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第6篇 晶体材料1

第1章 晶体结构与形态3

1晶体格子构造5

2晶体的对称5

2.1晶体的几何形态与对称5

2.2对称点群5

3晶格结构与结晶形态8

3.1金属晶格与结晶的形态8

3.2离子晶格与结晶形态9

3.3原子晶格与结晶形态9

3.4分子晶格与晶体形态9

4七个晶系晶体结晶形态与定向10

4.1等轴晶系11

4.2六方晶系11

4.3三方晶系12

4.4四方晶系13

4.5斜方晶系13

4.6单斜晶系14

4.7三斜晶系14

5晶体结晶形态的多变性15

6晶体形态的结晶化学基础16

6.1晶体构型与化学键16

6.2负离子配位多面体在晶体中的结晶方位与晶体结晶形态17

第2章 晶体生长基础30

1生长界面结构的动力学转换效应30

1.1生长机理的理论研究30

1.2水杨酸苯酯的新实验数据30

1.3晶体生长过程的光学实时观测研究31

2晶体生长中的流体运动效应32

2.1质量传输过程32

2.2动量传输过程34

2.3热量传输过程35

2.4流体非稳态传输过程36

3晶体形态稳定性37

3.1晶体形态稳定性与生长机制38

3.2实时观察方法研究界面稳定性38

3.3晶体形态的Monte Carlo模拟38

3.4晶体形态稳定性与扩散效应38

3.5对流效应对晶体界面非稳定性的影响39

4负离子配位多面体生长基元理论模型及其应用40

4.1模型的结晶化学基础40

4.2模型的结晶学基础40

4.3模型的实验基础40

4.4模型的稳定能计算41

4.5模型在晶体生长中的作用43

第3章 晶体生长方法48

1水溶液法生长晶体48

1.1溶液溶解度与饱和度48

1.2晶体生长平衡态48

1.3晶体生长方法简介48

1.4晶体的生长形态与籽晶取向和杂质影响50

1.5水溶液法晶体生长习性机理实例50

2水热法生长晶体52

2.1水热法52

2.2高温高压下水溶液热力学特性52

2.3水热生长晶体动力学53

2.4水热法生长晶体缺陷55

2.5水热法制备纳米晶55

3助熔剂法生长晶体56

3.1助熔剂的选择56

3.2助熔剂生长方法56

3.3助熔剂生长晶体的溶液结构与晶体生长习性57

4熔体提拉法58

5坩埚下降法60

6外延生长技术61

7区熔法61

8焰熔法62

第4章 非线性光学晶体63

1非线性光学晶体的理论基础63

1.1晶体的非线性光学效应63

1.2参量过程和非参量过程63

1.3非线性电极化率的增强64

1.4位相匹配64

1.5角度位相匹配64

1.6温度位相匹配65

1.7光学混频66

1.8光学参量放大和参量振荡66

1.9三阶非线性光学效应66

1.10光折变效应66

2磷酸盐晶体67

2.1磷酸二氢钾晶体67

2.2磷酸二氘钾晶体68

2.3磷酸钛氧钾晶体68

3 α-碘酸锂晶体69

4硼酸盐晶体69

4.1 β-偏硼酸钡晶体69

4.2三硼酸锂晶体71

4.3四硼酸锂铯晶体72

5铌酸盐晶体73

5.1铌酸盐晶体73

5.2铌酸钾晶体75

5.3铌酸钾锂晶体75

5.4钽铌酸钾晶体76

5.5铌酸锶钡晶体77

6钛酸盐晶体78

6.1钛酸钡晶体78

7准位相匹配材料78

7.1准位相匹配技术的基本原理79

7.2准位相匹配材料的制备79

7.3准位相匹配技术的优缺点79

8半导体型非线性光学晶体79

8.1体型半导体非线性光学晶体79

8.2量子阱结构材料和超晶格材料82

9有机非线性光学晶体82

9.1 L精氨酸磷酸盐晶体83

9.2酰胺类尿素晶体83

9.3苯基衍生物晶体84

9.4吡啶衍生物晶体85

9.5酮衍生物晶体85

10紫外，深紫外非线性光学晶体86

10.1 KBBF晶体86

10.2 KABO晶体87

第5章 铁电和压电晶体89

1压电与铁电晶体的基础89

1.1晶体的物理性能与宏观对称性89

1.2晶体介电性的基础90

1.3晶体弹性的基础90

1.4晶体的铁电性93

1.5压电方程95

2铁电和压电晶体的介绍96

2.1 PMNT和PZNT晶体96

2.2 BaTiO3晶体101

2.3 LiNbO3和LiTaO3晶体103

2.4钨青铜结构晶体105

2.5水溶性铁电晶体106

3非铁电性压电晶体108

3.1 SiO2晶体108

3.2 ZnO晶体110

3.3 α-LiIO3晶体111

3.4 LGS晶体112

3.5四硼酸锂（Li2B4O7）晶体113

3.6磷酸铝（α-AlPO4）和GaPO4晶体113

3.7锗酸铋（Bi12 GeO20）晶体114

3.8压电晶体的结构与形成机理115

第6章 电光晶体117

1电光效应的理论基础117

1.1线性电光效应117

1.2二次电光效应117

1.3电光系数的测量117

1.4电光效应的应用117

1.5电光晶体的一般要求119

2 KDP族晶体119

3 ABO3型晶体120

3.1 LiNbO3和LiTaO3晶体120

3.2立方晶系钙钛矿型晶体121

3.3钨青铜型晶体122

4 AB型晶体123

5杂类晶体124

第7章 声光晶体127

1声光效应的理论127

1.1两种衍射类型127

1.2正常和异常声光效应127

1.3声光系数的测量127

1.4声光效应的应用127

1.5声光晶体的品质因数129

2声光晶体129

第8章 光学晶体131

1光在介质中的传播131

1.1材料的折射率131

1.2材料对光的吸收131

1.3光的色散132

1.4非线性折射率132

2光学晶体的应用及对光学介质材料的要求132

3光学晶体的分类136

4光学晶体的发展139

第9章 热释电晶体141

1热释电晶体141

2晶体热释电系数及其优值因子141

3热释电晶体材料142

3.1 TGS[ （NH2 CH2 COOH）3 H2 SO4］单晶系列142

3.2钽酸锂和铌酸锂晶体143

3.3正方钨青铜型结构的晶体143

3.4铌镁酸铅钛酸铅（PMNT）弛豫铁电体单晶143

第10章 激光晶体145

1固体激光工作物质概述145

2固体激光工作物质的光谱性质147

3固体激光工作物质的基本要求148

4氧化铝晶体为基质的激光晶体148

4.1掺铬氧化铝晶体（红宝石）148

4.2掺钛氧化铝晶体（掺钛蓝宝石）149

5 YAG系列晶体为基质的激光晶体150

5.1掺稀土离子石榴石晶体150

5.2掺稀土铝酸钇晶体153

6氟化物晶体为基质的激光晶体155

6.1掺稀土离子氟化物晶体155

6.2掺过渡金属离子氟化物晶体157

7钒酸盐晶体为基质的激光晶体158

8色心激光晶体159

8.1 F2色心161

8.2 F2+色心161

8.3 F2-色心161

9其他重要的激光晶体162

9.1掺铬铝酸铍晶体（BeAl2O4：Cr3+）162

9.2氟磷酸盐晶体162

9.3掺铬镁橄榄石晶体164

9.4掺铬氟铝酸盐晶体165

10自倍频激光晶体166

10.1四硼酸铝钇钕晶体166

10.2掺钕三硼氧酸钆钙晶体（Ca4GdO（BO3）3：Nd3+，GdCOB:Nd3+）166

第11章 闪烁晶体169

1闪烁晶体在高能物理上的应用169

2闪烁晶体在医学应用领域170

2.1 X射线成像170

2.2 γ射线照相机170

2.3 X射线层面照相术170

2.4正电子发射断层扫描（Positron Emission Tomography，PET）170

2.5医学成像技术对闪烁晶体的性能要求170

2.6 PET用新型闪烁体的研发状况171

3闪烁晶体发光机制171

4闪烁晶体性能特征指标172

5钨酸铅晶体（PWO）173

5.1 PbWO4晶体结构173

5.2钨酸铅晶体形态174

5.3 PWO晶体的发光中心与发光机制174

5.4 PWO晶体的闪烁特性176

5.5 PWO晶体光学性能的各向异性效应178

5.6 PWO晶体掺质研究181

5.7坩埚下降法生长PWO晶体181

5.8提拉法生长PWO晶体182

6锗酸铋晶体（BGO）182

6.1 BGO晶体的特征和主要用途183

6.2 BGO晶体的闪烁性能183

6.3 BGO晶体发光机理184

6.4 BGO晶体的辐照损伤184

6.5 BGO晶体掺质研究186

6.6 BGO：La晶体在室温下的闪烁特性186

6.7 BGO晶体的生长方法和工艺188

6.8晶体结构与表面形貌189

6.9晶体缺陷191

7碘化铯CsI（Tl）晶体194

7.1 CsI（Tl）晶体光致发光195

7.2 CsI（Tl）晶体光产额195

7.3 CsI（Tl）晶体X射线激发的发射光谱195

7.4 Tl在Cal晶体中的分布195

7.5 Tl在大尺寸CsI（Tl）晶体中分布与发光均匀性的关系197

7.6晶体表面抛光对CsI（Tl）晶体光产额与均匀性的影响197

7.7晶体形状与表面处理对光产额均匀性影响198

7.8晶体的包装对光产额的影响199

7.9晶体表面条件优化对晶体闪烁性能的改善199

7.10 CsI（Tl）晶体的热释光研究199

8氟化铅晶体（PbF2）199

8.1 PbF2晶体结构与相变199

8.2氟化物晶体生长概述200

8.3 PbF2晶体的生长201

8.4 PbF2晶体缺陷201

8.5 PbF2晶体缺陷特征202

8.6 PbF2晶体的光吸收204

8.7掺质氟化铅晶体的发光特征205

9硅酸镥晶体（LSO）206

9.1 LSO晶体闪烁性能207

9.2 LSO晶体生长208

第12章 宝石晶体209

1金刚石晶体209

1.1物理化学特征209

1.2成因、产地209

1.3经济评价标准209

1.4质量改善210

1.5合成金刚石210

1.6金刚石相似品211

2刚玉类晶体212

2.1天然红宝石、蓝宝石212

2.2人工改善213

2.3合成刚玉213

3绿柱石晶体214

3.1天然绿柱石214

3.2人工改善215

3.3合成绿柱石晶体215

4金绿宝石216

4.1天然金绿宝石216

4.2合成金绿宝石216

5中档宝石216

5.1水晶216

5.2尖晶石217

5.3锆石217

5.4石榴石218

5.5橄榄石219

5.6黄玉220

5.7电气石220

5.8长石221

6玉石221

6.1翡翠221

6.2软玉222

6.3蛇纹石玉222

6.4合成玉石222

参考文献224

第7篇 无机涂层材料227

第1章 概述229

1涂料的定义及其特性229

2无机涂料的作用和地位230

3无机涂料国内外发展近况及趋势230

第2章 无机涂层材料与涂层233

1等离子体喷涂陶瓷涂层材料233

1.1等离子体喷涂涂层工艺233

1.2热阻涂层233

1.3耐磨涂层235

1.4医用生物涂层236

1.5电解水电极涂层238

2航天器热控涂层240

3电致变色涂层（薄膜）242

4太阳选择性吸收涂层243

5其他涂层243

5.1隐身涂层243

5.2红外辐射涂层244

5.3高温抗氧化涂层244

5.4导电涂层244

第3章 无机涂料分类和合成245

1无机涂料的分类245

1.1纯无机基料及其涂料245

1.2有机-无机复合树脂及其涂料251

2纳米组成涂料或纳米结构涂料256

参考文献258

第8篇 耐火材料259

第1章 耐火材料基础261

1耐火材料的分类261

1.1按化学属性分类261

1.2按化学矿物组成分类261

1.3其他分类方法262

2耐火材料的组成、结构与性质262

2.1耐火材料的化学-矿物组成262

2.2耐火材料的显微结构262

2.3耐火材料的常温物理性质263

2.4耐火材料的热学性质和导电性质263

2.5耐火材料的力学性质264

2.6耐火材料的高温使用性质265

2.7抗渣蚀性能266

3耐火材料的外形尺寸准确性及外观缺陷267

4耐火材料的制造工艺概述267

4.1原材料的加工制造267

4.2耐火原料的破粉碎277

4.3坯料的制备277

4.4成形278

4.5砖坯干燥278

4.6耐火制品的烧成279

第2章 硅质耐火材料281

1硅质原料281

1.1硅质原料的分类及其特征281

1.2硅质原料的特性282

2制品282

2.1硅坯282

2.2硅质绝热板286

2.3熔融石英制品286

第3章 硅酸铝质耐火材料288

1概述288

1.1硅酸铝质耐火材料的分类288

1.2与硅酸铝系耐火材料有关的相图288

2硅铝系耐火原料290

2.1蜡石原料290

2.2黏土原料291

2.3高铝矾土原料293

2.4蓝晶石族矿物原料296

2.5合成莫来石原料299

3硅铝系耐火制品300

3.1黏土质耐火制品300

3.2半硅质耐火制品303

3.3高铝质耐火制品304

3.4硅线石质耐火制品306

3.5莫来石质耐火制品308

第4章 碱性耐火材料制品310

1概述310

1.1碱性耐火材料发展历史和特性310

1.2碱性耐火材料制品分类312

2碱性耐火原料312

2.1我国菱镁矿的化学成分、物理性能、分布及储量312

2.2镁砂313

2.3镁铝尖晶石315

2.4镁铬尖晶石316

2.5镁钙砂316

2.6其他碱性耐火原料简介317

3镁质耐火制品317

3.1镁质制品的生产工艺318

3.2镁质制品的化学组成对性能的影响318

3.3与镁质耐火材料有关的物系319

3.4镁质制品的显微结构321

3.5提高镁质制品质量的途径322

3.6镁砖及镁硅砖322

4镁钙耐火材料制品323

4.1镁钙系耐火材料抗水化方法323

4.2镁钙砖325

4.3与白云石质耐火材料有关的物系325

4.4白云石砖326

5镁铬耐火材料制品327

5.1 MgO-Cr2 O3系耐火材料相关相图327

5.2镁铬耐火材料制品330

6镁铝耐火材料制品331

6.1尖晶石合成及相平衡关系332

6.2镁铝砖中Al2O3含量对其性能的影响333

第5章 碳复合耐火材料334

1碳复合耐火材料原料334

1.1碳素原料的结构及特点334

1.2石墨335

1.3焦炭335

1.4炭黑336

1.5抗氧化剂336

2碳复合耐火材料结合剂337

2.1结合碳结构337

2.2沥青类结合剂337

2.3酚醛树脂339

2.4沥青-树脂复合结合剂340

3镁碳耐火材料340

3.1 MgO-C砖的性能及影响因素340

3.2 MgO-C砖的应用341

4铝碳耐火材料344

4.1铝碳质滑动水口344

4.2铝碳质长水口、整体塞棒和浸入式水口346

5铝镁碳耐火材料348

5.1主原料的选择348

5.2基质组成的确定348

5.3石墨的影响349

5.4树脂结合铝镁碳砖的性能与应用349

6镁钙碳耐火材料350

6.1含游离CaO的碱性耐火材料350

6.2 MgO-CaO-C砖组成与性能的关系351

6.3 MgO-CaO-C砖的应用352

7Al2O3 -SiC-C砖353

7.1铁水预处理对耐火材料性能的要求353

7.2 Al2 O3 -SiC-C砖的组成对性能的影响353

7.3Al2O3-SiC-C砖的生产与应用354

8炭砖355

8.1高炉用炭砖355

8.2电炉用炭块357

8.3铝电解用阴极炭块358

8.4炭质糊类制品358

第6章 碳化硅质耐火材料360

1氧化物结合SiC制品360

1.1黏土结合SiC制品360

1.2莫来石结合SiC制品360

1.3 SiO2结合SiC制品360

2氮化物结合SiC制品361

2.1氮化硅结合SiC制品362

2.2赛隆结合碳化硅制品365

2.3氧氮化硅和复相氮化物结合SiC制品368

3自结合SiC制品368

3.1β-SiC结合SiC制品368

3.2重结晶SiC制品369

4渗硅反应烧结SiC制品370

5 SiC复合制品370

6 SiC制品的用途371

第7章不定形耐火材料372

1不定形耐火材料概念372

1.1不定形耐火材料分类372

1.2不定形耐火材料的制备372

1.3不定形耐火材料的应用373

2不定形耐火材料用结合剂373

2.1结合剂的分类373

2.2结合剂的结合机理373

2.3结合剂的选用原则374

3不定形耐火材料用外加剂375

3.1外加剂的分类375

3.2减水剂（分散剂）375

3.3增塑剂（塑化剂）375

3.4促凝剂（促硬剂）375

3.5缓凝剂375

3.6保存剂375

3.7防缩剂376

4不定形耐火材料的粒度组成376

4.1颗粒级配理论简介376

4.2粒度组成的控制376

5不定形耐火材料的作业性能377

5.1和易性377

5.2稠度377

5.3流动性（流动值）377

5.4铺展性377

5.5可塑性378

5.6附着率378

5.7马夏值378

5.8触变性379

5.9凝结性379

5.10硬化性379

6耐火浇注料379

6.1铝酸钙水泥结合浇注料380

6.2低、超低水泥耐火浇注料381

6.3无水泥耐火浇注料382

6.4磷酸盐结合浇注料383

6.5水玻璃结合浇注料384

6.6铝-镁质浇注料384

6.7氧化铝-碳化硅-碳质浇注料386

6.8耐酸耐火浇注料386

6.9耐碱耐火浇注料387

6.10耐磨耐火浇注料387

6.11钢纤维增强耐火浇注料387

6.12轻质（隔热）耐火浇注料389

7耐火可塑料390

7.1黏土结合可塑料390

7.2磷酸结合可塑料390

7.3硫酸铝结合可塑料391

8 耐火捣打料391

8.1铝-镁质捣打料391

8.2高铝-碳化硅-碳质捣打料392

8.3碱性耐火捣打料392

8.4锆英石质耐火捣打料392

9喷射耐火材料393

9.1喷射耐火材料施工装备393

9.2硅酸铝质喷射耐火材料394

9.3碱性喷射耐火材料395

9.4高铝-碳化硅-碳质喷射料396

9.5火焰喷补料396

10干式耐火振捣料398

10.1硅质干式振捣料398

10.2硅酸铝质干式振捣料398

10.3刚玉质干式振捣料399

10.4碱性干式振捣料399

11耐火挤压料与压注料401

11.1Al2O3-SiO2-SiCC质炮泥401

11.2耐火压注料402

12耐火泥浆403

12.1硅质耐火泥浆403

12.2硅酸铝质耐火泥浆403

12.3碱性耐火泥浆404

12.4碳化硅和炭质耐火泥浆404

13耐火涂料（涂抹料）405

13.1钢液“洁净化”涂料405

13.2热辐射涂料405

13.3防氧化耐火涂料406

13.4耐酸耐火涂料406

13.5碱性耐火涂料406

13.6耐热和耐火保温涂料407

第8章 隔热耐火材料408

1隔热耐火制品408

1.1氧化铝质隔热耐火砖408

1.2高铝质隔热耐火砖408

1.3黏土质隔热耐火砖409

1.4硅质隔热耐火砖410

1.5硅藻土隔热砖410

1.6膨胀珍珠岩制品411

1.7膨胀蛭石制品412

1.8硅酸钙板412

1.9漂珠砖412

1.10空心球制品413

2耐火纤维413

2.1耐火纤维的制备工艺414

2.2耐火纤维的性质415

2.3耐火纤维品种417

3耐火纤维制品420

3.1硅酸铝耐火纤维毯421

3.2硅酸铝耐火纤维毡421

3.3耐火纤维板422

3.4耐火纤维纸422

3.5耐火纤维绳422

3.6耐火纤维制品的施工技术423

第9章 建材工业用耐火材料424

1建材工业用耐火材料的作业性质424

1.1耐侵蚀性能424

1.2玻璃窖用耐火材料气泡析出率424

1.3熔铸耐火制品玻璃相渗出温度425

1.4水泥窖烧成带用砖的黏挂窖皮性能426

1.5氢扩散度428

2熔铸耐火制品428

2.1熔铸锆刚玉耐火制品生产工艺428

2.2熔铸氧化铝耐火制品430

3建材工业窑炉耐火材料的应用430

3.1水泥窖用耐火材料431

3.2玻璃窖用耐火材料438

4陶瓷窖用耐火材料446

4.1窖体材料446

4.2窖具材料447

4.3窖车材料447

第10章 耐火材料的回收利用449

1基本概况449

2用后耐火材料的回收450

2.1用后耐火材料的拆除450

2.2用后耐火材料的分类拣选450

3用后耐火材料的处理方法450

3.1去除用后耐火材料内的泥土、灰尘和掺杂物450

3.2除去用后耐火材料渣层和渗透层451

3.3破粉碎加工451

3.4用后耐火材料除铁451

3.5均化技术451

3.6分离技术451

4用后耐火材料再生的方法452

4.1直接使用法452

4.2初级使用法及降级使用法452

4.3中级使用法453

4.4高级使用法454

5耐火材料修复再利用454

5.1损坏原因分析454

5.2滑板修补工艺概述454

6展望455

参考文献456

第9篇碳、石墨材料461

第1章 碳的晶体结构及碳材料分类463

1碳的晶体结构463

1.1sp3杂化轨道键合与金刚石结构463

1.2sp2杂化轨道键合与石墨结构463

1.3 sp杂化轨道键合与卡宾（carbyne）464

1.4富勒烯（fullerene）和碳纳米管464

1.5无定形碳465

2碳相图466

3碳材料的分类467

3.1不同键合状态的碳材料467

3.2天然碳材料和人工碳材料467

3.3碳材料按应用分类467

第2章碳、石墨材料的组织结构与性能468

1石墨微晶与乱层结构468

2碳、石墨材料的结构缺陷468

3碳、石墨材料的力学性能469

3.1金刚石与类金刚石薄膜469

3.2石墨结构碳材料469

4碳、石墨材料的热学性能470

4.1比热容及蒸汽压470

4.2热导率471

4.3热膨胀系数471

4.4抗热振性471

5碳、石墨材料的电磁性能472

5.1导电性472

5.2磁性能473

6碳、石墨材料的核物理性能473

7碳、石墨材料的化学性能474

7.1氧化反应474

7.2碳的高温固相反应474

7.3石墨的插层反应475

第3章碳、石墨材料工程基础476

1碳、石墨材料的原料及其处理476

1.1固体原料的煅烧476

1.2沥青的调制476

1.3原料的其他处理476

1.4传统碳材料的制备工艺476

2天然石墨的加工477

2.1鳞片石墨477

2.2微晶石墨477

3炭化工程基础477

3.1炭化过程的基本反应477

3.2气相炭化478

3.3液相炭化481

3.4固相炭化482

4石墨化483

5石墨层间化合物反应483

5.1石墨层间化合物（GICs）483

5.2氟化石墨484

5.3柔性石墨和膨胀石墨485

第4章 工程应用的碳、石墨材料487

1冶金用碳、石墨材料487

1.1石墨电极487

1.2阳极488

1.3炭块及炭糊488

1.4连续铸造用石墨490

1.5冶金中的其他应用490

2电工及电子用碳、石墨材料490

2.1电刷490

2.2半导体材料生产用高纯石墨491

2.3电子器件用碳、石墨材料491

3机械及仪器用碳、石墨材料492

3.1机械装备中的轴承、密封及制动用碳、石墨材料492

3.2润滑用碳、石墨材料494

3.3电加工用碳、石墨材料495

3.4仪器用碳、石墨材料495

4化工用碳、石墨材料496

5电池用碳、石墨材料497

5.1一次电池中的应用497

5.2二次电池中的应用498

5.3燃料电池498

6环保用碳、石墨材料498

6.1活性炭的结构与性能499

6.2活性炭的制备500

6.3活性炭及活性炭纤维的应用500

7核能用碳、石墨材料500

8航空航天用碳、石墨材料501

8.1结构材料501

8.2抗氧化、烧蚀材料501

9生物医学用碳、石墨材料501

9.1作为生物医学材料的碳材料502

9.2碳质人造器官的现状502

第5章 碳纤维及其复合材料503

1碳纤维503

1.1碳纤维的生产工艺503

1.2碳纤维的结构503

1.3碳纤维的性能504

1.4碳纤维的应用504

2碳纤维复合材料505

2.1碳纤维增强树脂基复合材料505

2.2碳纤维增强陶瓷基复合材料507

2.3碳纤维增强金属基复合材料508

2.4碳／碳复合材料510

第6章 人工金刚石及金刚石薄膜513

1金刚石和人工合成金刚石513

1.1金刚石的分类513

1.2金刚石的形态及结构513

1.3金刚石的基本性质513

1.4人工金刚石514

1.5金刚石的应用515

2人工合成金刚石薄膜515

2.1低压化学气相沉积（CVD）法515

2.2 金刚石薄膜的性质与应用517

2.3金刚石薄膜的缺陷及研究进展517

3类金刚石碳膜517

3.1类金刚石碳膜的结构517

3.2类金刚石碳膜的合成原理与方法518

3.3等离子体法制备DLC膜的原理和特点518

3.4类金刚石碳膜的性能与应用518

3.5发展前景与存在的问题519

第7章C60和碳纳米管520

1C60520

1.1C60的制备与纯化520

1.2C60的性能与应用前景520

2碳纳米管（CNT）521

2.1碳纳米管的制备及纯化521

2.2碳纳米管的性能及应用前景522

参考文献524

第10篇 水泥与混凝土527

第1章 硅酸盐系列通用水泥529

1概述529

2硅酸盐水泥530

2.1组成与定义530

2.2技术要求530

2.3性能特点530

2.4适用范围531

3普通硅酸盐水泥531

3.1组成与定义531

3.2技术要求531

3.3性能特点531

3.4适用范围531

4矿渣硅酸盐水泥531

4.1组成与定义531

4.2技术要求531

4.3性能特点532

5火山灰质硅酸盐水泥532

5.1组成与定义532

5.2技术要求533

5.3性能特点533

5.4适用范围533

6粉煤灰硅酸盐水泥533

6.1组成与定义533

6.2技术要求533

6.3性能特点533

6.4适用范围533

7复合硅酸盐水泥533

7.1组成与定义533

7.2技术要求534

7.3性能特点534

7.4使用范围534

第2章 特种及新品种水泥535

1概述535

2快硬高强水泥536

2.1硅酸盐体系水泥536

2.2铝酸盐体系水泥540

2.3氟铝酸盐体系水泥541

2.4硫铝酸盐体系水泥544

2.5其他545

3膨胀水泥547

3.1硅酸盐体系膨胀水泥547

3.2铝酸盐、硫铝酸盐体系膨胀水泥548

4自应力水泥549

4.1硅酸盐体系自应力水泥550

4.2铝酸盐、硫铝酸盐体系自应力水泥550

5水工水泥552

5.1中热硅酸盐水泥552

5.2低热硅酸盐水泥553

5.3低热矿渣硅酸盐水泥553

5.4低热粉煤灰硅酸盐水泥554

5.5低热微膨胀水泥554

5.6粉煤灰低热微膨胀水泥555

5.7抗硫酸盐硅酸盐水泥555

6油井水泥556

6.1 API通用油井水泥556

6.2特种油井水泥557

7装饰水泥558

7.1白色水泥559

7.2彩色水泥559

7.3无熟料装饰水泥560

8耐高温水泥及胶凝材料560

8.1水硬性耐高温水泥体系561

8.2非水硬性耐高温胶凝材料562

9其他特种水泥562

9.1砌筑水泥562

9.2低碱度水泥562

9.3石膏矿渣水泥563

9.4碱矿渣水泥564

9.5防辐射水泥564

9.6氯氧镁水泥566

9.7耐酸水泥567

第3章 混凝土570

1混凝土原材料570

1.1水泥570

1.2集料571

1.3化学外加剂574

1.4矿物掺合料和矿物外加剂582

1.5混凝土拌合用水584

2混凝土配合比设计及制备584

2.1混凝土配合比的设计584

2.2混凝土的拌制586

2.3混凝土的运输586

2.4混凝土的浇筑586

2.5混凝土的养护587

2.6其他特殊措施587

3新拌混凝土的性能587

3.1工作性587

3.2含气量590

3.3凝结时间593

4混凝土性能594

4.1强度594

4.2混凝土的变形性能598

4.3混凝土的耐久性601

5特种混凝土616

5.1高性能混凝土616

5.2防辐射混凝土618

5.3聚合物混凝土620

5.4纤维增强混凝土624

5.5沥青混凝土629

5.6耐腐蚀混凝土632

5.7补偿收缩混凝土637

5.8装饰混凝土638

5.9轻集料混凝土641

参考文献651

第11篇 其他新型无机材料653

第1章 绝热材料655

1概述655

2绝热材料的分类及其形态655

3绝热材料的微观传热理论基础656

3.1物质导热机制概述656

3.2致密材料的热导率及其变化规律657

3.3绝热材料的传热机制657

3.4绝热材料的导热因子分析658

4影响绝热材料绝热性能的物理和化学因素658

4.1温度对热导率的影响659

4.2体积密度对热导率的影响659

4.3气孔尺度、形态和分布对热导率的影响660

4.4气压对热导率的影响661

4.5晶体结构对热导率的影响662

4.6化学成分对热导率的影响662

4.7纤维直径和渣球率对热导率的影响663

4.8含水率对热导率的影响663

5绝热材料性能优化和热设计665

5.1绝热材料的固相（纤维和颗粒）成分以及结构的优化和热设计665

5.2绝热材料显微组织的优化和设计665

5.3绝热材料抗辐射导热的组分设计665

5.4绝热材料体积密度的优化665

5.5绝热材料性能的优化实例665

6绝热材料的综合技术要求666

7绝热材料的主要性能指标667

7.1热导率667

7.2比热容668

7.3蓄热系数668

7.4耐热性和使用温度668

7.5容重668

7.6强度669

7.7含水率和含湿率669

7.8化学惰性669

8绝热材料的正确选用和合理应用669

8.1绝热材料正确选用的原则669

8.2绝热材料的最佳绝热厚度计算670

8.3绝热材料的合理应用——复合结构及其实例670

9绝热材料的新突破——超级绝热材料的研发现状及应用671

9.1纳米孔硅质超级绝热材料671

9.2 VIP超级绝热材料672

9.3超级绝热材料的绝热原理673

9.4超级绝热材料的应用673

第2章 纳米无机材料674

1概述674

2纳米粉体的制备675

2.1纳米粉体的制备方法及原理概述675

2.2气相法675

2.3液相法677

2.4固相法680

3纳米无机材料的成形681

3.1干法成形681

3.2湿法成形683

4纳米无机材料的烧结685

4.1烧结过程概述685

4.2影响烧结的因素686

4.3纳米无机材料的烧结686

5纳米无机材料的结构、性能及应用前景690

5.1纳米材料的结构690

5.2纳米无机材料的性能691

5.3纳米无机材料的应用前景694

第3章 介孔材料696

1概述696

1.1介孔材料种类及其结构特点696

1.2孔道连接方式698

2介孔材料的合成机制698

2.1晶模板机理698

2.2棒状自组装模型698

2.3电荷密度匹配机理699

2.4协同作用机制699

3介孔材料合成技术700

3.1“水热”合成700

3.2非水合成技术700

3.3二次合成701

4介孔材料的形貌控制701

4.1介孔薄膜701

4.2介孔纤维或管状材料701

4.3球形介孔材料702

4.4晶体或多面体介孔材料703

4.5单片介孔材料703

4.6其他形貌703

5介孔材料稳定性改善704

5.1无机盐或有机胺的加入704

5.2后处理工艺705

5.3提高墙体厚度705

5.4提高晶化度705

6介孔主客体材料的合成706

6.1离子交换法706

6.2共价键移植法706

6.3有机硅偶联剂法707

6.4几种典型介孔主客体材料708

7介孔与介孔主客体材料的性能710

7.1化学与物理吸附710

7.2催化710

7.3光学性能712

7.4敏感特性713

7.5电学、磁学性能713

7.6药物控制释放713

8非硅体系介孔材料715

8.1合成技术715

8.2非硅介孔材料的研究现状718

9介孔碳分子筛材料719

10介孔与介孔主客体材料的表征手段720

10.1 X射线粉末衍射（XRD）分析720

10.2电镜分析720

10.3 N2等温吸附-脱附分析721

10.4固体核磁共振721

10.5傅里叶变换红外（FT-IR）和激光拉曼（Raman）光谱分析721

10.6反射紫外-可见吸收光谱（DRUV-Vis）分析721

10.7电子能谱（XPS）分析721

10.8电子顺磁共振图谱（EPR）分析721

第4章 烧蚀材料722

1概述722

2烧蚀材料的分类及烧蚀机理722

2.1烧蚀材料的分类722

2.2烧蚀机理723

2.3典型的烧蚀防热结构724

3典型的烧蚀材料724

3.1树脂基烧蚀材料724

3.2高硅氧布／聚四氟乙烯基烧蚀材料725

3.3升华型碳基烧蚀材料725

4陶瓷基防热烧蚀材料727

4.1碳／石英材料727

4.2烧蚀型石英／石英复合材料728

5烧蚀材料的应用728

5.1烧蚀材料在导弹上的应用728

5.2烧蚀材料在固体火箭发动机上的应用730

5.3烧蚀材料在返回式卫星中的应用730

5.4烧蚀材料在天地运输往返系统中的应用730

6烧蚀材料的选择731

6.1烧蚀材料防热性能的选择731

6.2烧蚀材料的结构工艺性能731

6.3烧蚀防热结构设计732

6.4烧蚀防热结构测试732

6.5燃气流风洞试验732

6.6等离子电弧风洞733

7烧蚀材料的新近研究和展望733

参考文献734