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第1章 晶体学基础 1

第1节 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 6

1.1.3 实际晶体 12

第2节 晶体结构的对称性 16

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 37

第3节 晶体的X射线衍射 41

1.3.1 晶体X射线衍射基本原理 41

1.3.2 衍射方向 43

1.3.3 衍射强度 48

1.3.4 常用晶体X射线衍射实验方法 53

第4节 晶体结构的描述 62

习题与思考题 67

主要参考书目与文献 70

第2章 非整比化合物材料与亚稳态材料 71

第1节 晶体结构和晶体的性质 71

2.1.1 晶体特征 71

2.1.2 晶体点群和晶体的物理性质 73

第2节 非整比化合物材料 76

2.2.1 晶体缺陷与非整比化合物 76

2.2.2 非整比化合物材料及其应用 78

第3节 液晶材料 80

2.3.1 液晶和塑晶 80

2.3.2 液晶的特性 81

2.3.3 液晶材料 83

2.3.4 液晶显示技术 84

第4节 亚稳态材料 87

2.4.1 纳米晶材料 87

2.4.2 非晶态材料 88

2.4.3 准晶态材料 93

第5节 玻璃和陶瓷 96

2.5.1 玻璃 96

2.5.2 陶瓷 102

习题与思考题 105

主要参考书目与文献 106

第3章 金属材料 107

第1节 金属特性与金属键 107

3.1.1 自由电子理论 108

3.1.2 能带理论 108

第2节 金属单质结构 111

3.2.1 金属单质结构的近似模型——等径圆球密堆积 111

3.2.2 三维密堆积的三种典型型式 112

3.2.3 金属单质结构概况 114

3.2.4 金属原子半径 118

第3节 合金结构 119

3.3.1 金属固溶体 119

3.3.2 金属化合物 122

3.3.3 合金结构与性能 124

第4节 金属材料 125

3.4.1 轻质金属材料 125

3.4.2 钢铁 131

3.4.3 铜及其合金 135

第5节 新型合金材料 137

3.5.1 储氢合金 137

3.5.2 形状记忆合金 141

3.5.3 高性能合金 143

第6节 稀土材料 146

3.6.1 稀土发光材料 146

3.6.2 稀土磁性材料 149

3.6.3 稀土催化材料 153

习题与思考题 154

主要参考书目与文献 155

第4章 无机非金属材料 157

第1节 离子晶体 157

4.1.1 几种二元离子晶体的典型结构型式 157

4.1.2 离子键与晶格能 161

4.1.3 离子半径 164

4.1.4 Goldschmidt结晶化学定律 171

4.1.5 关于多元复杂离子晶体结构的规则——Pauling规则 175

第2节 分子间作用力与超分子化学 178

4.2.1 分子间作用力 178

4.2.2 超分子化学 185

4.2.3 晶体工程与分子自组装 187

第3节 无机非金属材料 197

4.3.1 无机非金属材料分类 197

4.3.2 碳素材料 199

4.3.3 单质硅 203

4.3.4 无机化合物材料 207

4.3.5 硅酸盐材料 211

习题与思考题 225

主要参考书目与文献 226

第5章 有机高分子材料 228

第1节 高分子材料概述 228

5.1.1 高分子材料的概念 228

5.1.2 高分子材料的分类 229

5.1.3 高分子材料的发展 229

第2节 高分子化合物的结构特征 231

5.2.1 高分子化合物的一级结构 232

5.2.2 高分子化合物的二级结构 235

5.2.3 高分子化合物的三级结构 237

5.2.4 高分子化合物的四级结构 242

第3节 高分子材料的性能 243

5.3.1 高分子化合物与小分子化合物的区别 243

5.3.2 高分子材料的性能 244

第4节 高分子化合物的合成方法 249

5.4.1 自由基聚合 249

5.4.2 离子聚合 250

5.4.3 配位聚合 252

5.4.4 可控／活性聚合 254

5.4.5 缩合聚合 255

5.4.6 加成缩合聚合 256

5.4.7 逐步加成聚合 257

5.4.8 氧化偶联聚合 257

5.4.9 高分子化学反应 257

5.4.10 聚合反应实施方法 260

第5节 塑料 265

5.5.1 塑料概述 265

5.5.2 塑料的应用 266

第6节 橡胶 271

5.6.1 橡胶概述 271

5.6.2 橡胶的应用 272

第7节 纤维 274

5.7.1 纤维概述 274

5.7.2 纤维的应用 275

第8节 涂料 277

5.8.1 涂料概述 277

5.8.2 涂料的应用 278

第9节 黏合剂与密封材料 280

5.9.1 黏合剂与密封材料概述 280

5.9.2 黏合剂与密封材料的应用 281

第10节 功能高分子材料 282

5.10.1 功能高分子材料概述 282

5.10.2 物理功能高分子材料 283

5.10.3 化学功能高分子材料 286

5.10.4 生物功能高分子材料 290

第11节 聚合物基复合材料 300

5.11.1 聚合物基复合材料概述 300

5.11.2 聚合物基复合材料的应用 301

习题与思考题 302

主要参考书目与文献 303

第6章 纳米材料 304

第1节 纳米科技及纳米材料 304

6.1.1 纳米科技进展 304

6.1.2 量子尺寸效应 305

6.1.3 纳米材料分类 310

第2节 纳米材料的制备 316

6.2.1 纳米粉体的合成 318

6.2.2 纳米复合材料的制备 320

6.2.3 碳纳米管的制备 324

第3节 纳米材料的结构与性质 325

6.3.1 纳米材料的结构 325

6.3.2 纳米材料的性质 326

6.3.3 纳米结构测试技术 328

第4节 纳米材料的应用 335

6.4.1 纳米材料在高科技中的地位 335

6.4.2 纳米材料在信息能源方面的应用 337

6.4.3 纳米材料在化学化工方面的应用 341

6.4.4 纳米光学材料的应用 343

6.4.5 纳米材料在生物及医学方面的应用 346

6.4.6 纳米材料在建筑与环保方面的应用 348

习题与思考题 350

主要参考书目与文献 351

第7章 新型功能材料 352

第1节 超导材料 352

7.1.1 超导体的基本物理性质 352

7.1.2 超导体的临界参数 353

7.1.3 超导机理 355

7.1.4 超导材料的种类 355

7.1.5 超导材料的性能 356

7.1.6 超导材料的应用 359

第2节 功能转换材料 361

7.2.1 光电转换材料 361

7.2.2 磁光材料 366

7.2.3 声光材料 370

第3节 能源转换与储能材料 373

7.3.1 能源转换 373

7.3.2 化学反应储能材料 374

7.3.3 相变储能材料 377

7.3.4 热电、压电和铁电材料 381

7.3.5 锂离子电池 387

第4节 生物材料 390

7.4.1 生物聚合物材料 391

7.4.2 生物陶瓷 392

7.4.3 生物降解及药物控制释放材料 396

第5节 信息功能材料 397

7.5.1 半导体信息功能材料 398

7.5.2 信息存储材料 400

7.5.3 光电子及光纤维材料 402

习题与思考题 404

主要参考书目与文献 404

第8章 固体能带理论和晶体轨道简介 406

第1节 晶体的能带理论 406

8.1.1 晶体的能带和晶体轨道 406

8.1.2 金属和非金属的导电特性 416

第2节 几个基本概念 416

8.2.1 有效质量 416

8.2.2 前线晶体轨道 417

8.2.3 态密度 419

8.2.4 Fermi能级和空穴 420

第3 节一维导体的金属-绝缘体相变（Peierls相变） 421

习题与思考题 424

主要参考书目与文献 424

索引 425