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第一章 绪论:无机 材料化学学科探讨1

1.1 无机材料化学与材料科学和固体化学的关系1

1.2 无机材料化学的定义和研究范围4

1.3 无机材料化学在材料科学中的地位8

1.4 与无机材料化学渊源有关的三个方面9

1.5 无机材料化学学科在我国的发展11

1.6 概述与展望15

参考文献16

第二章 相变(一):晶型转变及其控制方法19

2.1 可逆与不可逆晶型转变20

2.2 重构式与位移式晶型转变24

2.3 BaTiO3的晶型转变和烧结温度的控制28

2.4 SiO2 的晶型转变和应用29

2.5 ZrO2的晶型转变和陶瓷增韧34

2.6 Ca2SiO4(C2S)和Ca3SiO5(C3S) 的晶型转为和水泥生产工艺控制39

2.7 晶型转变的其他控制方法41

2.7.1 异相对晶型转变的阻滞作用41

习题42

2.7.2 晶界对体积效应的缓冲作用42

参考文献44

第三章 多元凝聚系统相图及其应用46

3.1 二元系统相图47

3.1.1 KF-BaTiO3系统和提拉法低温制备单晶47

3.1.2 CaO-Al2O3系统和转熔过程的包晶反应48

3.1.3 CaO-SiO2系统和二液分层及复杂的二元系统相图50

3.1.4 CaO-SiO2系统相图富硅部分和BaB2O4 低温相的制备54

3.1.5 MgO-NiO和CaAl2Si2O8-NaAlSi3O4 系统分级结晶现象56

3.1.6 Al2O3-Cr2O3系统及Li2O-Nb2O5 系统和同成分熔点58

3.1.7 SiO2-Al2O3系统和3Al2O3.2SiO2(A3S2) 的性质60

3.1.8 MgO-Cao系统和共晶转变点63

3.1.9 MgO-SiO2系统及其在耐火材料工业中的应用65

3.1.10 CaO-ZrO2系统相图富锆部分和ZrO2 晶型转为的控制67

3.2 三元系统相图69

3.2.1 基本原理和基本类型69

3.2.2 CaO-Al2O3-SiO2系统相图及其在水泥工业中的应用93

3.2.3 Na2O-CaO-SiO2系统相图及其在玻璃生产中的应用101

3.2.4 K2O-Al2O3-SiO2系统相图及其在瓷器生产中的应用106

3.2.5 MgO-Al2O3-SiO2系统相图及其在无机非金属材料制备中的应用111

3.3 四元系统相图116

3.3.1 基本原理116

3.3.2 CaO-C2S-C12A7-C4AF系统相图图及其在水泥生产中的应用127

习题134

参考文献138

4.1.1 理想晶体和实际晶体140

4.1 引言140

第四章 缺陷化学140

4.1.2 缺陷分类及缺陷化学研究的对象和方法142

4.2 点缺陷的类型145

4.2.1 热缺陷145

4.2.2 杂质缺陷145

4.2.3 非化学计量缺陷145

4.2.4 电子缺陷和带电缺陷146

4.3 弗仑克尔缺陷147

4.4 肖特基缺陷149

4.5 杂质缺陷152

4.6 电子缺陷和带电缺陷154

4.7 点缺陷和缺陷反应表示法及点缺陷的研究方法155

4.7.1 克罗格-明克符号156

4.7.2 色心(colour centre)及点缺陷的研究方法158

4.7.3 缺陷反应及其书写原则161

4.8 材料超亲水或两憎(amphiphobic)表面的研制164

4.8.1 项目的由来:1997年Nature 高度两亲(amphiphilic)表面的论文165

4.8.2 研发的热点:制作材料的超亲水或两憎表面166

4.8.3 作者的分析:制作材料超亲水或两憎表面技术的关键和难点168

4.9 热缺陷的平衡和浓度171

4.9.1 热缺陷浓度的计算171

4.9.2 影响热缺陷浓度的因素175

4.10 缺陷的缔合和缺陷簇177

习题181

参考文献183

5.1.1 固溶体的定义187

第五章 固溶体和非化学计量化合物187

5.1 固溶体的定义和分类及固溶反应的书写原则187

5.1.2 固溶体的分类189

5.1.3 固溶反应的书写原则191

5.2 影响置换固溶体固溶度的因素及压电陶瓷194

5.2.1 影响固溶度的因素之一:离子尺寸194

5.2.2 影响固溶度的因素之二:离子价200

5.2.3 复合钙钛矿型固溶体,压电陶瓷201

5.2.4 影响固溶度的因素之三:场强208

5.2.5 影响固溶度的因素之四:电负性209

5.2.6 影响固溶度的因素之五:晶体结构210

5.3 填隙型因溶体213

5.4 置换型固溶体生成机制215

5.4.1 等阶等数置换固溶体215

5.4.2 异价不等数置换固溶体:空位机构216

5.4.3 异价不等数置换固溶体:填隙机构216

5.4.4 异价等数置换固溶体:变价机构217

5.4.5 异价等数置换固溶体:补偿机构219

5.4.6 组成和结构缺陷对晶格活性的影响220

5.5 非化学计量化合物221

5.5.1 晶体的点缺陷和化学计量的关系,基本的缺陷反应方程式222

5.5.2 处理非化学计量化合物的两种途径226

5.5.3 阴离子空位(MaXb-y)型非化学计量化合物229

5.5.4 阳离子填隙(Ma＋yXb)型非化学计量化合物231

5.5.5 氧化锌气敏材料的研制234

5.5.6 阴离子填隙(MaXb＋y)型非化学计量化合物235

5.5.7 阳离子空位(Ma-yXb)型非化学计量化合物236

5.5.8 小结:非化学计量化合物的形成条件和机理238

5.5.9 固体中低浓度点缺陷的控制240

5.6 固溶体的性质242

5.6.1 固溶体的电性能243

5.6.2 固溶体的光学性能(一)及透明电光陶瓷245

5.6.3 固溶体的光学性能(二)及人造宝石246

5.7 固溶体和非化学计量化合物的研究方法249

5.7.1 微质量法250

5.7.2 化学分析法251

5.7.3 差热分析法252

5.7.4 X射线粉末衍射法252

5.7.5 密度法256

5.7.6 由相均匀性判断塞龙(Sialon)陶瓷的结构262

习题265

参考文献270

第六章 位错和面缺陷273

6.1 位错模型的提出274

6.1.1 晶体的滑移现象274

6.1.2 晶体的理论强度和实际强度275

6.2 位错的类型276

6.2.1 刃位错276

6.2.2 螺位错278

6.2.3 混合型位错279

6.3 柏格斯矢量和位错的守恒及定义279

6.3.1 柏格斯矢量279

6.3.2 位错的定恒和密度283

6.3.3 位错的定义284

6.4 位错的应变能285

6.4.1 位错核心能285

6.4.2 弹性应变能286

6.4.3 位错的应变能在实际问题中的应用286

6.5 位错的运动和增殖287

6.5.1 位错的滑移287

6.5.2 位错的攀移291

6.5.3 位错的增殖292

6.6 位错间及其与空位间的相互作用294

6.6.1 平行螺位错间的相互作用294

6.6.2 平行刃位错间的相互作用295

6.6.3 位错与空位间的相互作用及蠕变296

6.7 小角度晶界299

6.8 大角度晶界301

习题302

参考文献304