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第一章 绪论1

第一节 材料的发展历史及在现代社会中的重要地位1

目录1

第二节 材料的分类及基本概况2

一、金属材料2

二、非金属材料2

三、高分子材料3

四、复合材料4

第三节 材料化学的任务5

第一节 热力学函数的性质及其重要关系式6

一、热力学函数的定义6

第二章 化学热力学基础6

二、热力学函数的性质10

三、热力学函数间的关系10

第二节 化学反应热效应与标准热力学函数14

一、化学反应热效应14

二、反应进度15

三、盖斯定律16

四、生成热与反应热17

五、反应热与温度的关系19

六、标准摩尔熵及熵变的计算22

七、标准摩尔吉布斯函数及其改变量的计算27

一、化学势31

第三节 敞开体系的热力学关系式31

二、偏摩尔量33

三、偏摩尔量的集合公式34

四、吉布斯—杜亥姆公式35

五、多相敞开体系的基本关系式36

六、气态物质的化学势表达式38

第四节 固体热力学理论简介41

一、状态参量42

二、状态方程及热力学势函数43

三、线性状态方程物性参数45

一、几个重要概念47

第一节 相律47

第三章 相图47

二、相律的推导及应用50

第二节 相变53

一、一级相变和二级相变54

二、“λ”型与混合型相变58

第三节 相图分析58

一、单组分体系相图59

二、双组分体系相图60

三、三组分体系相图74

二、亨利定律79

一、拉乌尔定律79

第一节 拉乌尔定律和亨利定律79

第四章 溶液与固溶体79

第二节 理想液体混合物和稀溶液81

一、理想液体混合物81

二、稀溶液84

三、稀溶液的依数性86

第三节 实际溶液92

一、实际溶液对理想液体混合物的偏差92

二、实际溶液中各组分的化学势及活度概念93

三、渗透系数96

四、超额函数97

第四节 溶液中化学反应的平衡常数99

第五节 固溶体102

一、固溶体的分类102

二、置换型固溶体104

三、间隙型固溶体107

四、固体的混合熵与吉布斯自由能108

五、固溶体的性质109

六、固溶体的研究方法111

第五章 表面现象与胶体分散体系115

第一节 表面现象热力学115

一、比表面吉布斯自由能115

二、表面张力116

三、影响表面张力的因素117

四、表面现象基本规律118

第二节 分散度对体系物性的影响119

一、分散度对体系热力学函数的影响119

二、分散度对蒸气压的影响120

三、分散度对体系凝固点的影响和过冷现象122

四、分散度对固体在液体中的溶解度的影响和溶液过饱和现象123

第三节 介稳状态和新相的生成124

一、介稳状态124

二、新相的生成125

第四节 润湿现象130

一、润湿程度的度量标准——接触角131

二、润湿类型和润湿功132

第五节 液体界面的性质134

一、吉布斯吸附公式134

二、液体的表面张力与浓度的关系135

三、表面活性物质在溶液表面上的排列与单分子层膜136

第六节 固体表面的吸附137

一、固体表面吸附的本质137

二、吸附平衡与吸附曲线138

三、兰格缪尔单分子层吸附理论140

四、BET多分子层吸附理论141

五、弗伦德利希吸附等温式142

第七节 表面现象在材料科学中的应用143

一、气—固吸附在陶瓷工艺中的应用143

二、气—固吸附在真空镀膜工艺中的应用144

三、气体的除杂净化145

四、晶界电势与晶界偏析145

第八节 分散体系145

一、分散体系概念145

二、胶体分散体系及分类146

第九节 溶胶的性质147

一、光学性质147

二、动力性质149

三、溶胶的电学性质155

四、溶胶的稳定性和聚沉作用161

一、分散法165

第十节 胶体的制备和净化165

二、凝聚法166

三、溶胶的净化168

第十一节 溶胶—凝胶技术169

一、溶胶—凝胶的制备169

二、胶凝过程170

第十二节 溶胶—凝胶技术在纳米材料制备中的应用173

一、纳米材料的基本性质173

二、纳米材料的制备方法174

第六章 金属与合金177

第一节 金属材料概论177

二、金属的晶体结构178

第二节 金属的结构与物性178

一、金属键178

三、金属的物理性质180

第三节 金属的化学性质183

一、金属的氧化反应184

二、金属与水、酸的反应184

三、金属与碱的反应185

第四节 金属的提炼185

一、热分解法186

二、热还原法186

三、电解法187

第五节 金属还原过程热力学189

第六节 金属的精炼191

一、电解精炼法191

二、气相精炼法192

三、区域熔炼法192

第七节 合金193

一、低共熔混合物193

二、金属固溶体194

三、金属化合物195

第八节 金属的腐蚀与防护196

一、金属的腐蚀196

二、金属的防护197

第九节 钢铁的冶炼原理199

三、电镀199

一、铁的冶炼原理200

二、钢的冶炼原理201

三、钢铁的结构202

第七章 非金属材料204

第一节 非金属材料的物质结构204

一、陶瓷材料的相组成204

二、非金属材料的化学键205

三、离子晶体中正负离子的堆积方式206

四、简单氧化物的晶体结构208

六、共价晶体的晶体结构210

五、比较复杂氧化物的晶体结构210

第二节 陶瓷的化学组成211

第三节 陶瓷制造（烧结）过程的化学变化212

第四节 水泥213

第五节 特种陶瓷的工艺过程215

第六节 半导体材料216

一、超纯锗的制备217

二、超纯硅的制备218

三、砷化镓的制备221

第八章 高分子材料222

第一节 高分子材料概论222

一、缩合聚合——缩聚223

第二节 高分子材料的合成方法223

二、加成聚合226

第三节 高分子材料的结构与性能229

一、高分子链的化学结构与构型230

二、高分子链的构象与柔顺生234

三、高分子的聚集态（晶态）结构235

四、高聚物的结构因素对其性能的影响242

五、高聚物的物理状态及其与结构的关系245

第四节 高分子材料的化学转变及老化247

一、聚合物侧链的反应及应用247

二、聚合物的交联与降解251

三、聚合物的老化与防老化254

第一节 概述256

第九章 复合材料界面的化学问题256

第二节 复合材料的界面258

一、聚合物基复合材料的界面258

二、金属基复合材料的界面261

三、陶瓷基复合材料的界面264

第三节 增强材料的表面处理265

一、玻璃纤维265

二、碳纤维270

三、Kevlar纤维272

四、超高相对分子质量聚乙烯纤维273

五、金属纤维273

参考文献275