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第1章 绪论1

1.1材料的分类2

1.2材料化学的特点4

1.3材料化学在各领域的应用5

1.4材料化学的作用6

第2章 化学基础知识7

2.1化学热力学8

2.1.1热力学第一定律8

2.1.2热力学第二定律10

2.1.3热力学第三定律11

2.1.4热力学基本方程11

2.1.5偏摩尔量12

2.1.6多组分系统相平衡15

2.1.7化学反应方向与限度的判据16

2.2化学反应动力学21

2.2.1化学反应速率与浓度的关系21

2.2.2反应速率方程的积分形式21

2.2.3化学反应机理23

2.3表面与界面25

2.3.1表面张力26

2.3.2分散度对系统物理化学性质的影响26

2.3.3表面现象27

2.3.4界面吸附作用28

2.4电化学基础30

2.4.1电解质溶液30

2.4.2电化学系统32

2.4.3能斯特方程32

2.4.4电化学反应的速率33

2.5相平衡与相图34

2.5.1相平衡与相律34

2.5.2相图35

思考题41

第3章 材料的制备43

3.1晶体生长技术44

3.1.1耐氧化性熔体生长法44

3.1.2溶液生长法47

3.2气相沉积法48

3.2.1物理气相沉积法48

3.2.2化学气相沉积法50

3.3溶胶-凝胶法55

3.3.1溶胶-凝胶法的基本原理56

3.3.2溶胶-凝胶法的应用56

3.3.3溶胶-凝胶法的优缺点58

3.4液相沉淀法58

3.4.1直接沉淀法58

3.4.2共沉淀法59

3.4.3均匀沉淀法59

3.5固相反应59

3.5.1固相反应分类60

3.5.2固相反应的特点60

3.5.3固相反应的过程和机理60

3.5.4影响固相反应的因素61

3.5.5固相反应实例62

3.6插层法和反插层法63

3.7自蔓延高温合成法63

3.7.1自蔓延高温合成法的机理64

3.7.2自蔓延高温合成法的化学反应类型65

3.7.3自蔓延高温合成技术类型65

3.8非晶材料的制备67

思考题69

第4章 材料的性能70

4.1材料的化学性能72

4.1.1耐氧化性72

4.1.2耐酸碱性73

4.1.3耐有机溶剂性73

4.1.4耐老化性73

4.2材料的力学性能74

4.2.1材料的强度75

4.2.2材料的硬度76

4.2.3疲劳性能78

4.3热学性能78

4.4电学性能80

4.5磁学性能83

4.6光学性能85

4.6.1光的吸收和透过86

4.6.2光的折射与反射87

4.7材料的工艺性能89

思考题90

第5章 金属材料91

5.1金属材料概论92

5.2金属单质结构93

5.2.1金属键93

5.2.2金属的晶体结构93

5.3金属的性质96

5.3.1金属的物理性质96

5.3.2金属的化学性质99

5.4合金的结构100

5.4.1金属固溶体100

5.4.2金属化合物101

5.5金属材料的制备102

5.5.1钢铁的冶炼103

5.5.2有色金属的冶炼105

5.6常见金属材料109

5.6.1钢铁109

5.6.2铝及铝合金113

5.6.3镁及镁合金115

5.6.4钛及钛合金117

5.6.5铜及铜合金119

5.7新型合金材料121

5.7.1储氢合金121

5.7.2形状记忆合金123

5.7.3超耐热合金127

5.7.4超低温合金129

5.7.5超塑性合金129

5.7.6减振合金131

5.7.7硬质合金132

思考题133

第6章 无机非金属材料134

6.1无机非金属材料的结构135

6.1.1化学结构135

6.1.2典型无机材料晶体结构136

6.1.3其他结构140

6.2无机非金属材料的性能142

6.3无机非金属材料简介147

6.3.1陶瓷概述147

6.3.2普通陶瓷148

6.3.3水泥149

6.3.4玻璃151

6.3.5耐火材料152

6.3.6新型陶瓷153

6.4无机非金属材料的制备方法156

6.4.1传统陶瓷制备157

6.4.2水泥制备159

6.4.3玻璃制备161

6.4.4功能陶瓷制备162

6.4.5耐火材料制备164

思考题165

第7章 高分子材料166

7.1高分子材料的概述167

7.1.1高分子材料的概念167

7.1.2高分子材料的命名168

7.1.3高分子材料的分类169

7.2高分子化合物的结构169

7.2.1高分子化合物的化学结构169

7.2.2高分子化合物的二级结构171

7.2.3高分子化合物的三级结构172

7.3高分子材料的性能172

7.3.1力学性能172

7.3.2电学性能173

7.3.3光学性能173

7.3.4热学性能173

7.3.5化学稳定性174

7.4高分子材料的制备174

7.4.1聚合反应的分类174

7.4.2自由基聚合反应175

7.4.3离子型聚合反应176

7.4.4配位聚合反应177

7.4.5共聚合反应178

7.4.6缩合聚合179

7.4.7聚合实施方法180

7.5常用高分子材料181

7.5.1塑料181

7.5.2橡胶185

7.5.3纤维187

7.5.4涂料189

7.5.5胶黏剂190

7.6功能高分子材料192

7.6.1功能高分子材料的概述192

7.6.2物理功能高分子材料192

7.6.3化学功能高分子材料194

7.6.4生物功能高分子材料197

7.6.5可降解高分子材料198

7.6.6智能型高分子材料198

思考题199

第8章 复合材料200

8.1复合材料的概述201

8.2复合材料的基体203

8.2.1金属基体材料203

8.2.2无机非金属基材料205

8.2.3聚合物基体材料206

8.3复合材料的增强相209

8.3.1纤维增强体210

8.3.2晶须增强体212

8.3.3颗粒增强体213

8.4复合材料的制备213

8.4.1聚合物基复合材料213

8.4.2金属基复合材料215

8.4.3陶瓷基复合材料216

8.5复合材料的主要性能与应用216

8.5.1聚合物基复合材料216

8.5.2金属基复合材料217

8.5.3陶瓷基复合材料219

8.5.4复合材料的应用220

8.5.5复合材料存在的问题与未来展望221

思考题222

第9章 纳米材料223

9.1纳米材料的概念224

9.2纳米材料的种类225

9.3纳米材料的特性228

9.3.1纳米效应229

9.3.2纳米材料的特殊性质229

9.4纳米材料的制备231

9.5纳米材料的应用233

思考题236

参考文献237