本書在晶體學理論基礎上，結合應用化學的內容，全面介紹了不同種類材料的結構、分類、性能和應用。全書共8章內容，包括緒論、材料化學的理論基礎、材料的表征方法、材料的化學合成、金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料和復合材料。主要闡述材料微觀結構的基本理論、材料的表征和制備方法、材料結構與性能的關系以及各種材料的應用等內容。
本書主要供材料類專業(yè)本科使用，也可供從事與材料相關的研究、開發(fā)和應用技術人員參考。
李亮，博士，教授，博士生導師，德國洪堡基金會獎學金獲得者，湖北省“楚天學者計劃” 特聘教授，教育部新世紀優(yōu) 秀人才支持計劃入選者，湖北省“新世紀高層次人才工程”入選者。
先后在新加坡、德國與香港等境外高校進行研究工作。曾擔任科技部國際科技合作計劃評議專家、教育部留學回國人員科研啟動項目評審專家、湖北省百人計劃會評專家、武漢市黃鶴英才計劃評審專家、武漢市千企萬人企業(yè)引才獎勵評審專家、湖北省自然科學獎會評專家、湖北省專利獎會評專家、湖北省優(yōu)秀碩士學位論文評審專家、武漢市科技局項目鑒定專家、湖北省雙創(chuàng)戰(zhàn)略團隊項目評審專家。
主要從事材料化學、聚合物基復合材料的開發(fā)與應用研究，在天然高分子材料、新能源材料、先進功能復合材料與器件等領域取得了部分創(chuàng)新性成果。發(fā)表SCI收錄論文90余篇，被國內外同行引用超過3000次，授權國家發(fā)明專利20余項。
主持國家自然科學基金、教育部新世紀優(yōu) 秀人才支持計劃、湖北省杰出青年基金、湖北省教育廳優(yōu) 秀中青年團隊項目、教育部科學技術研究重點項目、教育部留學回國人員科研啟動基金、湖北省教育廳優(yōu) 秀中青年人才項目以及企業(yè)合作研發(fā)課題等10余項科研項目。
第1章緒論001
1.1材料的發(fā)展過程001
1.2材料的分類002
1.3材料化學簡介002
1.4從原料到材料——化學過程和材料過程004
1.5材料化學的主要內容及其應用005
思考題006
參考文獻006
第2章材料化學的理論基礎007
2.1材料內部的原子結構與分子結構007
2.1.1元素及其性質007
2.1.2原子間的化學鍵與相互作用009
2.2晶體的微觀結構011
2.2.1晶體結構的周期性與點陣011
2.2.2晶胞和晶胞參數(shù)014
2.2.3晶體結構的對稱性015
2.2.4點群和空間群016
2.2.5晶向指數(shù)、晶面指數(shù)、晶面間距017
2.3缺陷和非整比化合物019
2.3.1晶體點陣缺陷的分類019
2.3.2非整比化合物晶體020
2.3.3晶界021
2.4晶體與非晶體022
2.4.1晶體結構的特征022
2.4.2非晶態(tài)材料的幾何特征023
2.4.3非晶態(tài)與晶態(tài)間的轉化024
2.5液晶材料024
2.5.1液晶的特性024
2.5.2液晶的分類025
思考題025
參考文獻026
第3章材料的表征方法027
3.1X射線衍射技術027
3.1.1X射線的產生及其性質028
3.1.2常見晶體X射線衍射方法030
3.2顯微技術031
3.2.1掃描電子顯微鏡031
3.2.2透射電子顯微鏡032
3.3波譜技術034
3.3.1紫外-可見吸收光譜法035
3.3.2紅外及拉曼光譜法036
3.3.3核磁共振波譜法040
3.3.4原子吸收光譜法042
3.3.5發(fā)射光譜法043
思考題045
參考文獻045
第4章材料的化學合成046
4.1固相法046
4.1.1固相法的基本原理046
4.1.2固相法的特點047
4.2化學氣相沉積法047
4.2.1化學氣相沉積法的基本原理047
4.2.2化學氣相沉積法的特點048
4.3溶膠-凝膠法049
4.3.1溶膠-凝膠法的基本原理049
4.3.2溶膠-凝膠法的特點050
4.4液相沉淀法051
4.4.1液相沉淀法的基本原理051
4.4.2液相沉淀法的分類052
4.5晶體生長法052
4.5.1熔體固化技術052
4.5.2懸浮區(qū)熔技術052
4.5.3焰熔技術052
4.5.4溶液法053
4.6自蔓延合成法053
4.6.1自蔓延合成法的基本原理053
4.6.2自蔓延合成法的分類053
4.7非晶態(tài)材料的合成054
4.7.1液相驟冷法054
4.7.2氣相沉積法054
思考題054
參考文獻055
第5章金屬材料056
5.1金屬材料的發(fā)展與分類056
5.2金屬鍵與金屬的通性057
5.2.1自由電子理論057
5.2.2能帶理論058
5.3金屬單質的結構058
5.3.1一維、二維密堆積058
5.3.2三維密堆積059
5.3.3金屬原子半徑061
5.4合金結構061
5.4.1金屬固溶體063
5.4.2金屬化合物064
5.5典型金屬材料066
5.5.1超耐熱合金066
5.5.2超低溫合金067
5.5.3形狀記憶合金067
5.5.4超塑性合金068
5.5.5非晶態(tài)金屬材料070
思考題071
參考文獻071
第6章無機非金屬材料072
6.1無機非金屬材料的特點和分類072
6.2無機非金屬材料的晶體結構074
6.2.1離子晶體074
6.2.2共價晶體075
6.3幾種無機非金屬材料076
6.3.1陶瓷076
6.3.2水泥079
6.3.3半導體材料081
6.3.4超導材料084
思考題086
參考文獻087
第7章高分子材料088
7.1高分子材料的基本概念088
7.2高分子材料的結構和性能089
7.2.1高分子鏈的結構089
7.2.2高分子聚集態(tài)結構094
7.2.3高分子的物理性能100
7.2.4高分子的老化與穩(wěn)定105
7.3高分子合成106
7.3.1縮合聚合107
7.3.2加成聚合108
7.4三大高分子材料113
7.4.1塑料113
7.4.2橡膠114
7.4.3纖維116
7.5超吸水高分子材料117
7.6離子交換樹脂118
7.7生物醫(yī)用高分子材料120
7.8導電高分子材料121
7.9高分子光子材料124
思考題127
參考文獻128
第8章復合材料131
8.1復合材料概述131
8.1.1復合材料的定義與特點131
8.1.2復合材料的發(fā)展史132
8.1.3復合材料的組成與命名133
8.1.4復合材料的分類133
8.1.5復合材料的發(fā)展方向135
8.2復合材料的增強體135
8.2.1纖維類增強體136
8.2.2晶須增強體146
8.2.3顆粒增強體146
8.3聚合物基復合材料147
8.3.1基本概念和性能特點147
8.3.2聚合物基復合材料的分類與應用148
8.3.3聚合物基復合材料的制備151
8.4金屬基復合材料151
8.4.1基本概念與性能特點151
8.4.2金屬基復合材料的分類與應用152
8.4.3金屬基復合材料的制備153
8.5陶瓷基復合材料154
8.5.1陶瓷基復合材料的基體與增強體154
8.5.2陶瓷基復合材料的分類與應用155
8.5.3陶瓷基復合材料的制備155
8.6復合材料的界面155
8.6.1聚合物基復合材料的界面156
8.6.2金屬基復合材料的界面156
8.6.3陶瓷基復合材料的界面157
思考題157
參考文獻157
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