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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