普通高等教育“十三五”规划教材无机非金属材料科学基础(第2版)

绪论
A材料的定义与分类
B材料的地位与作用
C材料科学与工程的形成与内涵
思考题
1 结晶学基础
1．1 晶体的基本概念与性质
1．1．1 晶体的基本概念
1．1．2 晶体的基本性质
1．2 晶体的宏观对称性
1．2．1 对称的概念
1．2．2 晶体的宏观对称操作与对称要素
1．2．3 对称型与点群
1．2．4 晶体的对称分类
1．3 布拉维点阵与晶胞
1．3．1 单位平行六面体的选取
1．3．2 十四种布拉维点阵（Bravais Lattice）
1．3．3 晶胞
1．4 点阵几何元素的表示法
1．4．1 空间点阵中坐标系的选取
1．4．2 结点位置的表示
1．4．3 晶面指数（晶面符号）
1．4．4 晶向指数（晶向符号）
1．4．5 晶面与晶向的关系、晶带轴定理
1．4．6 六方晶系的晶面指数与晶向指数
本章小结
习题与思考题

2 晶体结构
2．1 晶体化学基本原理
2．1．1 晶体中的化学键
2．1．2 晶体的结合力与结合能
2．1．3 原子半径与离子半径
2．1．4 球体紧密堆积原理
2．1．5 配位数与配位多面体
2．1．6 离子的极化
2．1．7 鲍林规则
2．2 单质晶体结构
2．2．1 典型金属的晶体结构
2．2．2 多晶型性
2．2．3 非金属元素单质的晶体结构
2．3 典型无机化合物的晶体结构类型
2．3．1 AX型无机化合物晶体结构
2．3．2 AX2型无机化合物晶体结构
2．3．3 A2X3型无机化合物晶体结构
2．3．4 ABO3型无机化合物的晶体结构
2．3．5 AB2O4型无机化合物（尖晶石）的晶体结构
2．4 硅酸盐晶体结构
2．4．1 硅酸盐晶体的共同特点
2．4．2 岛状结构硅酸盐晶体
2．4．3 组群状结构硅酸盐晶体
2．4．4 链状结构硅酸盐晶体
2．4．5 层状结构硅酸盐晶体
2．4．6 架状结构硅酸盐晶体
本章小结
习题与思考题

3 晶体结构缺陷
3．1 点缺陷
3．1．1 点缺陷的分类
3．1．2 点缺陷的符号表示方法
3．1．3 热缺陷浓度的计算
3．2 固溶体
3．2．1 概述
3．2．2 固溶体的分类
3．2．3 置换型固溶体
3．2．4 组分缺陷
3．2．5 填隙型固溶体
3．2．6 形成固溶体后对晶体性质的影响
3．3 非化学计量化合物
3．3．1 阴离子缺位型
3．3．2 阳离子填隙型
3．3．3 阴离子填隙型
3．3．4 阳离子缺位型
3．3．5 非化学计量化合物的性质
3．4 位错
3．4．1 位错的概念
3．4．2 完整晶体的塑性变形方式
3．4．3 位错的基本类型
3．4．4 位错的伯格斯矢量
3．4．5 位错的运动
3．4．6 位错的能量
3．5 面缺陷
3．5．1 晶界
3．5．2 堆积层错
3．5．3 反映孪晶面
3．5．4 相界
本章小结
习题与思考题

4 熔融体与玻璃体的结构与性质
4．1 熔体的结构
4．1．1 对熔体结构的一般认识
4．1．2 硅酸盐熔体结构
4．2 熔体的性质
4．2．1 熔体的黏度
4．2．2 熔体的表面张力与表面能
4．3 玻璃的形成
4．3．1 玻璃的通性
4．3．2 玻璃形成的方法与物质
4．3．3 形成玻璃的条件
4．4 玻璃结构学说
4．4．1 晶子学说
4．4．2 无规则网络学说
4．4．3 两大学说的比较与发展
4．5 常见玻璃类型
4．5．1 硅酸盐玻璃
4．5．2 硼酸盐玻璃
4．5．3 磷酸盐玻璃
4．5．4 锗酸盐玻璃
本章小结
习题与思考题

5 固体的表面与界面
5．1 固体的表面及其结构
5．1．1 固体的表面特征
5．1．2 固体的表面类型
5．1．3 固体的表面结构
5．1．4 固体的表面能
5．2 固体的界面行为
5．2．1 弯曲表面效应
5．2．2 润湿与黏附
5．2．3 吸附与表面改性
5．3 固体的界面
5．3．1 多晶体的晶界构形
5．3．2 晶界应力
5．4 黏土-水系统胶体化学
5．4．1 黏土的荷电性
5．4．2 黏土的离子吸附与交换
5．4．3 黏土胶体的电动性质
5．4．4 黏土-水系统的胶体性质
5．4．5 瘠性料的悬浮与塑化
本章小结
习题与思考题

6 材料系统中的相平衡与相图
6．1 相平衡及其研究方法
6．1．1 相平衡的基本概念
6．1．2 材料系统中的吉布斯相律（Gibbs Phase Rule）
6．1．3 相平衡的研究方法
6．2 单元系统相图
6．2．1 水的单元系统相图
6．2．2 具有同质多晶转变的单元系统相图
6．2．3 具有可逆（双向的）与不可逆（单向的）的多晶转变的相图
6．2．4 单元系统专业相图
6．3 二元系统相图
6．3．1 二元系统相图的表示方法及杠杆规则
6．3．2 二元系统相图的基本类型
6．3．3 二元系统专业相图
6．4 三元系统相图
6．4．1 三元系统组成表示方法
6．4．2 浓度三角形的性质
6．4．3 三元系统相图的构成要素
6．4．4 判读三元系统相图的几条重要规则
6．4．5 三元系统相图的基本类型
6．4．6 三元系统专业相图
6．5 四元系统
6．5．1 四元系统组成的表示方法
6．5．2 浓度四面体的性质
6．5．3 具有一个低共熔点的四元系统相图
6．5．4 生成化合物的四元系统相图
本章小结
习题与思考题

7 材料中的扩散
7．1 菲克扩散定律
7．1．1 固体材料中质点扩散的特点
7．1．2 菲克**定律
7．1．3 菲克第二定律
7．1．4 菲克定律的应用
7．2 扩散系数与扩散推动力
7．2．1 扩散系数的物理意义
7．2．2 扩散过程的推动力
7．3 扩散的微观机制
7．3．1 空位扩散机制
7．3．2 间隙扩散机制
7．3．3 杂质离子固溶引起的空位扩散
7．3．4 非化学计量氧化物中的扩散
7．4 影响扩散系数的因素
7．4．1 扩散系数的内在影响因素
7．4．2 扩散系数的外在影响因素
本章小结
习题与思考题

8 材料中的固相反应
8．1 固相反应概述
8．1．1 固相反应特征
8．1．2 固相反应分类
8．2 固相反应机理
8．2．1 相界面上化学反应机理
8．2．2 相界面上反应与离子扩散的关系
8．3 固相反应动力学
8．3．1 固相反应的一般动力学关系
8．3．2 由化学反应所控制的动力学关系
8．3．3 由扩散所控制的动力学关系
8．3．4 由升华速率控制的动力学关系
8．3．5 反应条件改变对动力学控制过程的影响
8．3．6 过渡范围
8．4 影响固相反应的因素
8．4．1 反应物化学组成的影响
8．4．2 反应物颗粒尺寸及均匀性的影响
8．4．3 反应温度的影响
8．4．4 压力和气氛的影响
8．4．5 反应物活性的影响
8．5 材料系统中的热力学
8．5．1 热力学应用计算方法
8．5．2 材料系统中热力学应用举例
本章小结
习题与思考题

9 材料中的相变
9．1 相变的分类
9．1．1 按热力学分类
9．1．2 按相变方式分类
9．1．3 按质点迁移特征分类
9．2 液相-固相的转变——成核生长相变
9．2．1 相变的条件
9．2．2 晶核形成过程
9．2．3 晶体生长速率
9．2．4 总的结晶速率
9．2．5 析晶过程
9．2．6 影响析晶能力的因素
9．2．7 微晶玻璃相变
9．3 固相-固相转变
9．3．1 固态相变的特点
9．3．2 同质多晶转变
9．3．3 马氏体转变
9．3．4 有序无序转变
9．4 液相-液相的转变
9．4．1 液相的不混溶性（玻璃的分相）
9．4．2 分相的本质
9．4．3 分相对玻璃性质的影响
本章小结
习题与思考题

10 材料的烧结
10．1 烧结概述
10．1．1 烧结过程
10．1．2 与烧结有关的一些概念
10．1．3 烧结分类
10．2 烧结机理
10．2．1 烧结推动力
10．2．2 烧结机理
10．3 固相烧结动力学
10．3．1 烧结模型
10．3．2 烧结初期特征和动力学
10．3．3 烧结中期动力学关系
10．3．4 烧结后期动力学关系
10．4 液相烧结动力学关系
10．4．1 液相烧结的特点
10．4．2 溶解沉淀传质过程动力学关系
10．4．3 黏性或塑性流动传质烧结的动力学关系
10．4．4 各种烧结传质机理分析比较
10．5 晶粒生长与二次再结晶
10．5．1 晶粒生长
10．5．2 二次再结晶
10．6 影响烧结的因素
10．6．1 原始粉料的粒度
10．6．2 原料种类、烧结温度与保温时间
10．6．3 物料活性
10．6．4 外加剂的作用
10．6．5 烧结气氛
10．6．6 成型压力
10．7 特种烧结方法
10．7．1 热压烧结（Hot Pressing Sintering）
10．7．2 高温等静压烧结（High Isostatic Pressing Sintering，HIP）
10．7．3 放电等离子体烧结（Spark Plasma Sintering，SPS）
10．7．4 微波烧结（Microwave Sintering）
10．7．5 反应烧结（Reactive Sintering）
本章小结
习题与思考题
附录
附录Ⅰ 有效离子半径（据Shannon，1976）
附录Ⅱ 单位换算和基本物理常数
附录Ⅲ 国际单位制中基本常数的值
参考文献