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第1章 材料结构中的缺陷 1

1.1 点缺陷 1

1.1.1 点缺陷的类型 1

1.1.2 点缺陷的Kr？ger-Vink符号表示法 3

1.1.3 缺陷化学反应表示法 5

1.1.4 热缺陷浓度计算 7

1.1.5 点缺陷的化学平衡 9

1.2 固溶体 10

1.2.1 固溶体的分类 11

1.2.2 置换型固溶体 12

1.2.3 置换型固溶体中的组分缺陷 13

1.2.4 间隙型固溶体 14

1.3 非化学计量化合物 14

1.3.1 阴离子缺位型MO1-x 15

1.3.2 阳离子填隙型M1+xO 16

1.3.3 阴离子间隙型MO1+x 16

1.3.4 阳离子空位型M1-xO 16

1.3.5 固溶体的研究方法 17

1.4 材料缺陷化学的研究方法 18

1.4.1 具有肖特基缺陷的固体M的缺陷反应及其平衡常数 19

1.4.2 MgO材料在高温时的缺陷化学处理 21

1.4.3 非化学计量化合物的缺陷化学处理 27

1.5 线缺陷 30

1.5.1 位错的基本类型 30

1.5.2 柏格斯矢量 33

1.5.3 晶体位错的研究方法 34

第2章 表面与界面 37

2.1 固体的表面 37

2.1.1 固体表面的特征 37

2.1.2 晶体表面结构 38

2.1.3 固体的表面能 41

2.2 界面现象 43

2.2.1 表面张力与表面能 43

2.2.2 弯曲表面效应 44

2.2.3 润湿与黏附 47

2.2.4 吸附与表面改性 53

2.3 晶界 55

2.3.1 晶界的基本性质 55

2.3.2 晶界结构与分类 56

2.3.3 相界 56

2.3.4 晶界能 58

2.3.5 晶界构形 59

2.3.6 晶界应力 62

2.4 黏土-水系统胶体化学 64

2.4.1 黏土的荷电性 64

2.4.2 黏土的离子吸附与交换 66

2.4.3 黏土胶体的电动性质 68

2.4.4 黏土-水系统的胶体性质 70

2.4.5 瘠性料的悬浮与塑化 77

第3章 相平衡 81

3.1 无机非金属材料系统的相平衡特点 81

3.1.1 热力学平衡态与非平衡态 81

3.1.2 凝聚态系统中的组分、相及相律 82

3.2 单元系统 83

3.2.1 水型物质与硫型物质 83

3.2.2 具有同质多晶转变的单元系统相图 84

3.2.3 SiO2系统 85

3.2.4 ZrO2系统 86

3.3 二元系统 87

3.3.1 二元凝聚系统相图的基本类型 87

3.3.2 具体二元系统相图举例 94

3.4 三元系统 103

3.4.1 三元系统相图概述 104

3.4.2 具有一个低共熔点的三元系统相图 106

3.4.3 生成一个一致熔融二元化合物的三元系统相图 109

3.4.4 生成一个不一致熔融二元化合物的三元系统相图 109

3.4.5 判读三元相图的几条重要规则 113

3.4.6 生成一个固相分解的二元化合物的三元系统相图 115

3.4.7 具有一个一致熔融三元化合物的三元系统相图 115

3.4.8 具有一个不一致熔融三元化合物的三元系统相图 115

3.4.9 其他类型的三元系统相图 116

3.4.10 三元实际相图 117

第4章 固体中的扩散 124

4.1 晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程 124

4.1.1 固相扩散的基本特点 124

4.1.2 扩散动力学方程 125

4.1.3 扩散动力学方程的应用 128

4.2 固体扩散机制与扩散系数 134

4.2.1 固体扩散的微观机制 134

4.2.2 原子跃迁与扩散系数 135

4.3 扩散的热力学理论 138

4.3.1 扩散的一般推动力 138

4.3.2 扩散激活能及扩散影响因素 139

4.3.3 温度对扩散的影响 145

4.3.4 互扩散系数 146

4.4 带电质点的扩散行为 146

4.4.1 离子晶体中的扩散 146

4.4.2 共价晶体中的扩散 147

4.5 短路扩散与非平衡态点缺陷的扩散 148

4.5.1 短路扩散 148

4.5.2 非平衡态点缺陷的扩散 148

第5章 固相反应 150

5.1 固相反应概述 150

5.1.1 固相反应理论的发展 150

5.1.2 固相反应的基本特征 151

5.1.3 固相反应的分类 152

5.1.4 固相反应的微观过程 152

5.2 固相反应动力学 154

5.2.1 固相反应的一般动力学关系 154

5.2.2 固相反应中的化学反应动力学关系 156

5.2.3 固相反应中的扩散动力学关系 158

5.3 影响固相反应的因素 165

5.3.1 反应物化学组成与结构的影响 165

5.3.2 反应物颗粒尺寸及分布的影响 166

5.3.3 反应温度、压力与气氛的影响 167

5.3.4 矿化剂及其他影响因素 167

5.4 固相反应研究实例 168

第6章 相变 172

6.1 相变热力学 172

6.1.1 相变的热力学特征 172

6.1.2 多元组分体系相变热力学 174

6.1.3 相变的热力学驱动力 175

6.2 相变分类 176

6.2.1 按热力学分类 176

6.2.2 按相变方式分类 178

6.2.3 按质点迁移特征分类 178

6.3 液相-固相转变 178

6.3.1 晶核形成过程 178

6.3.2 晶体生长速度 182

6.3.3 总的液-固相变速率 184

6.3.4 析晶过程 185

6.3.5 影响析晶速率的因素 186

6.4 固相-固相转变 187

6.4.1 固-固相变的成核过程 188

6.4.2 同质多晶转变 189

6.4.3 有序-无序转变 189

6.4.4 铁电相变 191

6.4.5 铁磁相变 192

6.4.6 多晶转变动力学 193

6.5 气相-固相（液相）转变 195

6.5.1 凝聚和蒸发平衡 196

6.5.2 蒸发 197

6.5.3 凝聚 197

6.5.4 物理气相沉积技术 198

6.5.5 化学气相沉积技术 200

第7章 烧结 202

7.1 烧结概述 202

7.1.1 烧结的特点 202

7.1.2 烧结过程推动力 204

7.1.3 现代烧结理论的研究及烧结模型 205

7.2 烧结机制与动力学方程 208

7.2.1 蒸发-凝聚传质 208

7.2.2 扩散传质 209

7.3 液相烧结 217

7.3.1 液相烧结的定义及基本特点 217

7.3.2 影响液相烧结的因素 218

7.3.3 流动传质 219

7.3.4 溶解-沉淀传质 222

7.3.5 各种传质机理分析比较 224

7.4 晶粒生长与二次再结晶 225

7.4.1 晶粒生长 225

7.4.2 二次再结晶 229

7.4.3 晶界在烧结中的作用 231

7.5 影响烧结的因素 232

7.5.1 原始粉料的粒度 232

7.5.2 烧结助剂的作用 232

7.5.3 烧结温度和保温时间 233

7.5.4 盐类的选择及其煅烧条件 233

7.5.5 气氛的影响 235

7.5.6 成型压力的影响 235

7.6 特种烧结技术 235

7.6.1 无压烧结 236

7.6.2 热压烧结 236

7.6.3 热等静压烧结 238

7.6.4 等离子体烧结 239

7.6.5 微波烧结 240

7.6.6 爆炸烧结 242

主要参考文献 244

附录 245