本書在晶體學(xué)理論基礎(chǔ)上，結(jié)合應(yīng)用化學(xué)的內(nèi)容，全面介紹了不同種類材料的結(jié)構(gòu)、分類、性能和應(yīng)用。全書共8章內(nèi)容，包括緒論、材料化學(xué)的理論基礎(chǔ)、材料的表征方法、材料的化學(xué)合成、金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料。主要闡述材料微觀結(jié)構(gòu)的基本理論、材料的表征和制備方法、材料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系以及各種材料的應(yīng)用等內(nèi)容。
本書主要供材料類專業(yè)本科使用，也可供從事與材料相關(guān)的研究、開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)人員參考。
李亮，博士，教授，博士生導(dǎo)師，德國洪堡基金會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金獲得者，湖北省“楚天學(xué)者計(jì)劃” 特聘教授，教育部新世紀(jì)優(yōu) 秀人才支持計(jì)劃入選者，湖北省“新世紀(jì)高層次人才工程”入選者。
先后在新加坡、德國與香港等境外高校進(jìn)行研究工作。曾擔(dān)任科技部國際科技合作計(jì)劃評(píng)議專家、教育部留學(xué)回國人員科研啟動(dòng)項(xiàng)目評(píng)審專家、湖北省百人計(jì)劃會(huì)評(píng)專家、武漢市黃鶴英才計(jì)劃評(píng)審專家、武漢市千企萬人企業(yè)引才獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)審專家、湖北省自然科學(xué)獎(jiǎng)會(huì)評(píng)專家、湖北省專利獎(jiǎng)會(huì)評(píng)專家、湖北省優(yōu)秀碩士學(xué)位論文評(píng)審專家、武漢市科技局項(xiàng)目鑒定專家、湖北省雙創(chuàng)戰(zhàn)略團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目評(píng)審專家。
主要從事材料化學(xué)、聚合物基復(fù)合材料的開發(fā)與應(yīng)用研究，在天然高分子材料、新能源材料、先進(jìn)功能復(fù)合材料與器件等領(lǐng)域取得了部分創(chuàng)新性成果。發(fā)表SCI收錄論文90余篇，被國內(nèi)外同行引用超過3000次，授權(quán)國家發(fā)明專利20余項(xiàng)。
主持國家自然科學(xué)基金、教育部新世紀(jì)優(yōu) 秀人才支持計(jì)劃、湖北省杰出青年基金、湖北省教育廳優(yōu) 秀中青年團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、教育部科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目、教育部留學(xué)回國人員科研啟動(dòng)基金、湖北省教育廳優(yōu) 秀中青年人才項(xiàng)目以及企業(yè)合作研發(fā)課題等10余項(xiàng)科研項(xiàng)目。
第1章緒論001
1.1材料的發(fā)展過程001
1.2材料的分類002
1.3材料化學(xué)簡介002
1.4從原料到材料——化學(xué)過程和材料過程004
1.5材料化學(xué)的主要內(nèi)容及其應(yīng)用005
思考題006
參考文獻(xiàn)006
第2章材料化學(xué)的理論基礎(chǔ)007
2.1材料內(nèi)部的原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)007
2.1.1元素及其性質(zhì)007
2.1.2原子間的化學(xué)鍵與相互作用009
2.2晶體的微觀結(jié)構(gòu)011
2.2.1晶體結(jié)構(gòu)的周期性與點(diǎn)陣011
2.2.2晶胞和晶胞參數(shù)014
2.2.3晶體結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性015
2.2.4點(diǎn)群和空間群016
2.2.5晶向指數(shù)、晶面指數(shù)、晶面間距017
2.3缺陷和非整比化合物019
2.3.1晶體點(diǎn)陣缺陷的分類019
2.3.2非整比化合物晶體020
2.3.3晶界021
2.4晶體與非晶體022
2.4.1晶體結(jié)構(gòu)的特征022
2.4.2非晶態(tài)材料的幾何特征023
2.4.3非晶態(tài)與晶態(tài)間的轉(zhuǎn)化024
2.5液晶材料024
2.5.1液晶的特性024
2.5.2液晶的分類025
思考題025
參考文獻(xiàn)026
第3章材料的表征方法027
3.1X射線衍射技術(shù)027
3.1.1X射線的產(chǎn)生及其性質(zhì)028
3.1.2常見晶體X射線衍射方法030
3.2顯微技術(shù)031
3.2.1掃描電子顯微鏡031
3.2.2透射電子顯微鏡032
3.3波譜技術(shù)034
3.3.1紫外-可見吸收光譜法035
3.3.2紅外及拉曼光譜法036
3.3.3核磁共振波譜法040
3.3.4原子吸收光譜法042
3.3.5發(fā)射光譜法043
思考題045
參考文獻(xiàn)045
第4章材料的化學(xué)合成046
4.1固相法046
4.1.1固相法的基本原理046
4.1.2固相法的特點(diǎn)047
4.2化學(xué)氣相沉積法047
4.2.1化學(xué)氣相沉積法的基本原理047
4.2.2化學(xué)氣相沉積法的特點(diǎn)048
4.3溶膠-凝膠法049
4.3.1溶膠-凝膠法的基本原理049
4.3.2溶膠-凝膠法的特點(diǎn)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液相沉淀法的分類052
4.5晶體生長法052
4.5.1熔體固化技術(shù)052
4.5.2懸浮區(qū)熔技術(shù)052
4.5.3焰熔技術(shù)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自蔓延合成法的分類053
4.7非晶態(tài)材料的合成054
4.7.1液相驟冷法054
4.7.2氣相沉積法054
思考題054
參考文獻(xiàn)055
第5章金屬材料056
5.1金屬材料的發(fā)展與分類056
5.2金屬鍵與金屬的通性057
5.2.1自由電子理論057
5.2.2能帶理論058
5.3金屬單質(zhì)的結(jié)構(gòu)058
5.3.1一維、二維密堆積058
5.3.2三維密堆積059
5.3.3金屬原子半徑061
5.4合金結(jié)構(gòu)061
5.4.1金屬固溶體063
5.4.2金屬化合物064
5.5典型金屬材料066
5.5.1超耐熱合金066
5.5.2超低溫合金067
5.5.3形狀記憶合金067
5.5.4超塑性合金068
5.5.5非晶態(tài)金屬材料070
思考題071
參考文獻(xiàn)071
第6章無機(jī)非金屬材料072
6.1無機(jī)非金屬材料的特點(diǎn)和分類072
6.2無機(jī)非金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)074
6.2.1離子晶體074
6.2.2共價(jià)晶體075
6.3幾種無機(jī)非金屬材料076
6.3.1陶瓷076
6.3.2水泥079
6.3.3半導(dǎo)體材料081
6.3.4超導(dǎo)材料084
思考題086
參考文獻(xiàn)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高分子材料的結(jié)構(gòu)和性能089
7.2.1高分子鏈的結(jié)構(gòu)089
7.2.2高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)094
7.2.3高分子的物理性能100
7.2.4高分子的老化與穩(wěn)定105
7.3高分子合成106
7.3.1縮合聚合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橡膠114
7.4.3纖維116
7.5超吸水高分子材料117
7.6離子交換樹脂118
7.7生物醫(yī)用高分子材料120
7.8導(dǎo)電高分子材料121
7.9高分子光子材料124
思考題127
參考文獻(xiàn)128
第8章復(fù)合材料131
8.1復(fù)合材料概述131
8.1.1復(fù)合材料的定義與特點(diǎn)131
8.1.2復(fù)合材料的發(fā)展史132
8.1.3復(fù)合材料的組成與命名133
8.1.4復(fù)合材料的分類133
8.1.5復(fù)合材料的發(fā)展方向135
8.2復(fù)合材料的增強(qiáng)體135
8.2.1纖維類增強(qiáng)體136
8.2.2晶須增強(qiáng)體146
8.2.3顆粒增強(qiáng)體146
8.3聚合物基復(fù)合材料147
8.3.1基本概念和性能特點(diǎn)147
8.3.2聚合物基復(fù)合材料的分類與應(yīng)用148
8.3.3聚合物基復(fù)合材料的制備151
8.4金屬基復(fù)合材料151
8.4.1基本概念與性能特點(diǎn)151
8.4.2金屬基復(fù)合材料的分類與應(yīng)用152
8.4.3金屬基復(fù)合材料的制備153
8.5陶瓷基復(fù)合材料154
8.5.1陶瓷基復(fù)合材料的基體與增強(qiáng)體154
8.5.2陶瓷基復(fù)合材料的分類與應(yīng)用155
8.5.3陶瓷基復(fù)合材料的制備155
8.6復(fù)合材料的界面155
8.6.1聚合物基復(fù)合材料的界面156
8.6.2金屬基復(fù)合材料的界面156
8.6.3陶瓷基復(fù)合材料的界面157
思考題157
參考文獻(xiàn)157
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