:Cr3+） 162

9 其他重要的激光晶体 162

9.3 掺铬镁橄榄石晶体 164

9.4 掺铬氟铝酸盐晶体 165

10.2 掺钕三硼氧酸钆钙晶体（Ca4 GdO(BO3)3:ND3+,GdCOB:Nd3+） 166

10.1 四硼酸铝钇钕晶体 166

10 自倍频激光晶体 166

1 闪烁晶体在高能物理上的应用 169

第11章 闪烁晶体 169

2.5 医学成像技术对闪烁晶体的性能要求 170

2.4 正电子发射断层扫描（Positron Emission Tomography,PET） 170

2 闪烁晶体在医学应用领域 170

2.1 X射线成像 170

2.2 γ射线照相机 170

2.3 X射线层面照相术 170

3 闪烁晶体发光机制 171

2.6 PET用新型闪烁体的研发状况 171

4 闪烁晶体性能特征指标 172

5.1 PbWO4晶体结构 173

5 钨酸铅晶体（PWO） 173

5.3 PWO晶体的发光中心与发光机制 174

5.2 钨酸铅晶体形态 174

5.4 PWO晶体的闪烁特性 176

5.5 PWO晶体光学性能的各向异性效应 178

5.7 坩埚下降法生长PWO晶体 181

5.6 PWO晶体掺质研究 181

6 锗酸铋晶体（BGO） 182

5.8 提拉法生长PWO晶体 182

6.2 BGO晶体的闪烁性能 183

6.1 BGO晶体的特征和主要用途 183

6.4 BGO晶体的辐照损伤 184

6.3 BGO晶体发光机理 184

6.6 BGO:La晶体在室温下的闪烁特性 186

6.5 BGO晶体掺质研究 186

6.7 BGO晶体的生长方法和工艺 188

6.8 晶体结构与表面形貌 189

6.9 晶体缺陷 191

7 碘化铯CsI（Tl）晶体 194

7.4 Tl在CsI晶体中的分布 195

7.3 CsI（Tl）晶体X射线激发的发射光谱 195

7.1 CsI（Tl）晶体光致发光 195

7.2 CsI（Tl）晶体光产额 195

7.6 晶体表面抛光对CsI（Tl）晶体光产额与均匀性的影响 197

7.5 Tl在大尺寸CsI（Tl）晶体中分布与发光均匀性的关系 197

7.7 晶体形状与表面处理对光产额均匀性影响 198

8.1 PbF2晶体结构与相变 199

8 氟化铅晶体（PbF2） 199

7.8 晶体的包装对光产额的影响 199

7.9 晶体表面条件优化对晶体闪烁性能的改善 199

7.10 CsI（Tl）晶体的热释光研究 199

8.2 氟化物晶体生长概述 200

8.4 PbF2晶体缺陷 201

8.3 PbF2晶体的生长 201

8.5 PbF2晶体缺陷特征 202

8.6 PbF2晶体的光吸收 204

8.7 掺质氟化铅晶体的发光特征 205

9 硅酸镥晶体（LSO） 206

9.1 LSO晶体闪烁性能 207

9.2 LSO晶体生长 208

1.3 经济评价标准 209

1.2 成因、产地 209

第12章 宝石晶体 209

1 金刚石晶体 209

1.1 物理化学特征 209

1.5 合成金刚石 210

1.4 质量改善 210

1.6 金刚石相似品 211

2.1 天然红宝石、蓝宝石 212

2 刚玉类晶体 212

2.3 合成刚玉 213

2.2 人工改善 213

3.1 天然绿柱石 214

3 绿柱石晶体 214

3.3 合成绿柱石晶体 215

3.2 人工改善 215

5.1 水晶 216

5 中档宝石 216

4 金绿宝石 216

4.1 天然金绿宝石 216

4.2 合成金绿宝石 216

5.3 锆石 217

5.2 尖晶石 217

5.4 石榴石 218

5.5 橄榄石 219

5.7 电气石 220

5.6 黄玉 220

6.1 翡翠 221

6 玉石 221

5.8 长石 221

6.4 合成玉石 222

6.3 蛇纹石玉 222

6.2 软玉 222

参考文献 224

第7篇 无机涂层材料 227

1 涂料的定义及其特性 229

第1章 概述 229

3 无机涂料国内外发展近况及趋势 230

2 无机涂料的作用和地位 230

1.2 热阻涂层 233

1.1 等离子体喷涂涂层工艺 233

第2章 无机涂层材料与涂层 233

1 等离子体喷涂陶瓷涂层材料 233

1.3 耐磨涂层 235

1.4 医用生物涂层 236

1.5 电解水电极涂层 238

2 航天器热控涂层 240

3 电致变色涂层（薄膜） 242

5.1 隐身涂层 243

5 其他涂层 243

4 太阳选择性吸收涂层 243

5.4 导电涂层 244

5.3 高温抗氧化涂层 244

5.2 红外辐射涂层 244

1.1 纯无机基料及其涂料 245

1 无机涂料的分类 245

第3章 无机涂料分类和合成 245

1.2 有机－无机复合树脂及其涂料 251

2 纳米组成涂料或纳米结构涂料 256

参考文献 258

第8篇 耐火材料 259

1.2 按化学矿物组成分类 261

1.1 按化学属性分类 261

第1章 耐火材料基础 261

1 耐火材料的分类 261

2.2 耐火材料的显微结构 262

2.1 耐火材料的化学－矿物组成 262

1.3 其他分类方法 262

2 耐火材料的组成、结构与性质 262

2.4 耐火材料的热学性质和导电性质 263

2.3 耐火材料的常温物理性质 263

2.5 耐火材料的力学性质 264

2.6 耐火材料的高温使用性质 265

2.7 抗渣蚀性能 266

4.1 原材料的加工制造 267

4 耐火材料的制造工艺概述 267

3 耐火材料的外形尺寸准确性及外观缺陷 267

4.3 坯料的制备 277

4.2 耐火原料的破粉碎 277

4.5 砖坯干燥 278

4.4 成形 278

4.6 耐火制品的烧成 279

1.1 硅质原料的分类及其特征 281

1 硅质原料 281

第2章 硅质耐火材料 281

2.1 硅坯 282

2 制品 282

1.2 硅质原料的特性 282

2.3 熔融石英制品 286

2.2 硅质绝热板 286

1.2 与硅酸铝系耐火材料有关的相图 288

1.1 硅酸铝质耐火材料的分类 288

第3章 硅酸铝质耐火材料 288

1 概述 288

2.1 蜡石原料 290

2 硅铝系耐火原料 290

2.2 黏土原料 291

2.3 高铝矾土原料 293

2.4 蓝晶石族矿物原料 296

2.5 合成莫来石原料 299

3.1 黏土质耐火制品 300

3 硅铝系耐火制品 300

3.2 半硅质耐火制品 303

3.3 高铝质耐火制品 304

3.4 硅线石质耐火制品 306

3.5 莫来石质耐火制品 308

1.1 碱性耐火材料发展历史和特性 310

1 概述 310

第4章 碱性耐火材料制品 310

2.1 我国菱镁矿的化学成分、物理性能、分布及储量 312

2 碱性耐火原料 312

1.2 碱性耐火材料制品分类 312

2.2 镁砂 313

2.3 镁铝尖晶石 315

2.5 镁钙砂 316

2.4 镁铬尖晶石 316

3 镁质耐火制品 317

2.6 其他碱性耐火原料简介 317

3.2 镁质制品的化学组成对性能的影响 318

3.1 镁质制品的生产工艺 318

3.3 与镁质耐火材料有关的物系 319

3.4 镁质制品的显微结构 321

3.6 镁砖及镁硅砖 322

3.5 提高镁质制品质量的途径 322

4.1 镁钙系耐火材料抗水化方法 323

4 镁钙耐火材料制品 323

4.3 与白云石质耐火材料有关的物系 325

4.2 镁钙砖 325

4.4 白云石砖 326

5.1 MgO-Cr2O3系耐火材料相关相图 327

5 镁铬耐火材料制品 327

5.2 镁铬耐火材料制品 330

6 镁铝耐火材料制品 331

6.1 尖晶石合成及相平衡关系 332

6.2 镁铝砖中Al2O3含量对其性能的影响 333

1.1 碳素原料的结构及特点 334

1 碳复合耐火材料原料 334

第5章 碳复合耐火材料 334

1.3 焦炭 335

1.2 石墨 335

1.5 抗氧化剂 336

1.4 炭黑 336

2.2 沥青类结合剂 337

2.1 结合碳结构 337

2 碳复合耐火材料结合剂 337

2.3 酚醛树脂 339

3.1 MgO-C砖的性能及影响因素 340

3 镁碳耐火材料 340

2.4 沥青－树脂复合结合剂 340

3.2 MgO-C砖的应用 341

4.1 铝碳质滑动水口 344

4 铝碳耐火材料 344

4.2 铝碳质长水口、整体塞棒和浸入式水口 346

5.2 基质组成的确定 348

5.1 主原料的选择 348

5 铝镁碳耐火材料 348

5.4 树脂结合铝镁碳砖的性能与应用 349

5.3 石墨的影响 349

6.1 含游离CaO的碱性耐火材料 350

6 镁钙碳耐火材料 350

6.2 MgO-CaO-C砖组成与性能的关系 351

6.3 MgO-CaO-C砖的应用 352

7.2 Al2O3-SiC-C砖的组成对性能的影响 353

7.1 铁水预处理对耐火材料性能的要求 353

7 Al2O3-SiC-C砖 353

7.3 Al2O3-SiC-C砖的生产与应用 354

8.1 高炉用炭砖 355

8 炭砖 355

8.2 电炉用炭块 357

8.4 炭质糊类制品 358

8.3 铝电解用阴极炭块 358

1.3 SiO2结合SiC制品 360

1.2 莫来石结合SiC制品 360

第6章 碳化硅质耐火材料 360

1 氧化物结合SiC制品 360

1.1 黏土结合SiC制品 360

2 氮化物结合SiC制品 361

2.1 氮化硅结合SiC制品 362

2.2 赛隆结合碳化硅制品 365

3.1 β－SiC结合SiC制品 368

3 自结合SiC制品 368

2.3 氧氮化硅和复相氮化物结合SiC制品 368

3.2 重结晶SiC制品 369

5 SiC复合制品 370

4 渗硅反应烧结SiC制品 370

6 SiC制品的用途 371

1.2 不定形耐火材料的制备 372

1.1 不定形耐火材料分类 372

第7章 不定形耐火材料 372

1 不定形耐火材料概念 372

2.2 结合剂的结合机理 373

2.1 结合剂的分类 373

1.3 不定形耐火材料的应用 373

2 不定形耐火材料用结合剂 373

2.3 结合剂的选用原则 374

3.6 保存剂 375

3.5 缓凝剂 375

3 不定形耐火材料用外加剂 375

3.1 外加剂的分类 375

3.2 减水剂（分散剂） 375

3.3 增塑剂（塑化剂） 375

3.4 促凝剂（促硬剂） 375

4.2 粒度组成的控制 376

4.1 颗粒级配理论简介 376

3.7 防缩剂 376

4 不定形耐火材料的粒度组成 376

5.4 铺展性 377

5.3 流动性（流动值） 377

5 不定形耐火材料的作业性能 377

5.1 和易性 377

5.2 稠度 377

5.7 马夏值 378

5.6 附着率 378

5.5 可塑性 378

6 耐火浇注料 379

5.10 硬化性 379

5.8 触变性 379

5.9 凝结性 379

6.1 铝酸钙水泥结合浇注料 380

6.2 低、超低水泥耐火浇注料 381

6.3 无水泥耐火浇注料 382

6.4 磷酸盐结合浇注料 383

6.6 铝－镁质浇注料 384

6.5 水玻璃结合浇注料 384

6.8 耐酸耐火浇注料 386

6.7 氧化铝－碳化硅－碳质浇注料 386

6.11 钢纤维增强耐火浇注料 387

6.10 耐磨耐火浇注料 387

6.9 耐碱耐火浇注料 387

6.12 轻质（隔热）耐火浇注料 389

7.2 磷酸结合可塑料 390

7.1 黏土结合可塑料 390

7 耐火可塑料 390

8.1 铝－镁质捣打料 391

8 耐火捣打料 391

7.3 硫酸铝结合可塑料 391

8.4 锆英石质耐火捣打料 392

8.3 碱性耐火捣打料 392

8.2 高铝－碳化硅－碳质捣打料 392

9.1 喷射耐火材料施工装备 393

9 喷射耐火材料 393

9.2 硅酸铝质喷射耐火材料 394

9.3 碱性喷射耐火材料 395

9.5 火焰喷补料 396

9.4 高铝－碳化硅－碳质喷射料 396

10.2 硅酸铝质干式振捣料 398

10.1 硅质干式振捣料 398

10 干式耐火振捣料 398

10.4 碱性干式振捣料 399

10.3 刚玉质干式振捣料 399

11.1 Al2O3-SiO2-SiC-C质炮泥 401

11 耐火挤压料与压注料 401

11.2 耐火压注料 402

12.2 硅酸铝质耐火泥浆 403

12.1 硅质耐火泥浆 403

12 耐火泥浆 403

12.4 碳化硅和炭质耐火泥浆 404

12.3 碱性耐火泥浆 404

13.2 热辐射涂料 405

13.1 钢液“洁净化”涂料 405

13 耐火涂料（涂抹料） 405

13.5 碱性耐火涂料 406

13.4 耐酸耐火涂料 406

13.3 防氧化耐火涂料 406

13.6 耐热和耐火保温涂料 407

1.2 高铝质隔热耐火砖 408

1.1 氧化铝质隔热耐火砖 408

第8章 隔热耐火材料 408

1 隔热耐火制品 408

1.3 黏土质隔热耐火砖 409

1.5 硅藻土隔热砖 410

1.4 硅质隔热耐火砖 410

1.6 膨胀珍珠岩制品 411

1.9 漂珠砖 412

1.8 硅酸钙板 412

1.7 膨胀蛭石制品 412

2 耐火纤维 413

1.10 空心球制品 413

2.1 耐火纤维的制备工艺 414

2.2 耐火纤维的性质 415

2.3 耐火纤维品种 417

3 耐火纤维制品 420

3.2 硅酸铝耐火纤维毡 421

3.1 硅酸铝耐火纤维毯 421

3.5 耐火纤维绳 422

3.4 耐火纤维纸 422

3.3 耐火纤维板 422

3.6 耐火纤维制品的施工技术 423

1.2 玻璃窖用耐火材料气泡析出率 424

1.1 耐侵蚀性能 424

第9章 建材工业用耐火材料 424

1 建材工业用耐火材料的作业性质 424

1.3 熔铸耐火制品玻璃相渗出温度 425

1.4 水泥窖烧成带用砖的黏挂窖皮性能 426

2.1 熔铸锆刚玉耐火制品生产工艺 428

2 熔铸耐火制品 428

1.5 氢扩散度 428

3 建材工业窑炉耐火材料的应用 430

2.2 熔铸氧化铝耐火制品 430

3.1 水泥窖用耐火材料 431

3.2 玻璃窖用耐火材料 438

4.1 窖体材料 446

4 陶瓷窖用耐火材料 446

4.3 窖车材料 447

4.2 窖具材料 447

1 基本概况 449

第10章 耐火材料的回收利用 449

3.1 去除用后耐火材料内的泥土、灰尘和掺杂物 450

3 用后耐火材料的处理方法 450

2 用后耐火材料的回收 450

2.1 用后耐火材料的拆除 450

2.2 用后耐火材料的分类拣选 450

3.6 分离技术 451

3.5 均化技术 451

3.2 除去用后耐火材料渣层和渗透层 451

3.3 破粉碎加工 451

3.4 用后耐火材料除铁 451

4.2 初级使用法及降级使用法 452

4.1 直接使用法 452

4 用后耐火材料再生的方法 452

4.3 中级使用法 453

5.2 滑板修补工艺概述 454

5.1 损坏原因分析 454

4.4 高级使用法 454

5 耐火材料修复再利用 454

6 展望 455

参考文献 456

第9篇 碳、石墨材料 461

1.2 sP2杂化轨道键合与石墨结构 463

1.1 sP3杂化轨道键合与金刚石结构 463

第1章 碳的晶体结构及碳材料分类 463

1 碳的晶体结构 463

1.4 富勒烯（fullerene）和碳纳米管 464

1.3 sp杂化轨道键合与卡宾（carbyne） 464

1.5 无定形碳 465

2 碳相图 466

3.3 碳材料按应用分类 467

3.2 天然碳材料和人工碳材料 467

3 碳材料的分类 467

3.1 不同键合状态的碳材料 467

2 碳、石墨材料的结构缺陷 468

1 石墨微晶与乱层结构 468

第2章 碳、石墨材料的组织结构与性能 468

3.2 石墨结构碳材料 469

3.1 金刚石与类金刚石薄膜 469

3 碳、石墨材料的力学性能 469

4.1 比热容及蒸汽压 470

4 碳、石墨材料的热学性能 470

4.4 抗热振性 471

4.3 热膨胀系数 471

4.2 热导率 471

5.1 导电性 472

5 碳、石墨材料的电磁性能 472

6 碳、石墨材料的核物理性能 473

5.2 磁性能 473

7.2 碳的高温固相反应 474

7.1 氧化反应 474

7 碳、石墨材料的化学性能 474

7.3 石墨的插层反应 475

1.4 传统碳材料的制备工艺 476

1.3 原料的其他处理 476

第3章 碳、石墨材料工程基础 476

1 碳、石墨材料的原料及其处理 476

1.1 固体原料的煅烧 476

1.2 沥青的调制 476

3.1 炭化过程的基本反应 477

3 炭化工程基础 477

2 天然石墨的加工 477

2.1 鳞片石墨 477

2.2 微晶石墨 477

3.2 气相炭化 478

3.3 液相炭化 481

3.4 固相炭化 482

5.1 石墨层间化合物（GICs） 483

5 石墨层间化合物反应 483

4 石墨化 483

5.2 氟化石墨 484

5.3 柔性石墨和膨胀石墨 485

1.1 石墨电极 487

1 冶金用碳、石墨材料 487

第4章 工程应用的碳、石墨材料 487

1.3 炭块及炭糊 488

1.2 阳极 488

2.1 电刷 490

2 电工及电子用碳、石墨材料 490

1.4 连续铸造用石墨 490

1.5 冶金中的其他应用 490

2.3 电子器件用碳、石墨材料 491

2.2 半导体材料生产用高纯石墨 491

3.1 机械装备中的轴承、密封及制动用碳、石墨材料 492

3 机械及仪器用碳、石墨材料 492

3.2 润滑用碳、石墨材料 494

3.4 仪器用碳、石墨材料 495

3.3 电加工用碳、石墨材料 495

4 化工用碳、石墨材料 496

5.1 一次电池中的应用 497

5 电池用碳、石墨材料 497

6 环保用碳、石墨材料 498

5.3 燃料电池 498

5.2 二次电池中的应用 498

6.1 活性炭的结构与性能 499

7 核能用碳、石墨材料 500

6.3 活性炭及活性炭纤维的应用 500

6.2 活性炭的制备 500

9 生物医学用碳、石墨材料 501

8.2 抗氧化、烧蚀材料 501

8 航空航天用碳、石墨材料 501

8.1 结构材料 501

9.2 碳质人造器官的现状 502

9.1 作为生物医学材料的碳材料 502

1.2 碳纤维的结构 503

1.1 碳纤维的生产工艺 503

第5章 碳纤维及其复合材料 503

1 碳纤维 503

1.4 碳纤维的应用 504

1.3 碳纤维的性能 504

2.1 碳纤维增强树脂基复合材料 505

2 碳纤维复合材料 505

2.2 碳纤维增强陶瓷基复合材料 507

2.3 碳纤维增强金属基复合材料 508

2.4 碳／碳复合材料 510

1.2 金刚石的形态及结构 513

1.3 金刚石的基本性质 513

第6章 人工金刚石及金刚石薄膜 513

1 金刚石和人工合成金刚石 513

1.1 金刚石的分类 513

1.4 人工金刚石 514

2.1 低压化学气相沉积（CVD）法 515

2 人工合成金刚石薄膜 515

1.5 金刚石的应用 515

3.1 类金刚石碳膜的结构 517

3 类金刚石碳膜 517

2.2 金刚石薄膜的性质与应用 517

2.3 金刚石薄膜的缺陷及研究进展 517

3.4 类金刚石碳膜的性能与应用 518

3.3 等离子体法制备DLC膜的原理和特点 518

3.2 类金刚石碳膜的合成原理与方法 518

3.5 发展前景与存在的问题 519

1.2 C60的性能与应用前景 520

1.1 C60的制备与纯化 520

第7章 C60和碳纳米管 520

1 C60 520

2.1 碳纳米管的制备及纯化 521

2 碳纳米管（CNT） 521

2.2 碳纳米管的性能及应用前景 522

参考文献 524

第10篇 水泥与混凝土 527

1 概述 529

第1章 硅酸盐系列通用水泥 529

2.3 性能特点 530

2.2 技术要求 530

2 硅酸盐水泥 530

2.1 组成与定义 530

4.2 技术要求 531

4.1 组成与定义 531

2.4 适用范围 531

3 普通硅酸盐水泥 531

3.1 组成与定义 531

3.2 技术要求 531

3.3 性能特点 531

3.4 适用范围 531

4 矿渣硅酸盐水泥 531

5.1 组成与定义 532

5 火山灰质硅酸盐水泥 532

4.3 性能特点 532

7.1 组成与定义 533

7 复合硅酸盐水泥 533

5.2 技术要求 533

5.3 性能特点 533

5.4 适用范围 533

6 粉煤灰硅酸盐水泥 533

6.1 组成与定义 533

6.2 技术要求 533

6.3 性能特点 533

6.4 适用范围 533

7.4 使用范围 534

7.3 性能特点 534

7.2 技术要求 534

1 概述 535

第2章 特种及新品种水泥 535

2.1 硅酸盐体系水泥 536

2 快硬高强水泥 536

2.2 铝酸盐体系水泥 540

2.3 氟铝酸盐体系水泥 541

2.4 硫铝酸盐体系水泥 544

2.5 其他 545

3.1 硅酸盐体系膨胀水泥 547

3 膨胀水泥 547

3.2 铝酸盐、硫铝酸盐体系膨胀水泥 548

4 自应力水泥 549

4.2 铝酸盐、硫铝酸盐体系自应力水泥 550

4.1 硅酸盐体系自应力水泥 550

5.1 中热硅酸盐水泥 552

5 水工水泥 552

5.3 低热矿渣硅酸盐水泥 553

5.2 低热硅酸盐水泥 553

5.5 低热微膨胀水泥 554

5.4 低热粉煤灰硅酸盐水泥 554

5.7 抗硫酸盐硅酸盐水泥 555

5.6 粉煤灰低热微膨胀水泥 555

6.1 API通用油井水泥 556

6 油井水泥 556

6.2 特种油井水泥 557

7 装饰水泥 558

7.2 彩色水泥 559

7.1 白色水泥 559

8 耐高温水泥及胶凝材料 560

7.3 无熟料装饰水泥 560

8.1 水硬性耐高温水泥体系 561

9.2 低碱度水泥 562

9.1 砌筑水泥 562

8.2 非水硬性耐高温胶凝材料 562

9 其他特种水泥 562

9.3 石膏矿渣水泥 563

9.5 防辐射水泥 564

9.4 碱矿渣水泥 564

9.6 氯氧镁水泥 566

9.7 耐酸水泥 567

1.1 水泥 570

1 混凝土原材料 570

第3章 混凝土 570

1.2 集料 571

1.3 化学外加剂 574

1.4 矿物掺合料和矿物外加剂 582

2.1 混凝土配合比的设计 584

2 混凝土配合比设计及制备 584

1.5 混凝土拌合用水 584

2.4 混凝土的浇筑 586

2.3 混凝土的运输 586

2.2 混凝土的拌制 586

3.1 工作性 587

3 新拌混凝土的性能 587

2.5 混凝土的养护 587

2.6 其他特殊措施 587

3.2 含气量 590

3.3 凝结时间 593

4.1 强度 594

4 混凝土性能 594

4.2 混凝土的变形性能 598

4.3 混凝土的耐久性 601

5.1 高性能混凝土 616

5 特种混凝土 616

5.2 防辐射混凝土 618

5.3 聚合物混凝土 620

5.4 纤维增强混凝土 624

5.5 沥青混凝土 629

5.6 耐腐蚀混凝土 632

5.7 补偿收缩混凝土 637

5.8 装饰混凝土 638

5.9 轻集料混凝土 641

参考文献 651

第11篇 其他新型无机材料 653

2 绝热材料的分类及其形态 655

1 概述 655

第1章 绝热材料 655

3.1 物质导热机制概述 656

3 绝热材料的微观传热理论基础 656

3.3 绝热材料的传热机制 657

3.2 致密材料的热导率及其变化规律 657

4 影响绝热材料绝热性能的物理和化学因素 658

3.4 绝热材料的导热因子分析 658

4.2 体积密度对热导率的影响 659

4.1 温度对热导率的影响 659

4.3 气孔尺度、形态和分布对热导率的影响 660

4.4 气压对热导率的影响 661

4.6 化学成分对热导率的影响 662

4.5 晶体结构对热导率的影响 662

4.8 含水率对热导率的影响 663

4.7 纤维直径和渣球率对热导率的影响 663

5.5 绝热材料性能的优化实例 665

5.4 绝热材料体积密度的优化 665

5 绝热材料性能优化和热设计 665

5.1 绝热材料的固相（纤维和颗粒）成分以及结构的优化和热设计 665

5.2 绝热材料显微组织的优化和设计 665

5.3 绝热材料抗辐射导热的组分设计 665

6 绝热材料的综合技术要求 666

7.1 热导率 667

7 绝热材料的主要性能指标 667

7.5 容重 668

7.4 耐热性和使用温度 668

7.2 比热容 668

7.3 蓄热系数 668

8.1 绝热材料正确选用的原则 669

8 绝热材料的正确选用和合理应用 669

7.6 强度 669

7.7 含水率和含湿率 669

7.8 化学惰性 669

8.3 绝热材料的合理应用——复合结构及其实例 670

8.2 绝热材料的最佳绝热厚度计算 670

9.1 纳米孔硅质超级绝热材料 671

9 绝热材料的新突破——超级绝热材料的研发现状及应用 671

9.2 VIP超级绝热材料 672

9.4 超级绝热材料的应用 673

9.3 超级绝热材料的绝热原理 673

1 概述 674

第2章 纳米无机材料 674

2.2 气相法 675

2.1 纳米粉体的制备方法及原理概述 675

2 纳米粉体的制备 675

2.3 液相法 677

2.4 固相法 680

3.1 干法成形 681

3 纳米无机材料的成形 681

3.2 湿法成形 683

4.1 烧结过程概述 685

4 纳米无机材料的烧结 685

4.3 纳米无机材料的烧结 686

4.2 影响烧结的因素 686

5.1 纳米材料的结构 690

5 纳米无机材料的结构、性能及应用前景 690

5.2 纳米无机材料的性能 691

5.3 纳米无机材料的应用前景 694

1.1 介孔材料种类及其结构特点 696

1 概述 696

第3章 介孔材料 696

2.2 棒状自组装模型 698

2.1 晶模板机理 698

1.2 孔道连接方式 698

2 介孔材料的合成机制 698

2.4 协同作用机制 699

2.3 电荷密度匹配机理 699

3.2 非水合成技术 700

3.1 “水热”合成 700

3 介孔材料合成技术 700

4.2 介孔纤维或管状材料 701

4.1 介孔薄膜 701

3.3 二次合成 701

4 介孔材料的形貌控制 701

4.3 球形介孔材料 702

4.6 其他形貌 703

4.5 单片介孔材料 703

4.4 晶体或多面体介孔材料 703

5.1 无机盐或有机胺的加入 704

5 介孔材料稳定性改善 704

5.4 提高晶化度 705

5.3 提高墙体厚度 705

5.2 后处理工艺 705

6.2 共价键移植法 706

6.1 离子交换法 706

6 介孔主客体材料的合成 706

6.3 有机硅偶联剂法 707

6.4 几种典型介孔主客体材料 708

7.2 催化 710

7.1 化学与物理吸附 710

7 介孔与介孔主客体材料的性能 710

7.3 光学性能 712

7.6 药物控制释放 713

7.5 电学、磁学性能 713

7.4 敏感特性 713

8.1 合成技术 715

8 非硅体系介孔材料 715

8.2 非硅介孔材料的研究现状 718

9 介孔碳分子筛材料 719

10.2 电镜分析 720

10.1 X射线粉末衍射（XRD）分析 720

10 介孔与介孔主客体材料的表征手段 720

10.8 电子顺磁共振图谱（EPR）分析 721

10.7 电子能谱（XPS）分析 721

10.3 N2等温吸附－脱附分析 721

10.4 固体核磁共振 721

10.5 傅里叶变换红外（FT-IR）和激光拉曼（Raman）光谱分析 721

10.6 反射紫外－可见吸收光谱（DRUV-Vis）分析 721

2.1 烧蚀材料的分类 722

2 烧蚀材料的分类及烧蚀机理 722

第4章 烧蚀材料 722

1 概述 722

2.2 烧蚀机理 723

3.1 树脂基烧蚀材料 724

3 典型的烧蚀材料 724

2.3 典型的烧蚀防热结构 724

3.3 升华型碳基烧蚀材料 725

3.2 高硅氧布／聚四氟乙烯基烧蚀材料 725

4.1 碳／石英材料 727

4 陶瓷基防热烧蚀材料 727

5.1 烧蚀材料在导弹上的应用 728

5 烧蚀材料的应用 728

4.2 烧蚀型石英／石英复合材料 728

5.4 烧蚀材料在天地运输往返系统中的应用 730

5.3 烧蚀材料在返回式卫星中的应用 730

5.2 烧蚀材料在固体火箭发动机上的应用 730

6.2 烧蚀材料的结构工艺性能 731

6.1 烧蚀材料防热性能的选择 731

6 烧蚀材料的选择 731

6.5 燃气流风洞试验 732

6.4 烧蚀防热结构测试 732

6.3 烧蚀防热结构设计 732

7 烧蚀材料的新近研究和展望 733

6.6 等离子电弧风洞 733

参考文献 734