材料化学PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

材料化学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 材料的界定和分类1

1.1.1 材料的界定与划代1

1.1.2 材料的分类1

1.1.3 结构材料和功能材料的定义2

1.2 功能材料及其类型2

1.2.1 功能材料备受重视的五十年2

1.2.2 功能材料的特点3

1.2.3 功能材料的分类3

1.2.4 功能转换及智能材料5

1.2.5 功能材料的应用5

1.3 功能材料设计的对称性原理5

1.3.1 群及其表示的基本概念6

1.3.2 对称元素与对称操作7

1.3.3 结构与性能关系的对称性原理8

1.4 材料化学及其研究内容11

1.4.1 什么是材料化学11

1.4.2 材料化学的研究内容11

1.4.3 新材料研究的发展趋势13

思考题14

第2章 结构与物性15

2.1 物态与物性15

2.1.1 正常条件下的物态15

2.1.2 极端条件下的物态16

2.1.3 特殊条件下的物态17

2.2 固体材料中的化学键17

2.2.1 离子固体18

2.2.2 金属固体18

2.2.3 分子固体和超分子固体20

2.2.4 共价固体21

2.3 晶体的结构21

2.3.1 点阵与平移群21

2.3.2 晶胞及其表征23

2.3.3 宏观对称性与点群25

2.3.4 微观对称性与空间群28

2.3.5 晶体对称性对其物性的制约30

2.3.6 晶体的缺陷30

2.4 晶体的物理性质34

2.4.1 硬度34

2.4.2 解理性和断裂性34

2.4.3 颜色34

2.4.4 各向异性的功能特征35

2.5 固溶体36

2.5.1 固溶体类型及特征36

2.5.2 研究固溶体组成的卫格定律和雷特格定律38

2.5.3 固溶体材料的性能38

2.6 非晶态固体38

2.6.1 无机玻璃39

2.6.2 水泥材料40

2.6.3 有机高分子40

2.7 准晶态材料42

2.7.1 准晶的结构特征42

2.7.2 准晶的理论模型42

2.7.3 准晶的应用44

思考题45

第3章 纳米材料46

3.1 纳米材料与纳米科技46

3.1.1 纳米科技的发展简史46

3.1.2 纳米材料的定义及其分类47

3.2 纳米材料的基本物理效应48

3.2.1 量子尺寸效应48

3.2.2 体积／小尺寸效应49

3.2.3 表面效应49

3.2.4 库仑堵塞与量子隧穿效应50

3.2.5 宏观量子隧道效应50

3.2.6 介电限域效应50

3.3 纳米微粒——零维纳米材料51

3.3.1 纳米材料的制备方法概述51

3.3.2 纳米粉体的制备方法示例52

3.3.3 纳米微粒的结构与形貌53

3.3.4 纳米微粒的特异性能55

3.4 纳米纤维材料——一维纳米材料59

3.4.1 一维纳米材料的制备59

3.4.2 一维纳米材料的结构与形貌61

3.4.3 一维纳米材料的性能与应用64

3.5 纳米薄膜材料——二维纳米材料65

3.5.1 二维纳米材料的结构与类型65

3.5.2 二维纳米材料的性能与应用66

3.6 纳米块状材料——三维纳米材料67

3.6.1 三维纳米材料的结构特点67

3.6.2 三维纳米材料的性能68

3.7 纳米组装体系70

3.7.1 一维纳米线阵列的制备及性能70

3.7.2 纳米薄膜镶嵌体系72

思考题73

第4章 复合材料及杂化材料74

4.1 复合材料概述74

4.1.1 复合材料的概念74

4.1.2 复合材料的分类74

4.2 新型复合材料用增强材料76

4.2.1 纤维增强体76

4.2.2 颗粒增强体77

4.2.3 片状增强体77

4.3 聚合物基复合材料77

4.3.1 概述77

4.3.2 纤维增强聚合物基复合材料78

4.3.3 晶须增强聚合物基复合材料81

4.3.4 颗粒填充聚合物基复合材料81

4.3.5 聚合物基层状复合材料81

4.4 金属基复合材料82

4.4.1 概述82

4.4.2 纤维增强金属基复合材料83

4.4.3 晶须增强金属基复合材料85

4.4.4 颗粒增强金属基复合材料85

4.5 陶瓷基复合材料86

4.5.1 概述86

4.5.2 纤维增强陶瓷基复合材料86

4.5.3 短纤维、晶须增韧陶瓷基复合材料89

4.5.4 颗粒弥散强化陶瓷基复合材料89

4.6 杂化材料90

4.6.1 杂化材料概述90

4.6.2 杂化材料的分类及制备方法90

4.6.3 有机-无机杂化材料的制备方法93

4.6.4 有机-无机杂化材料的性能与应用97

思考题100

第5章 电功能材料101

5.1 材料的电学与电子学101

5.1.1 物质的导电性101

5.1.2 固体能带理论103

5.1.3 物质的介电性104

5.1.4 铁电晶体及其自发极化105

5.2 半导体106

5.2.1 半导体及其分类106

5.2.2 本征半导体106

5.2.3 掺杂半导体107

5.2.4 PN结及其导电特性108

5.2.5 半导体材料的应用109

5.2.6 半导体晶体结构110

5.2.7 单晶硅及半导体芯片111

5.3 超导体114

5.3.1 超导体的基本物理性质115

5.3.2 超导理论简介116

5.3.3 超导材料的应用117

5.4 快离子导体118

5.4.1 快离子导体的结构特点118

5.4.2 几种典型的快离子导体118

5.4.3 快离子导体的应用120

5.5 电流变体122

5.5.1 电流变体的组成和分类122

5.5.2 电流变效应理论模型122

5.5.3 电流变体的应用124

5.6 电子陶瓷125

5.6.1 电子陶瓷的显微结构125

5.6.2 电子陶瓷的应用126

思考题133

第6章 磁功能材料134

6.1 材料的磁性概述134

6.1.1 重要的磁学概念134

6.1.2 物质的磁性及其特征136

6.1.3 铁磁体与磁滞回线137

6.1.4 磁畴与磁各向异性138

6.2 永磁材料140

6.2.1 永磁材料的性能指标140

6.2.2 铁氧体系和铝镍钴系142

6.2.3 稀土钴系和稀土铁硼系143

6.2.4 永磁薄膜和双相纳米晶144

6.2.5 黏结永磁体145

6.3 软磁材料146

6.3.1 软磁材料的性能要求146

6.3.2 富铁软磁体148

6.3.3 富镍软磁体149

6.3.4 非晶和纳米晶软磁体150

6.4 半硬磁材料151

6.4.1 概述151

6.4.2 α／γ相转变型合金152

6.4.3 淬火硬化钢153

6.5 磁致伸缩材料153

6.5.1 磁致伸缩效应及材料类型153

6.5.2 材料的制备方法155

6.5.3 应用领域155

6.6 磁流体和磁流变体157

6.6.1 磁流体157

6.6.2 磁流变体158

思考题160

第7章 光功能材料161

7.1 光及其与物质和外场的相互作用161

7.1.1 光的本性及范畴161

7.1.2 分子和晶体的电子能级162

7.1.3 光与物质的相互作用164

7.1.4 光与外场的相互作用166

7.2 激光光源材料166

7.2.1 激光及其光源概貌167

7.2.2 激光器的分类167

7.2.3 激光光源材料168

7.3 发光材料169

7.3.1 发光机理及材料分类169

7.3.2 无机发光材料170

7.3.3 有机荧光材料171

7.3.4 有机电致发光材料与器件172

7.4 导光材料174

7.4.1 光纤的传输原理及特点174

7.4.2 光纤材料分类176

7.4.3 主要光纤材料及其制备工艺176

7.4.4 光纤材料的应用178

7.5 非线性光学材料178

7.5.1 非线性光学原理与效应178

7.5.2 非线性光学材料及其分类180

7.5.3 材料的应用领域及技术要求182

7.6 太阳能电池材料183

7.6.1 光电池概貌183

7.6.2 染料敏化太阳能电池183

7.6.3 有机及高分子太阳能电池186

思考题188

第8章 功能转换与智能材料189

8.1 形状记忆材料189

8.1.1 形状记忆效应189

8.1.2 重要的形状记忆材料191

8.1.3 形状记忆材料的应用193

8.2 压电与电致伸缩材料194

8.2.1 压电效应与电致伸缩效应194

8.2.2 压电材料及其应用196

8.2.3 电致伸缩材料及其应用198

8.3 热-电转换材料200

8.3.1 热电效应200

8.3.2 热电材料及其应用201

8.3.3 热释电效应202

8.3.4 热释电材料及其应用203

8.4 铁电材料204

8.4.1 铁电效应204

8.4.2 影响电滞回线的因素206

8.4.3 铁电材料及其应用206

8.4.4 铁电材料的制备方法207

8.5 磁光材料208

8.5.1 磁光效应208

8.5.2 磁光器件及其应用210

8.5.3 磁光材料的分类211

8.6 声光材料212

8.6.1 声光效应212

8.6.2 表征材料声光性能的参数213

8.6.3 声光材料及其应用214

思考题215

第9章 化学功能材料216

9.1 催化材料概述216

9.1.1 催化剂和催化作用216

9.1.2 催化剂的类型217

9.1.3 酶催化作用218

9.1.4 人工酶及手性催化剂220

9.1.5 光电催化材料222

9.1.6 催化剂作用机理与选择222

9.2 工业催化材料223

9.2.1 工业催化剂及其载体223

9.2.2 沸石分子筛催化剂225

9.2.3 过渡金属催化剂228

9.2.4 工业催化的设计与前瞻230

9.3 光催化与环保催化材料231

9.3.1 光催化降解有机污染物231

9.3.2 光催化杀菌和消毒232

9.3.3 光催化材料的创新234

9.3.4 汽车尾气催化材料235

9.4 电催化与化学电池材料237

9.4.1 化学电池与电化学催化237

9.4.2 锂／亚硫酰氯电池及其催化剂238

9.4.3 锂离子电池及其正极材料240

9.4.4 燃料电池及其催化材料241

9.4.5 光电化学反应催化和光敏剂243

9.5 储氢材料245

9.5.1 氢能源与储氢245

9.5.2 化学吸附型储氢245

9.5.3 物理吸附型储氢247

思考题247

第10章 分子材料与分子器件249

10.1 概述249

10.1.1 分子-超分子-分子器件249

10.1.2 分子自组装250

10.1.3 分子功能特性251

10.2 电功能分子材料252

10.2.1 电荷转移型化合物252

10.2.2 单一小分子化合物255

10.2.3 一维组装的金属配合物257

10.2.4 酞菁类金属配合物258

10.3 分子磁体260

10.3.1 电荷转移盐260

10.3.2 单分子磁体261

10.3.3 自旋交叉型配合物263

10.4 光功能分子材料265

10.4.1 二阶非线性光学分子材料265

10.4.2 三阶非线性光学分子材料266

10.4.3 变色材料267

10.4.4 发光材料与器件269

10.5 分子器件273

10.5.1 分子导线273

10.5.2 分子开关276

10.5.3 分子马达279

10.5.4 分子计算机展望284

思考题284

第11章 特种功能材料286

11.1 超硬材料286

11.1.1 材料硬度的测试方法及其指标286

11.1.2 典型的超硬材料287

11.2 耐高温和耐低温材料290

11.2.1 耐高温材料290

11.2.2 耐低温材料293

11.3 耐腐蚀材料296

11.3.1 耐腐蚀材料分类296

11.3.2 材料的耐腐蚀性能及划分标准297

11.3.3 代表性的耐腐蚀材料297

11.4 抗辐射材料300

11.4.1 辐射的分类及辐射量300

11.4.2 电磁辐射的危害及防护302

11.4.3 抗辐射材料概述303

11.4.4 抗辐射材料的分类及特征304

11.5 隐身材料305

11.5.1 隐身技术与隐身材料305

11.5.2 雷达隐身材料306

11.5.3 红外隐身材料307

11.5.4 可见光隐身材料308

11.5.5 声波隐身材料309

11.5.6 电子隐身及兼容型隐身材料309

思考题309

参考文献310

附录313

附录Ⅰ 32个晶体学点群的符号和对称元素313

附录Ⅱ 230个空间群的Sch？nflies符号和国际符号314