固体化学简明教程

目录 前言 第1章 绪论 001 1.1 人类使用固体材料和认识固体结构的历史 001 1.1.1 20世纪以前 001 1.1.2 20世纪以后 002 1.2 固体化学的主要研究内容 003 第2章 晶体结构基础知识 006 2.1 分子对称性 006 2.1.1 对称操作和对称元素 007 2.1.2 旋转轴和旋转操作 008 2.1.3 对称面和反映操作 009 2.1.4 对称中心和反演操作 010 2.1.5 旋映轴和旋转反映操作 011 2.1.6 反轴和旋转反演操作 012 2.2 分子点群 013 2.2.1 群的定义及性质 013 2.2.2 群的乘法表 014 2.2.3 分子点群 016 2.2.4 分子点群与物理性质 022 2.3 晶体的密堆积模型 024 2.4 体心立方堆积和立方堆积模型 027 2.5 晶体的点阵理论 028 2.5.1 一维点阵 029 2.5.2 二维和三维点阵 030 2.5.3 晶体结构与点阵的相互关系 032 2.5.4 晶面与晶面指标 034 2.5.5 四轴定向的晶面指标表示方法 037 参考文献 038 第3章 晶体对称结构及其类型 039 3.1 晶体的对称性 039 3.1.1 晶体的宏观对称性 040 3.1.2 晶体的微观对称性 049 3.2 金属晶体及其合金 055 3.2.1 金属晶体的原子半径 055 3.2.2 金属键 056 3.2.3 合金的结构 063 3.3 晶体类型及其性质 065 3.3.1 离子键与离子晶体 065 3.3.2 共价键型晶体和混合键型晶体 078 3.3.3 分子型晶体 081 3.4 准晶概述 084 3.4.1 准晶的发现 085 3.4.2 准晶与实际晶体的区别 086 3.4.3 准晶材料的应用及研究进展 087 参考文献 087 第4章 晶体缺陷 088 4.1 缺陷的分类 088 4.1.1 零维缺陷 090 4.1.2 一维缺陷 094 4.1.3 二维缺陷 098 4.1.4 体缺陷 101 4.1.5 类质同象 102 4.2 缺陷的表示方法、浓度及化学方程式 104 4.2.1 Kr.ger-Vink缺陷表示方法 104 4.2.2 热缺陷浓度的计算 105 4.2.3 热缺陷在外力作用下的运动 108 4.2.4 缺陷的化学方程式 110 4.3 缺陷对材料性能的影响 111 4.3.1 线缺陷对材料性能的影响 111 4.3.2 面缺陷对材料性能的影响 112 参考文献 113 第5章 固体反应及其制备技术 114 5.1 固相反应 114 5.1.1 固相反应的分类 115 5.1.2 固相反应的特点 119 5.1.3 固相反应动力学 121 5.1.4 固相反应的影响因素 128 5.2 其他固相合成方法 132 5.2.1 溶胶 -凝胶法 132 5.2.2 水热合成法 134 5.2.3 共沉淀法 138 5.2.4 微乳液法 139 5.2.5 电化学方法 140 5.2.6 化学气相沉积法 142 5.2.7 一些特殊合成方法 144 参考文献 146 第6章 功能性固体材料 148 6.1 石墨炔 148 6.1.1 石墨炔的结构 149 6.1.2 石墨炔的性能 150 6.2 超导体 151 6.2.1 超导体的基本特征 152 6.2.2 超导体的分类 153 6.3 压电陶瓷 155 6.3.1 压电陶瓷的性质 155 6.3.2 钙钛矿型结构压电陶瓷 159 6.3.3 钨青铜结构压电陶瓷 159 6.3.4 铋层状结构压电陶瓷 160 6.4 沸石分子筛 161 6.4.1 沸石分子筛组成和结构 161 6.4.2 硅铝型沸石分子筛 164 6.4.3 非硅铝型分子筛 166 6.5 磁性材料 168 6.5.1 磁性材料的性质 168 6.5.2 磁性的分类 170 6.5.3 铁磁性材料 171 参考文献 174 第7章 固体材料表征技术 176 7.1 电子显微分析技术 178 7.1.1 透射电子显微镜 178 7.1.2 扫描电子显微镜 190 7.2 扫描探针显微分析技术 195 7.2.1 扫描隧道显微镜 196 7.2.2 原子力显微镜 203 7.3 显微拉曼光谱技术 208 7.3.1 样品制备 209 7.3.2 拉曼光谱技术应用及图例解析 209 7.4 X射线光电子能谱 217 7.4.1 X射线光电子能谱测试样品制备 219 7.4.2 X射线光电子能谱应用及图例解析 219 参考文献 226 第8章 晶体的非化学配比 229 8.1 非整比化合物的形成原因 230 8.2 非整比化合物的分类 231 8.3 非整比化合物的一些实例 233 8.3.1 方铁矿的非整比性 233 8.3.2 UO2的非整比性 234 8.3.3 TiO的非整比性 235 8.3.4 WO3和MδWO3的非整比性 236 8.4 非整比化合物的应用领域 236 8.4.1 超导材料 236 8.4.2 半导体材料 237 8.4.3 光功能材料 238 8.4.4 磁性材料 239