固体无机化学基础及新材料的设计合成 赵新华 等 高等教育出版社

固体无机化学是固体化学的重要组成部分，是材料科学的基础。《材料科学与工程著作系列：固体无机化学基础及新材料的设计合成》第一篇为固体无机化学基础，主要由绪论、凝聚体系相图及其应用、晶体结构的对称性、结晶化学、固体相变、固体材料电子结构的量子化学研究方法、固体中的缺陷与非化学计量化含物、菲晶态固体、无机固体材料的合成与制餐等9章组成。第二篇为无机新材料的设计合成，由热收缩化台物与超低膨胀材料、热电材料的设计合成、无帆二阶非线性光学材料的研究进展、透明陶瓷与发光材料、锂离子电池正极材料的设计合成和多孔材料催化剂的合成与造备餐等6个专题组成。每章均提供有进一步阅读的参考书，章后咐有习题或思考题，书后附有索引。

本书既可作为大学高年级专业选修课的参考教材，也是一本无视化学、材料化学及榻关学科研究生的专业基础课教材，还可以{乍为材料领域科技人员的参考书和材料科学工作者的科学读物。

前辅文
第一篇 固体无机化学基础
第1章 绪论
  1.1 固体化学与固体无机化学
   1.1.1 固体化学
   1.1.2 固体无机化学的研究内容
  1.2 固体无机化学与相关学科
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第2章 凝聚体系相图及其应用
  2.1 相平衡与相律
   2.1.1 相与相平衡
   2.1.2 相律
  2.2 单组分体系相图
   2.2.1 压力-温度相图
   2.2.2 两相平衡线的变化趋势
  2.3 二组分凝聚体系相图
   2.3.1 几种典型的无固溶体体系相图
   2.3.2 几种典型的固溶体体系相图
  2.4 二组分凝聚体系相图在材料化学中的应用
   2.4.1 单晶的制备
   2.4.2 多晶材料的制备
   2.4.3 二元组成-温度相图的测定和新化合物的探索
  2.5 三组分凝聚体系相图简介
   2.5.1 概述
   2.5.2 三组分凝聚体系相图
   2.5.3 简单三组分凝聚体系相图类型
   2.5.4 三组分体系相图的应用
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  思考题
  习题
第3章 晶体结构的对称性
  3.1 晶体的特征
   3.1.1 晶体的宏观特征
   3.1.2 晶体的微观特征
   3.1.3 晶面指标与晶面间距
  3.2 对称操作、对称元素和晶体学点群
   3.2.1 对称操作和对称元素
   3.2.2 晶体学点群
  3.3 晶系与晶体的空间点阵形式
  3.4 晶体的微观对称元素和空间群
   3.4.1 晶体的微观对称元素
   3.4.2 螺旋旋转与滑移反映对称操作的矩阵表示
   3.4.3 晶体的空间群
  3.5 空间群的应用
   3.5.1 在晶体结构测定中的应用
   3.5.2 晶体结构的表征
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  思考题
  习题
第4章 结晶化学
  4.1 晶体结构类型
   4.1.1 定义
   4.1.2 结构类型命名
   4.1.3 结构类型分类［48］
  4.2 晶体的结构化学式［48］
   4.2.1 整体结构联结形式的表示
   4.2.2 部分结构联结形式的表示
   4.2.3 单个原子的配位环境
  4.3 元素的晶体结构
   4.3.1 金属元素结构
   4.3.2 遵循8-N规则的元素结构
  4.4 离子键与离子化合物
   4.4.1 离子键
   4.4.2 离子键化合物
   4.4.3 离子的极化和键型变异
   4.4.4 离子半径
   4.4.5 Pauling规则
  4.5 共价键与固体共价化合物
   4.5.1 共价键
   4.5.2 正常价键化合物［51］
   4.5.3 广义价键化合物［51］与Zintl化合物［52］
   4.5.4 四面体结构化合物［54］
  4.6 混合键型化合物
   4.6.1 范德华键与分子晶体
   4.6.2 氢键
  4.7 金属键与金属间化合物
   4.7.1 金属键
   4.7.2 金属间化合物［56］
   4.7.3 复杂金属间化合物［58］
   4.7.4 结构的交叠生长［60］
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  习题
第5章 固体相变
  5.1 相变的热力学分类与序参量
   5.1.1 相变的热力学分类
   5.1.2 序参量
   5.1.3 有序-无序相变的条件
  5.2 相变热力学
   5.2.1 相平衡及吉布斯自由能-组成曲线
   5.2.2 吉布斯自由能-组成曲线的应用
   5.2.3 其他相变理论介绍
   5.2.4 材料性质与有序-无序相变
  5.3 相变动力学
   5.3.1 不连续相变和连续相变
   5.3.2 新相核的形成和长大
   5.3.3 固态相变动力学的特征
   5.3.4 等温相变动力学方程
   5.3.5 变温相变动力学介绍
  5.4 相变晶体学
   5.4.1 相变按原子迁动特征分类
   5.4.2 有序-无序相转变的晶体结构
   5.4.3 固体相变中的母群与子群的关系
   5.4.4 马氏体相变
  5.5 晶格振动与相变
   5.5.1 晶格振动的基础知识
   5.5.2 晶格振动与相变
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  习题
第6章 固体材料电子结构的量子化学研究方法
  6.1 量子化与原子轨道
   6.1.1 波粒二象性的产生
   6.1.2 量子化的产生
   6.1.3 氢原子的电子轨道
   6.1.4 电子的自旋及填充规律
  6.2 从原子到分子
   6.2.1 氢分子体系
   6.2.2 成键三原则
   6.2.3 电荷与成键
  6.3 晶态固体材料的量子化学模型
   6.3.1 四个氢原子组成的分子链
   6.3.2 有限长链体系的处理
  6.4 晶体材料的布里渊区和能带
   6.4.1 理想晶体的结构特点
   6.4.2 能带的产生
   6.4.3 二维和三维晶体的能带与布里渊区
   6.4.4 态密度和费米能级
  6.5 原子轨道态密度及轨道相互作用
   6.5.1 原子体系从有限到无穷
   6.5.2 原子轨道在哪里——晶态材料中的轨道组成分析
   6.5.3 单胞的选取与能带的关系
   6.5.4 轨道间的相互作用
   6.5.5 原子堆积方式与能量的稳定性
  6.6 固体与表面
   6.6.1 固体中的理论研究与分析［74］
   6.6.2 固体的表面
  6.7 导电性和磁性
   6.7.1 导电性
   6.7.2 固体中的磁性
  6.8 计算程序和实例
   6.8.1 固体量子化学计算程序的一般处理过程
   6.8.2 一些常用程序的介绍
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第7章 固体中的缺陷与非化学计量化合物
  7.1 实际晶体的点缺陷
   7.1.1 点缺陷的分类与表示
   7.1.2 点缺陷反应方程式的书写原则
   7.1.3 点缺陷的局域能级
   7.1.4 本征点缺陷的化学平衡
   7.1.5 气氛对本征点缺陷浓度的影响
   7.1.6 杂质对缺陷平衡的影响
  7.2 固溶体化学
   7.2.1 固溶体的特点
   7.2.2 固溶体的分类
   7.2.3 取代型固溶体的生成机理
   7.2.4 固溶反应方程式的书写原则
   7.2.5 影响取代型固溶体固溶度的因素
  7.3 晶体中的线缺陷
   7.3.1 刃位错
   7.3.2 伯格斯矢量和螺型位错
   7.3.3 晶体中的线缺陷
  7.4 晶体中的面缺陷
   7.4.1 晶体的表面
   7.4.2 晶体的界面
  7.5 非化学计量化合物及其缺陷结构
   7.5.1 扩展缺陷
   7.5.2 非化学计量化合物
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  习题
第8章 非晶态固体
  8.1 非晶态固体的一般特点
   8.1.1 玻璃的形成特点
   8.1.2 玻璃转变温度和黏度
   8.1.3 玻璃的热历史和弛豫
   8.1.4 玻璃态与液态的区别
  8.2 非晶态固体的结构
   8.2.1 玻璃态的近程有序(玻璃对于熔体结构的继承性)
   8.2.2 经典的玻璃结构理论
   8.2.3 其他非晶态固体的结构模型
  8.3 非晶态固体的形成条件（玻璃化条件）
   8.3.1 形成的动力学条件
   8.3.2 形成的结晶化学条件
  8.4 非晶态固体的晶化
   8.4.1 成核理论
   8.4.2 晶体的生长模型
  8.5 玻璃态固体中的分相
   8.5.1 分相的热力学理论
   8.5.2 玻璃分相的动力学
   8.5.3 玻璃分相的本质原因——结构因素
   8.5.4 分相对于晶化的影响
  8.6 非晶态固体材料简介
   8.6.1 玻璃及有控制的晶化材料——微晶玻璃
   8.6.2 非晶态金属
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  思考题
第9章 无机固体材料的合成与制备
  9.1 概述
   9.1.1 固态反应的类型
   9.1.2 固态反应的机理
  9.2 高温固相反应
   9.2.1 成核和长大
   9.2.2 影响固态反应的措施
  9.3 软化学合成
   9.3.1 前驱体类型与其化学反应
   9.3.2 拓扑化学反应
   9.3.3 水热与溶剂热合成
   9.3.4 化学气相输运反应
  9.4 特殊合成方法
   9.4.1 微波辐射合成和烧结
   9.4.2 燃烧合成
   9.4.3 电化学合成
  9.5 单晶的制备
   9.5.1 制备单晶方法的分类
   9.5.2 用化学气相输运法制备单晶
   9.5.3 由溶液生长
   9.5.4 由熔体生长
  9.6 材料的制备
   9.6.1 烧结过程
   9.6.2 薄膜的制备
   9.6.3 纳米粉体制备
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  思考题
第二篇 无机新材料的设计合成
第10章 热收缩化合物与超低膨胀材料
  10.1 热膨胀性质的物理基础
   10.1.1 热膨胀系数
   10.1.2 热力学格林艾森函数
   10.1.3 非立方晶系的格林艾森函数
   10.1.4 晶格热振动的准-谐振近似
  10.2 固体的热收缩机理
   10.2.1 键长
   10.2.2 热收缩机理
  10.3 复杂结构的热振动模型
   10.3.1 刚性单元振动模型和准刚性单元振动模型
   10.3.2 最大体积模型
   10.3.3 结构块的耦合旋转模型
   10.3.4 铁电-顺电相变模型
  10.4 重要热收缩化合物结构及热膨胀性质的调制
   10.4.1 ZrW2O8热收缩化合物及其相似结构［154］
   10.4.2 立方AM2O7(A=Th，Zr，Hf，Sn; M=P，V)［169］
   10.4.3 Sc2(WO4)3及其相似结构的晶体
   10.4.4 硅酸盐结构及其固溶体
   10.4.5 磷酸盐及其固溶体
   10.4.6 钙钛矿结构铁电材料
  10.5 其他热收缩效应
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第11章 热电材料的设计合成
  11.1 热电材料简介
   11.1.1 热电设备及热电材料
   11.1.2 导电材料的热电效应
   11.1.3 热电性能指数
  11.2 热电材料的现状与发展
   11.2.1 典型热电材料的研究与改性
   11.2.2 纳米及薄膜热电材料
   11.2.3 新颖热电材料的设计与改性
  11.3 理论研究对热电材料的指导作用
   11.3.1 热电性质计算的理论基础
   11.3.2 当前理论研究的缺点或应用的困难
   11.3.3 能从理论上的计算中得到什么
第12章 无机二阶非线性光学材料的研究进展
  12.1 非线性光学简介
  12.2 非中心对称结构与晶体材料的物理性质
  12.3 一些典型的无机二阶非线性光学材料
  12.4 新型无机非线性光学晶体的结构设计
   12.4.1 硼酸盐体系的拓展
   12.4.2 金属亚硒（碲）酸盐类非线性光学材料
   12.4.3 金属碘酸盐类非线性光学材料
  12.5 总结与展望
  思考题
第13章 透明陶瓷与发光材料
  13.1 透明陶瓷
   13.1.1 透光率的影响因素
   13.1.2 透明陶瓷的制备方法
   13.1.3 各种透明陶瓷的制备
  13.2 发光陶瓷材料
   13.2.1 闪烁光学材料的设计合成
   13.2.2 透明闪烁陶瓷
   13.2.3 透明激光陶瓷
  13.3 频率转换发光玻璃陶瓷复合材料
   13.3.1 影响玻璃陶瓷透光性的主要因素
   13.3.2 透明玻璃陶瓷的制备技术
   13.3.3 几种重要的光功能透明玻璃陶瓷
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第14章 锂离子电池正极材料的设计合成
  14.1 锂离子电池概述
   14.1.1 锂离子电池的发展史
   14.1.2 锂离子电池的构造
   14.1.3 正极材料的种类
  14.2 层状岩盐型氧化物的正极材料
   14.2.1 LiCoO2
   14.2.2 LiNiO2
   14.2.3 Ni-Co-Mn三元系
  14.3 锰酸锂正极材料——尖晶石型锰酸锂
  14.4 橄榄石型正极材料
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  思考题
第15章 多孔材料催化剂的合成与制备
  15.1 引言
  15.2 微孔分子筛的制备及催化性质
  15.2.1 微孔分子筛的制备
  15.2.2 微孔分子筛的催化性质
  15.3 介孔分子筛的制备及催化性质
   15.3.1 介孔分子筛的制备
   15.3.2 介孔分子筛的催化性质
  15.4 小结
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附录
  附录1 晶体中点对称元素的部分基本点对称操作的矩阵表示*
  附录2 32个晶体学点群的极射赤平投影图
  附录3 230种晶体学空间群的符号
  附录4 有效离子半径
  附录5 物理化学常数
索引

材料科学与工程著作系列