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第一章 晶体学基础1

1.1　晶体结构的周期性1

1.1.1 晶体结构的周期性与点阵1

1.1.2　晶体结构参数7

1.1.3 晶体缺陷13

1.2　晶体结构的对称性17

1.2.1　对称性基本概念17

1.2.2　晶体的宏观对称性30

1.2.3 晶体的微观对称性38

1.3　晶体结构的X射线衍射41

1.3.1 晶体X射线衍射基本原理42

1.3.2　衍射方向44

1.3.3　衍射强度49

1.3.4　常用晶体X射线衍射实验方法53

1.4　晶体结构的描述62

习题与思考题67

主要参考书目69

第二章 晶态和非晶态材料的特性71

2.1　晶体特征的结构基础71

2.2　晶体学点群和晶体的性质73

2.2.1 晶体学点群的分类73

2.2.2　晶体的点群和晶体的物理性质74

2.3　非整比化合物材料76

2.4　液晶材料77

2.4.1　液晶和塑晶77

2.4.2　液晶的特性78

2.4.3　液晶材料80

2.4.4　液晶显示技术81

2.5　玻璃和陶瓷84

2.5.1 晶态材料与非晶态材料的异同84

2.5.2　玻璃85

2.5.3 陶瓷92

习题与思考题95

主要参考书目95

第三章　金属材料97

3.1　金属特性与金属键97

3.1.1 自由电子理论98

3.1.2　能带理论98

3.2　金属单质结构101

3.2.1 金属单质结构的近似模型——等径圆球密堆积101

3.2.2　三维密堆积的三种典型型式102

3.2.3　金属单质结构概况105

3.2.4　金属原子半径108

3.3　合金结构109

3.3.1　金属固溶体109

3.3.2　金属化合物112

3.3.3　合金结构与性能114

3.4　金属材料115

3.4.1　轻质金属材料115

3.4.2　钢铁的结构与性能121

3.4.3　非晶态金属材料124

3.4.4　形状记忆合金127

习题与思考题128

主要参考书目129

第四章　无机非金属材料130

4.1　离子晶体130

4.1.1　几种二元离子晶体的典型结构形式130

4.1.2　离子键与晶格能134

4.1.3　离子半径137

4.1.4　Goldschmidt结晶化学定律144

4.1.5　关于多元复杂离子晶体结构的规则——Pauling规则148

4.2　分子间作用力与超分子化学151

4.2.1　分子间作用力151

4.2.2　超分子化学157

4.2.3　晶体工程160

4.3　无机非金属材料169

4.3.1　无机非金属材料分类169

4.3.2　碳素材料171

4.3.3　单质硅178

4.3.4　无机化合物材料183

4.3.5　硅酸盐材料187

习题与思考题200

主要参考书目201

第五章　高分子材料203

5.1　高分子材料的发展203

5.2　高分子材料的结构特点和性能205

5.2.1　高分子链的结构205

5.2.2　高聚物分子间的作用力210

5.2.3　晶态高分子的结构特点211

5.2.4 高聚物的物理状态转变216

5.2.5　高分子材料的性能219

5.3　高分子的聚合方法225

5.3.1　聚合机理225

5.3.2　加聚227

5.3.3　缩聚230

5.4　塑料232

5.4.1　塑料的分类232

5.4.2　塑料的应用233

5.4.3　塑料的加工238

5.5　橡胶243

5.5.1 天然橡胶243

5.5.2　合成橡胶244

5.5.3　橡胶的加工246

5.6　纤维248

5.6.1　纤维的分类248

5.6.2　合成纤维249

5.6.3　纤维加工成型251

5.7　复合材料253

5.7.1　复合材料的特性253

5.7.2　木质材料256

5.8　医用高分子材料259

5.8.1　概况259

5.8.2　生物医用高分子材料261

5.8.3　造硬组织材料263

5.8.4　人工器官及其关键材料266

5.8.5　高分子药物268

5.9　导电高分子材料270

5.9.1　导电高分子材料的分类270

5.9.2　高分子导电机理271

5.9.3　π共轭导电高分子材料271

5.9.4　新型导电聚合物体系272

5.9.5　导电高分子材料的应用273

5.10　高吸水性高分子材料275

5.10.1 发展概况275

5.10.2　超强吸水高分子材料的种类和特征276

5.10.3　超强吸水高分子材料的制备方法278

5.10.4　超强吸水高分子材料的应用279

习题与思考题281

主要参考书目281

第六章　纳米材料283

6.1　纳米科技及纳米材料应用进展283

6.1.1　纳米科技进展284

6.1.2　纳米材料的种类284

6.1.3　纳米材料的特异性能286

6.2　纳米材料的制备290

6.2.1　纳米粉体的合成293

6.2.2　纳米复合材料的制备295

6.2.3　碳纳米管的制备299

6.3　纳米结构测试技术300

6.3.1　基本原理300

6.3.2　常用仪器302

6.3.3　检测技术的应用研究303

6.4　纳米材料的应用307

6.4.1　纳米材料在高科技中的地位307

6.4.2　磁学应用309

6.4.3　纳米催化313

6.4.4 陶瓷增韧315

6.4.5 光学应用316

6.4.6 医学应用319

6.4.7　环保应用321

习题与思考题322

主要参考书目323

第七章　新型功能材料324

7.1　光学功能材料324

7.1.1　激光材料324

7.1.2　红外材料326

7.1.3　发光材料331

7.2 半导体材料336

7.2.1　半导体的导电机理336

7.2.2　半导体的分类337

7.2.3　半导体材料337

7.3　超导材料346

7.3.1　超导体的基本物理性质346

7.3.2　超导体的临界参数347

7.3.3　超导机理349

7.3.4　超导材料的种类349

7.3.5　超导材料的性能350

7.3.6　超导材料的应用353

7.4　热电、压电和铁电材料355

7.4.1　热电材料355

7.4.2　压电材料357

7.4.3　铁电材料358

7.5　功能转换材料362

7.5.1　光电转换材料362

7.5.2　磁光材料367

7.5.3　声光材料371

习题与思考题374

主要参考书目374