本書主要介紹了無機非金屬材料領(lǐng)域內(nèi)的各種材料及其制品的基礎(chǔ)共性規(guī)律，闡述無機非金屬材料的組分、結(jié)構(gòu)和性能之間相互關(guān)系和內(nèi)在機理，主要內(nèi)容有晶體幾何基礎(chǔ)、晶體化學基礎(chǔ)、晶體結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)缺陷、固溶體、熔體和非晶態(tài)固體、固體的表面與界面、漿體的膠體化學原理、相平衡和相圖、擴散與固相反應以及燒結(jié)等。
本書可作為高等院校無機非金屬材料專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)課程教材，也可作為材料科學與工程和材料學相關(guān)專業(yè)本科生的教學用書和參考書，同時也可作為無機非金屬材料領(lǐng)域科技人員的參考用書。
第一章晶體幾何基礎(chǔ)1
第一節(jié)晶體的概述2
一、晶體的定義2
二、空間格子3
三、晶體的基本性質(zhì)4
第二節(jié)晶體的對稱與分類5
一、對稱的概念5
二、對稱操作及對稱要素6
三、對稱要素的組合定理8
四、對稱型9
五、晶體的對稱分類10
六、對稱型的國際符號12
第三節(jié)晶體的理想形態(tài)13
一、單形13
二、聚形15
第四節(jié)晶體定向與結(jié)晶符號16
一、晶體的定向16
二、晶面指數(shù)和晶向指數(shù)17
三、晶向符號和晶面符號的關(guān)系19
四、晶帶定律19
五、晶面間距與晶面指數(shù)的關(guān)系19
第五節(jié)晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本特征20
一、空間格子的選擇20
二、平行六面體中結(jié)點的分布及格子類型20
三、14種空間格子20
第六節(jié)晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的微觀對稱要素22
一、平移軸23
二、螺旋軸23
三、滑移面23
第七節(jié)空間群24
一、空間群的概念24
二、空間群的國際符號25
習題25
第二章晶體化學基礎(chǔ)26
第一節(jié)晶體中的化學鍵及結(jié)構(gòu)概述27
一、離子鍵27
二、共價鍵27
三、金屬鍵28
四、范德瓦耳斯鍵28
五、氫鍵29
六、極性共價鍵29
七、半金屬共價鍵29
第二節(jié)球體的緊密堆積原理29
一、等徑球體緊密堆積30
二、不等徑球體緊密堆積32
第三節(jié)影響離子晶體結(jié)構(gòu)的因素33
一、原子半徑和離子半徑33
二、配位數(shù)和配位多面體34
三、離子的極化35
四、電負性36
第四節(jié)同質(zhì)多晶與類質(zhì)同晶37
一、同質(zhì)多晶與類質(zhì)同晶概念37
二、同質(zhì)多晶轉(zhuǎn)變38
第五節(jié)鮑林規(guī)則39
一、第一規(guī)則39
二、第二規(guī)則39
三、第三規(guī)則40
四、第四規(guī)則41
五、第五規(guī)則41
習題42
第三章晶體結(jié)構(gòu)43
第一節(jié)典型無機化合物晶體結(jié)構(gòu)44
一、立方緊密堆積系列44
二、六方緊密堆積系列50
三、其他晶體結(jié)構(gòu)54
第二節(jié)硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)55
一、島狀結(jié)構(gòu)56
二、組群狀結(jié)構(gòu)57
三、鏈狀結(jié)構(gòu)58
四、層狀結(jié)構(gòu)60
五、架狀結(jié)構(gòu)64
習題69
第四章晶體結(jié)構(gòu)缺陷70
第一節(jié)晶體結(jié)構(gòu)缺陷的類型71
一、按點缺陷對理想晶格偏離的幾何位置及成分分類71
二、按產(chǎn)生缺陷的原因分類72
第二節(jié)缺陷化學反應表示法74
一、克羅格-文克缺陷符號74
二、缺陷反應方程式書寫規(guī)則77
第三節(jié)熱缺陷濃度的計算79
第四節(jié)非化學計量化合物81
習題85
第五章固溶體86
第一節(jié)固溶體的分類88
一、按雜質(zhì)原子在固溶體中的位置分類88
二、按雜質(zhì)原子在晶體中的溶解度分類89
第二節(jié)置換型固溶體89
一、影響置換型固溶體中溶質(zhì)離子溶解度的因素90
二、置換型固溶體中的“組分缺陷”93
第三節(jié)間隙型固溶體93
第四節(jié)固溶體的性質(zhì)94
一、活化晶格，促進燒結(jié)94
二、穩(wěn)定晶型95
三、催化劑95
四、固溶體的電性能95
五、透明陶瓷及人造寶石96
第五節(jié)固溶體的研究方法98
一、固溶體生成類型的粗略估計98
二、固溶體類型的實驗判別98
習題100
第六章熔體和非晶態(tài)固體101
第一節(jié)熔體的結(jié)構(gòu)102
一、熔體的結(jié)構(gòu)特點102
二、熔體組成與結(jié)構(gòu)103
三、熔體溫度與結(jié)構(gòu)105
第二節(jié)熔體的性質(zhì)105
一、黏度105
二、導電性能108
三、表面張力109
第三節(jié)玻璃的通性111
一、各向同性111
二、介穩(wěn)性111
三、熔融態(tài)向玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化的可逆與漸變性111
四、物理化學性質(zhì)變化的連續(xù)性112
第四節(jié)非晶態(tài)固體形成113
一、非晶態(tài)固體的形成113
二、玻璃形成條件116
第五節(jié)玻璃的結(jié)構(gòu)122
一、晶子學說122
二、無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學說123
三、晶子學說與無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)學說對比126
第六節(jié)玻璃實例126
一、硅酸鹽玻璃126
二、硼酸鹽玻璃129
三、磷酸鹽玻璃131
四、鍺酸鹽玻璃132
習題132
第七章固體的表面與界面133
第一節(jié)固體的表面135
一、固體表面的定義與分類135
二、固體的表面特征136
三、固體的表面結(jié)構(gòu)138
四、固體的表面能140
第二節(jié)固體的界面142
一、固-液界面142
二、固-固界面152
第三節(jié)陶瓷基復合材料中的界面159
一、復合材料界面的作用159
二、陶瓷基復合材料的界面160
習題161
第八章漿體的膠體化學原理162
第一節(jié)黏土-水系統(tǒng)的泥漿體163
一、黏土的帶電性163
二、黏土的離子交換165
三、黏土-水系統(tǒng)的電動性質(zhì)167
四、黏土-水系統(tǒng)的膠體性質(zhì)170
第二節(jié)非黏土的泥漿體177
一、非黏土的泥漿體懸浮178
二、非黏土瘠性物料的塑化180
習題182
第九章相平衡和相圖183
第一節(jié)相平衡的基本概念184
一、系統(tǒng)185
二、相185
三、組分、獨立組分186
四、自由度187
五、相律187
第二節(jié)單元系統(tǒng)相圖187
一、水型物質(zhì)與硫型物質(zhì)188
二、具有同質(zhì)多晶轉(zhuǎn)變的單元系統(tǒng)相圖189
三、可逆（雙向）多晶轉(zhuǎn)變與不可逆（單向）多晶轉(zhuǎn)變189
第三節(jié)單元系統(tǒng)相圖應用191
一、SiO2系統(tǒng)相圖的應用191
二、ZrO2系統(tǒng)相圖的應用194
第四節(jié)二元系統(tǒng)相圖類型和重要規(guī)則195
一、具有一個低共熔點的簡單二元系統(tǒng)相圖197
二、生成一個一致熔融化合物的二元系統(tǒng)相圖199
三、生成一個不一致熔融化合物的二元系統(tǒng)相圖199
四、生成在固相分解的化合物的二元系統(tǒng)相圖201
五、具有多晶轉(zhuǎn)變的二元系統(tǒng)相圖201
六、形成連續(xù)固溶體的二元系統(tǒng)相圖201
七、形成有限固溶體的二元系統(tǒng)相圖202
八、具有液相分層的二元系統(tǒng)相圖203
第五節(jié)二元相圖及應用203
一、CaO-SiO2系統(tǒng)相圖203
二、Al2O3-SiO2系統(tǒng)相圖206
三、MgO-SiO2系統(tǒng)相圖207
四、Na2O-SiO2系統(tǒng)相圖208
第六節(jié)三元系統(tǒng)相律及組成表示210
一、三元系統(tǒng)相律210
二、三元系統(tǒng)組成表示方法210
第七節(jié)三元系統(tǒng)相圖規(guī)則211
一、等含量規(guī)則和定比例規(guī)則211
二、杠桿規(guī)則212
三、重心規(guī)則212
第八節(jié)三元相圖類型213
一、具有一個低共熔點的三元立體相圖及平面投影圖213
二、三元凝聚系統(tǒng)相圖基本類型216
第九節(jié)三元系統(tǒng)相圖應用225
一、CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)225
二、K2O-Al2O3-SiO2系統(tǒng)230
三、MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)233
四、Na2O-CaO-SiO2系統(tǒng)236
第十節(jié)四元系統(tǒng)相圖簡介*238
一、系統(tǒng)的組成表示法及四面體的性質(zhì)238
二、最簡單的四元系統(tǒng)相圖239
三、界面、界線及無量變點上的結(jié)晶過程240
習題244
第十章擴散與固相反應246
第一節(jié)擴散動力學方程247
一、擴散的基本特點247
二、擴散動力學方程248
三、擴散動力學方程的應用250
第二節(jié)擴散的推動力252
一、擴散的一般推動力252
二、逆擴散實例252
第三節(jié)擴散機制和擴散系數(shù)253
一、擴散的布朗運動理論253
二、質(zhì)點遷移的微觀機構(gòu)254
三、擴散系數(shù)254
四、非化學計量氧化物中的擴散256
第四節(jié)擴散的影響因素258
一、晶體的組成258
二、化學鍵的影響259
三、結(jié)構(gòu)缺陷的影響259
四、溫度與雜質(zhì)對擴散的影響260
第五節(jié)固相反應類型與機理261
一、固相反應類型261
二、固相反應機理262
第六節(jié)固相反應動力學263
一、固相反應一般動力學關(guān)系263
二、化學控制反應動力學265
三、擴散控制反應動力學266
第七節(jié)影響固相反應的因素271
一、反應物化學組成與結(jié)構(gòu)的影響271
二、反應物顆粒尺寸及分布的影響271
三、反應溫度、壓力與氣氛的影響273
四、礦化劑及其他影響因素274
習題274
第十一章燒結(jié)276
第一節(jié)燒結(jié)的概述277
一、燒結(jié)的定義277
二、燒結(jié)的過程277
三、相關(guān)概念278
四、燒結(jié)推動力279
五、燒結(jié)模型280
第二節(jié)固態(tài)燒結(jié)281
一、蒸發(fā)-凝聚傳質(zhì)281
二、擴散傳質(zhì)282
第三節(jié)液態(tài)燒結(jié)287
一、液態(tài)燒結(jié)特點287
二、流動傳質(zhì)機理288
三、溶解-沉淀傳質(zhì)機理290
四、各種傳質(zhì)機理分析比較292
第四節(jié)晶粒生長與二次再結(jié)晶293
一、晶粒生長293
二、二次再結(jié)晶298
三、晶界在燒結(jié)中的應用299
第五節(jié)燒結(jié)的影響因素300
一、原始粉料的粒度300
二、外加劑的作用301
三、燒結(jié)溫度和保溫時間302
四、鹽類的選擇及其煅燒條件302
五、氣氛的影響303
六、成型壓力的影響303
習題303
參考文獻305
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