普通高等学校材料科学与工程学科规划教材-无机非金属材料科学基础

本书主要介绍与无机非金属材料的聚集状态和 变化过程相关的各种基础理论知识，前者包括晶体 学、结晶化学、缺陷化学、熔体和非晶体科学、表 面与界面科学等；后者包括相平衡和相变、固体扩 散、固相反应、烧结过程等。 本书是作者在多年教学实践经验的基础上，结 合当前均无机非金属材料的发展形势和无机材料创 新人才的培养，借鉴国内外多本同类教材的优点编 撰而成。共计九章，包括晶体结构、晶体结构缺陷 、熔体与非晶态、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、烧结过程等。 本书可作为高等院校无机非金属材料各专业本 科生的基础课教材，也可作为材料类相关专业本科 生和研究生的参考书。

1 晶体结构基础 1.1 结晶学基础 1.1.1 空间点阵 1.1.2 对称性 1.1.3 晶体定向和结晶符号 1.2 晶体化学基本原理 1.2.1 晶体中的键 1.2.2 晶体中质点间结合力与结合能 1.2.3 晶体中质点的堆积 1.2.4 离子半径 1.2.5 配位数和配位多面体 1.2.6 离子极化 1.2.7 电负性 1.2.8 鲍林规则 1.3 典型晶体结构 1.3.1 非金属单质的晶体结构 1.3.2 无机化合物晶体结构 1.3.3 硅酸盐晶体结构 习题 2 晶体结构缺陷 2.1 点缺陷 2.1.1 点缺陷的种类 2.1.2 缺陷化学反应表示法 2.1.3 固溶体 2.1.4 非化学计量化合物 2.1.5 固溶体的研究方法 2.2 线缺陷(位错) 2.2.1 位错的基本种类 2.2.2 柏格斯矢量 2.2.3 位错的运动 习题 3 熔体与玻璃 3.1 概述 3.2 熔体 3.2.1 熔体概述 3.2.2 硅酸盐熔体结构的聚合物理论 3.2.3 熔体的性质 3.3 玻璃 3.3.1 玻璃的一般特点 3.3.2 玻璃的形成 3.3.3 玻璃的结构 3.3.4 常见玻璃介绍 习题 4 表面与界面 4.1 表面 4.1.1 表面力 4.1.2 表面结构 4.1.3 固体的表面能和表面活性 4.2 晶界 4.2.1 晶界的分类 4.2.2 陶瓷的晶界构型 4.2.3 晶界应力 4.2.4 晶界电荷 4.2.5 晶界偏析 4.3 界面行为 4.3.1 弯曲表面效应 4.3.2 润湿与黏附 4.3.3 吸附与表面改性 4.4 黏土-水系统胶体化学 4.4.1 黏土的荷电性 4.4.2 黏土与水的结合 4.4.3 黏土的离子交换性 4.4.4 黏土的胶团结构和电动势 4.4.5 黏粘土-水系统的胶体性能 4.5 瘠性料的分散和塑化 4.5.1 瘠性料的分散 4.5.2 瘠性科的塑化 习题 5 相平衡与相图 5.1 概述 5.1.1 相平街基本概念 5.1.2无机非金属系统相平街的特点 5.2 单元系统相图 5.2.1 水的相图 5.2.2 SiO,系统相图 5.2.3 ZrO2系统相图 5.3 二元系统相图 5.3.1 二元系统相围的基本类型 5.3.2 专业二元系统相围举例 5.4 三元系统相图 5.4.1 三元系统组成表示方法 5.4.2 浓度三角形的性质 5.4.3 三元系统相图的基本类型 5.4.4 专业三元系统相图举例 5.5 相图的测定 5.5.1 动态法 5.5.2 静态法 习题 6 固体中的扩散 6.1 概述 6.2 菲克定律及其应用举例 6.2.1 菲克第一定律和第二定律 6.2.2 菲克扩散定律应用举例 6.3 晶体中的扩散 6.3.1 随机行走扩散 6.3.2 菲克定律的微观形式 6.3.3 无序扩散和自扩散 6.3.4 扩散机构 6.3.5 不同扩散机制下的扩散系数 6.4 扩散的热力学分析和互扩散 6.5 扩散系数的影响因素 6.5.1 扩散物质性质的影响 6.5.2 扩散介质的影响 6.5.3 结构缺陷的影响 6.5.4 玻璃中的扩散 6.5.5 温度、气氛、压力的影响 习题 7 固相反应 7.1 概述 7.2 固相反应热力学 7.3 固相反应动力学 7.3.1 固相反应一般动力学关系 7.3.2 化学反应速率控制的过程 7.3.3 扩散控制的过程 7.4 常见的固相反应介绍 7.4.1 加成反应 7.4.2 热分解反应 7.4.3 蒸发反应 7.4.4 氧化反应 7.4.5 固溶反应和离溶析出反应 7.4.6 侵蚀反应 7.4.7 化学气相沉积 7.4.8 低温固相反应 7.5 固相反应的影响因素 7.5.1 内部因素的影响 7.5.2 外部因素的影响 习题 8 相变过程 8.1 相变的基本类型 8.1.1 按热力学分类 8.1.2 按相变发生的机理分类 8.1.3 按原子迁移特征分类 8.1.4 按结构变化分类 8.2 相变过程的热力学条件 8.2.1 相变推动力 8.2.2 相变过程的不平衡状态及亚稳区 8.3 液-固相变 8.3.1 晶核形成 8.3.2 晶体生长 8.3.3 总的结晶速率 8.3.4 析晶过程 8.3.5 影响析晶能力的因素 8.4 液-液相变 8.4.1 分相的热力学条件、机理和产物结构 8.4.2 分相的结晶学观点 8.5 固-固相变 8.5.1 固-固相变的一般特点 8.5.2 典型固-固相变简介 习题 9 烧结过程 9.1 概论 9.2 烧结过程及推动力 9.3 固相烧结 9.3.1 烧结初期 9.3.2 烧结中期 9.3.3 烧结后期 9.3.4 烧结理论的新进展 9.4 晶粒生长与二次再结晶 9.4.1 晶粒长大 9.4.2 二次再结晶 9.5 液相烧结 9.5.1 流动传质 9.5.2 溶解-沉淀传质 9.6 影响烧结的因素 9.6.1 粉料的影响 9.6.2 成型压力的影响 9.6.3 烧结温度的影响 9.6.4 添加