材料化学(李亮)

本书在晶体学理论基础上，结合应用化学的内容，全面介绍了不同种类材料的结构、分类、性能和应用。全书共8章内容，包括绪论、材料化学的理论基础、材料的表征方法、材料的化学合成、金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料。主要阐述材料微观结构的基本理论、材料的表征和制备方法、材料结构与性能的关系以及各种材料的应用等内容。 本书主要供材料类专业本科使用，也可供从事与材料相关的研究、开发和应用技术人员参考。

李亮，博士，教授，博士生导师，德国洪堡基金会奖学金获得者，湖北省“楚天学者计划” 特聘教授，教育部新世纪优 秀人才支持计划入选者，湖北省“新世纪高层次人才工程”入选者。 先后在新加坡、德国与香港等境外高校进行研究工作。曾担任科技部国际科技合作计划评议专家、教育部留学回国人员科研启动项目评审专家、湖北省百人计划会评专家、武汉市黄鹤英才计划评审专家、武汉市千企万人企业引才奖励评审专家、湖北省自然科学奖会评专家、湖北省专利奖会评专家、湖北省优秀硕士学位论文评审专家、武汉市科技局项目鉴定专家、湖北省双创战略团队项目评审专家。 主要从事材料化学、聚合物基复合材料的开发与应用研究，在天然高分子材料、新能源材料、先进功能复合材料与器件等领域取得了部分创新性成果。发表SCI收录论文90余篇，被国内外同行引用超过3000次，授权国家发明专利20余项。 主持国家自然科学基金、教育部新世纪优 秀人才支持计划、湖北省杰出青年基金、湖北省教育厅优 秀中青年团队项目、教育部科学技术研究重点项目、教育部留学回国人员科研启动基金、湖北省教育厅优 秀中青年人才项目以及企业合作研发课题等10余项科研项目。

第1章绪论001 1.1材料的发展过程001 1.2材料的分类002 1.3材料化学简介002 1.4从原料到材料——化学过程和材料过程004 1.5材料化学的主要内容及其应用005 思考题006 参考文献006 第2章材料化学的理论基础007 2.1材料内部的原子结构与分子结构007 2.1.1元素及其性质007 2.1.2原子间的化学键与相互作用009 2.2晶体的微观结构011 2.2.1晶体结构的周期性与点阵011 2.2.2晶胞和晶胞参数014 2.2.3晶体结构的对称性015 2.2.4点群和空间群016 2.2.5晶向指数、晶面指数、晶面间距017 2.3缺陷和非整比化合物019 2.3.1晶体点阵缺陷的分类019 2.3.2非整比化合物晶体020 2.3.3晶界021 2.4晶体与非晶体022 2.4.1晶体结构的特征022 2.4.2非晶态材料的几何特征023 2.4.3非晶态与晶态间的转化024 2.5液晶材料024 2.5.1液晶的特性024 2.5.2液晶的分类025 思考题025 参考文献026 第3章材料的表征方法027 3.1X射线衍射技术027 3.1.1X射线的产生及其性质028 3.1.2常见晶体X射线衍射方法030 3.2显微技术031 3.2.1扫描电子显微镜031 3.2.2透射电子显微镜032 3.3波谱技术034 3.3.1紫外-可见吸收光谱法035 3.3.2红外及拉曼光谱法036 3.3.3核磁共振波谱法040 3.3.4原子吸收光谱法042 3.3.5发射光谱法043 思考题045 参考文献045 第4章材料的化学合成046 4.1固相法046 4.1.1固相法的基本原理046 4.1.2固相法的特点047 4.2化学气相沉积法047 4.2.1化学气相沉积法的基本原理047 4.2.2化学气相沉积法的特点048 4.3溶胶-凝胶法049 4.3.1溶胶-凝胶法的基本原理049 4.3.2溶胶-凝胶法的特点050 4.4液相沉淀法051 4.4.1液相沉淀法的基本原理051 4.4.2液相沉淀法的分类052 4.5晶体生长法052 4.5.1熔体固化技术052 4.5.2悬浮区熔技术052 4.5.3焰熔技术052 4.5.4溶液法053 4.6自蔓延合成法053 4.6.1自蔓延合成法的基本原理053 4.6.2自蔓延合成法的分类053 4.7非晶态材料的合成054 4.7.1液相骤冷法054 4.7.2气相沉积法054 思考题054 参考文献055 第5章金属材料056 5.1金属材料的发展与分类056 5.2金属键与金属的通性057 5.2.1自由电子理论057 5.2.2能带理论058 5.3金属单质的结构058 5.3.1一维、二维密堆积058 5.3.2三维密堆积059 5.3.3金属原子半径061 5.4合金结构061 5.4.1金属固溶体063 5.4.2金属化合物064 5.5典型金属材料066 5.5.1超耐热合金066 5.5.2超低温合金067 5.5.3形状记忆合金067 5.5.4超塑性合金068 5.5.5非晶态金属材料070 思考题071 参考文献071 第6章无机非金属材料072 6.1无机非金属材料的特点和分类072 6.2无机非金属材料的晶体结构074 6.2.1离子晶体074 6.2.2共价晶体075 6.3几种无机非金属材料076 6.3.1陶瓷076 6.3.2水泥079 6.3.3半导体材料081 6.3.4超导材料084 思考题086 参考文献087 第7章高分子材料088 7.1高分子材料的基本概念088 7.2高分子材料的结构和性能089 7.2.1高分子链的结构089 7.2.2高分子聚集态结构094 7.2.3高分子的物理性能100 7.2.4高分子的老化与稳定105 7.3高分子合成106 7.3.1缩合聚合107 7.3.2加成聚合108 7.4三大高分子材料113 7.4.1塑料113 7.4.2橡胶114 7.4.3纤维116 7.5超吸水高分子材料117 7.6离子交换树脂118 7.7生物医用高分子材料120 7.8导电高分子材料121 7.9高分子光子材料124 思考题127 参考文献128 第8章复合材料131 8.1复合材料概述131 8.1.1复合材料的定义与特点131 8.1.2复合材料的发展史132 8.1.3复合材料的组成与命名133 8.1.4复合材料的分类133 8.1.5复合材料的发展方向135 8.2复合材料的增强体135 8.2.1纤维类增强体136 8.2.2晶须增强体146 8.2.3颗粒增强体146 8.3聚合物基复合材料147 8.3.1基本概念和性能特点147 8.3.2聚合物基复合材料的分类与应用148 8.3.3聚合物基复合材料的制备151 8.4金属基复合材料151 8.4.1基本概念与性能特点151 8.4.2金属基复合材料的分类与应用152 8.4.3金属基复合材料的制备153 8.5陶瓷基复合材料154 8.5.1陶瓷基复合材料的基体与增强体154 8.5.2陶瓷基复合材料的分类与应用155 8.5.3陶瓷基复合材料的制备155 8.6复合材料的界面155 8.6.1聚合物基复合材料的界面156 8.6.2金属基复合材料的界面156 8.6.3陶瓷基复合材料的界面157 思考题157 参考文献157