无机材料物理化学 [Inorganic Materials Physical Chemistry] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨秋红，陆神洲，张浩佳 等 编

图书标签:

• 无机材料
• 物理化学
• 材料科学
• 化学
• 固体物理
• 界面化学
• 热力学
• 动力学
• 晶体结构
• 电子结构

出版社： 同济大学出版社

ISBN：9787560852164

版次：1

商品编码：11329048

包装：平装

外文名称：Inorganic Materials Physical Chemistry

开本：16开

出版时间：2013-08-01

用纸：胶版纸

页数：249

正文语种：中文

编辑推荐

　　《无机材料物理化学》细化了无机材料的教学课程，侧重对于无机非金属陶瓷材料制备及相关专业知识的介绍，对其余章节则进行了必要的精简。全书共分七个章节，主要包括无机材料的结构与缺陷、表面与界面、相平衡，无机非金属材料制备过程中的物质传递、相与相之间的转变、固体之间的反应以及粉体材料的烧结。

内容简介

　　《无机材料物理化学》以无机非金属材料中的物理化学概念和基本理论为重点，主要介绍了陶瓷材料的制备及相关专业知识。全书共七章，包括无机材料的结构与缺陷、表面与界面、相平衡，无机非金属材料制备过程中涉及的物质传递、相与相之间的转变、固体之间的反应以及粉体材料的烧结。
　　《无机材料物理化学》既能作为无机非金属材料专业的教材，也可作为相关专业的参考书。

目录

前言
第1章 材料结构中的缺陷
1.1 点缺陷
1.1.1 点缺陷的类型
1.1.2 点缺陷的Kroger—Vink符号表示法
1.1.3 缺陷化学反应表示法
1.1.4 热缺陷浓度计算
1.1.5 点缺陷的化学平衡
1.2 固溶体
1.2.1 固溶体的分类
1.2.2 置换型固溶体
1.2.3 置换型固溶体中的组分缺陷
1.2.4 间隙型固溶体
1.3 非化学计量化合物
1.3.1 阴离子缺位型MO1—x
1.3.2 阳离子填隙型M1+xO
1.3.3 阴离子间隙型MOH1+x
1.3.4 阳离子空位型M1—xO
1.3.5 固溶体的研究方法
1.4 材料缺陷化学的研究方法
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
1.4.2 MgO材料在高温时的缺陷化学处理
1.4.3 非化学计量化合物的缺陷化学处理
1.5 线缺陷
1.5.1 位错的基本类型
1.5.2 柏格斯矢量
1.5.3 晶体位错的研究方法

第2章 表面与界面
2.1 固体的表面
2.1.1 固体表面的特征
2.1.2 晶体表面结构
2.1.3 固体的表面能
2.2 界面现象
2.2.1 表面张力与表面能
2.2.2 弯曲表面效应
2.2.3 润湿与黏附
2.2.4 吸附与表面改性
2.3 晶界
2.3.1 晶界的基本性质
2.3.2 晶界结构与分类
2.3.3 相界
2.3.4 晶界能
2.3.5 晶界构形
2.3.6 晶界应力
2.4 黏土—水系统胶体化学
2.4.1 黏土的荷电性
2.4.2 黏土的离子吸附与交换
2.4.3 黏土胶体的电动性质
2.4.4 黏土一水系统的胶体性质
2.4.5 瘠性料的悬浮与塑化

第3章 相平衡
3.1 无机非金属材料系统的相平衡特点
3.1.1 热力学平衡态与非平衡态
3.1.2 凝聚态系统中的组分、相及相律
3.2 单元系统
3.2.1 水型物质与硫型物质
3.2.2 具有同质多晶转变的单元系统相图
3.2.3 SiO2系统
3.2.4 ZrO2系统
3.3 二元系统
3.3.1 二元凝聚系统相图的基本类型
3.3.2 具体二元系统相图举例
3.4 三元系统
3.4.1 三元系统相图概述
3.4.2 具有一个低共熔点的三元系统相图
3.4.3 生成一个一致熔融二元化合物的三元系统相图
3.4.4 生成一个不一致熔融二元化合物的三元系统相图
3.4.5 判读三元相图的几条重要规则
3.4.6 生成一个固相分解的二元化合物的三元系统相图
3.4.7 具有一个一致熔融三元化合物的三元系统相图
3.4.8 具有一个不一致熔融三元化合物的三元系统相图
3.4.9 其他类型的三元系统相图
3.4.10 三元实际相图

第4章 固体中的扩散
4.1 晶体中扩散的基本特点与宏观动力学方程
4.1.1 固相扩散的基本特点
4.1.2 扩散动力学方程
4.1.3 扩散动力学方程的应用
4.2 固体扩散机制与扩散系数
4.2.1 固体扩散的微观机制
4.2.2 原子跃迁与扩散系数
4.3 扩散的热力学理论
4.3.1 扩散的一般推动力
4.3.2 扩散激活能及扩散影响因素
4.3.3 温度对扩散的影响
4.3.4 互扩散系数
4.4 带电质点的扩散行为
4.4.1 离子晶体中的扩散
4.4.2 共价晶体中的扩散
4.5 短路扩散与非平衡态点缺陷的扩散
4.5.1 短路扩散
4.5.2 非平衡态点缺陷的扩散

第5章 固相反应
5.1 固相反应概述
5.1.1 固相反应理论的发展
5.1.2 固相反应的基本特征
5.1.3 固相反应的分类
5.1.4 固相反应的微观过程
5.2 固相反应动力学
5.2.1 固相反应的一般动力学关系
5.2.2 固相反应中的化学反应动力学关系
5.2.3 固相反应中的扩散动力学关系
5.3 影响固相反应的因素
5.3.1 反应物化学组成与结构的影响
5.3.2 反应物颗粒尺寸及分布的影响
5.3.3 反应温度、压力与气氛的影响
5.3.4 矿化剂及其他影响因素
5.4 固相反应研究实例

第6章 相变
6.1 相变热力学
6.1.1 相变的热力学特征
6.1.2 多元组分体系相变热力学
6.1.3 相变的热力学驱动力
6.2 相变分类
6.2.1 按热力学分类
6.2.2 按相变方式分类
6.2.3 按质点迁移特征分类
6.3 液相—固相转变
6.3.1 晶核形成过程
6.3.2 晶体生长速度
6.3.3 总的液—固相变速率
6.3.4 析晶过程
6.3.5 影响析晶速率的因素
6.4 固相—固相转变
6.4.1 固—固相变的成核过程
6.4.2 同质多晶转变
6.4.3 有序—无序转变
6.4.4 铁电相变
6.4.5 铁磁相变
6.4.6 多晶转变动力学
6.5 气相—固相（液相）转变
6.5.1 凝聚和蒸发平衡
6.5.2 蒸发
6.5.3 凝聚
6.5.4 物理气相沉积技术
6.5.5 化学气相沉积技术

第7章 烧结
7.1 烧结概述
7.1.1 烧结的特点
7.1.2 烧结过程推动力
7.1.3 现代烧结理论的研究及烧结模型
7.2 烧结机制与动力学方程
7.2.1 蒸发—凝聚传质
7.2.2 扩散传质
7.3 液相烧结
7.3.1 液相烧结的定义及基本特点
7.3.2 影响液相烧结的因素
7.3.3 流动传质
7.3.4 溶解—沉淀传质
7.3.5 各种传质机理分析比较
7.4 晶粒生长与二次再结晶
7.4.1 晶粒生长
7.4.2 二次再结晶
7.4.3 晶界在烧结中的作用
7.5 影响烧结的因素
7.5.1 原始粉料的粒度
7.5.2 烧结助剂的作用
7.5.3 烧结温度和保温时间
7.5.4 盐类的选择及其煅烧条件
7.5.5 气氛的影响
7.5.6 成型压力的影响
7.6 特种烧结技术
7.6.1 无压烧结
7.6.2 热压烧结
7.6.3 热等静压烧结
7.6.4 等离子体烧结
7.6.5 微波烧结
7.6.6 爆炸烧结
主要参考文献
附录

前言/序言

好的，以下是一份关于《无机材料物理化学》的图书简介，侧重于该学科领域的关键知识点和前沿进展，但不涉及您提供的书名本身。 --- 图书简介：前沿无机材料的结构、性质与功能调控 导言：材料科学的核心驱动力 本书系统深入地探讨了现代材料科学与工程领域中至关重要的一个分支——无机功能材料的物理化学基础。在当今科技快速发展的时代，从能源转换与存储到信息技术与生物医学，对高性能、多功能无机材料的需求日益迫切。理解材料的微观结构如何决定宏观性能，以及如何通过化学手段精确调控这些结构，是实现材料创新的关键。本书旨在为读者提供一个全面、深入的理论框架和实践指导，连接了从原子尺度到器件应用的全过程。 第一部分：晶体结构与缺陷化学 本书首先从无机材料的结构基础入手。无机材料的物理性质，如导电性、光学特性和机械强度，在很大程度上依赖于其内部的原子排列和缺陷结构。 晶体结构基础： 详细介绍了晶格理论、空间群、晶体对称性及其与材料宏观对称性之间的关系。通过对典型晶体结构（如岩盐型、闪锌矿型、尖晶石型、钙钛矿型）的深入剖析，阐明了结构单元的堆积方式如何影响材料的稳定性。 化学计量学与点缺陷理论： 重点阐述了非化学计量化合物中的点缺陷化学。引入了能斯特-希尔布朗（Nernst-Hillebrand）模型和威廉森-斯迈尔斯（Williamson-Smiles）模型，详细分析了氧空位、金属间隙离子、取代离子等缺陷的形成机理、浓度与温度、氧逸度（或气体分压）之间的依赖关系。深入探讨了缺陷对材料电学、离子导电性及催化性能的影响。读者将学习如何利用缺陷工程来定制材料的性能。 第二部分：热力学与相平衡 材料的制备过程和使用环境往往涉及复杂的热力学条件。理解相平衡是控制材料结构和性能的先决条件。 热力学基础与化学势： 结合统计热力学原理，推导了晶体缺陷的形成能和平衡浓度。重点讨论了化学势在固-气、固-液界面平衡中的作用，特别是如何通过控制反应气氛来稳定或消除特定相。 相图的构建与解读： 全面覆盖了二元、三元体系的相图分析。介绍了相律在无机材料体系中的应用，包括单相区、多相区以及共晶点、共熔点等关键点的识别。结合热分析技术（如DSC、TG-DTA），讲解了如何实验验证和构建高精度的相图，这对于材料的烧结、退火和制备至关重要。 第三部分：动力学与传输现象 材料的性能不仅取决于其热力学平衡态，更与其形成和演化的动力学过程密切相关。 扩散理论与离子迁移： 深入探讨了固体内（晶格内、晶界、表面）的扩散机理，包括固态扩散的原子机制（如间隙扩散、空位扩散）。重点分析了离子导体的动力学特性，讲解了电化学阻抗谱（EIS）在分析离子传输过程中的应用，包括如何区分晶格扩散和晶界限制。 界面反应动力学： 讨论了固-固、固-气界面反应的动力学模型，如勃兰德（Burnel）模型和界面控制反应模型。这些模型对于理解薄膜生长、催化反应和电极/电解质界面的阻抗有重要意义。 第四部分：电化学与能量材料 无机材料在现代能源技术中扮演核心角色。本部分聚焦于材料的电化学行为。 能带理论与导电性： 建立在晶体场理论和能带理论基础上，系统阐述了不同类型无机材料（绝缘体、半导体、导体）的电荷载流子类型及其迁移机制。分析了掺杂对能带结构和费米能级的影响。 电化学界面现象： 深入探讨了电极/电解质界面上的电荷转移过程、双电层结构、以及法拉第过程。这对于理解电池、燃料电池和电催化剂的工作原理至关重要。重点介绍了固态电解质与电极材料的界面兼容性研究。 第五部分：光学与磁学性质的物理化学基础 本书的最后部分关注无机材料在光电器件和信息存储中的应用。 光学性质与光致发光： 基于晶格振动（声子）和电子跃迁理论，解释了材料的吸收、透射和发射光谱。详细讨论了稀土离子掺杂体系、量子点等发光材料的发光机制，以及浓度淬灭效应。 磁性材料的物理化学： 阐述了铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性的微观来源，如泡利不相容原理和交换相互作用。讨论了磁畴结构、磁各向异性和磁热效应的物理基础，这些是高性能永磁材料和磁记录介质设计的前提。 结语 本书内容覆盖了无机材料物理化学的理论基石、实验方法论以及当前热点研究方向。通过严谨的理论推导和丰富的实例分析，旨在培养读者运用物理化学原理解决复杂材料科学问题的能力，推动下一代高性能无机材料的创新与应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是我进行新能源材料研究的“百科全书”。我一直在探索新型的催化剂和储能材料，而《无机材料物理化学》恰好提供了扎实的理论基础。它不仅讲解了材料的电子结构、能带理论，还深入分析了表面化学、界面现象在催化和电化学过程中的作用。例如，在解释多相催化机理时，书中详细阐述了反应物在催化剂表面的吸附、解吸，以及表面活性位点的性质如何影响催化效率。对于锂离子电池的电解质和电极材料，书中更是提供了从材料组成、晶体结构到电化学反应动力学的全面解析。它解释了固态电解质的离子传导机制，以及界面电阻如何影响电池的功率密度。更令我惊喜的是，书中还涉及了一些前沿的无机纳米材料的物理化学特性，比如量子尺寸效应、表面等离激元共振等，这些内容对于我设计高性能的纳米催化剂和传感器提供了重要的启示。虽然有些章节涉及的数学公式和量子力学概念比较抽象，但我可以通过书中的例题和详细的推导过程，逐步理解其内在逻辑。总的来说，这本书为我解决实际科研问题提供了坚实的理论武器。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度和广度都令我印象深刻，它为我打开了理解无机材料微观世界的钥匙。作为一名刚刚接触材料科学的学生，我过去对材料的认识停留在宏观层面，而这本书则带领我深入到了原子、电子的层面。书中对晶体结构、晶格振动（声子）的讲解，让我理解了材料热导率、比热容等热学性质的来源。对电子在晶体中的运动以及能带结构的阐述，则为我理解材料的导电、导热以及光学性质打下了坚实的基础。特别是关于点缺陷的讨论，书中详细讲解了空位、间隙原子、取代原子等缺陷的形成能、迁移率以及它们对材料性质的影响，这让我认识到微观缺陷并非“杂质”，而是影响材料性能的关键因素。书中关于扩散理论的讲解，例如菲克定律，也为理解材料的固态反应、退火等过程提供了定量分析的工具。虽然某些数学推导需要一定的耐心去理解，但书中提供的丰富的例子和清晰的逻辑，使得整个学习过程充满挑战但又非常有成就感。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工业界材料工程师，我一直在寻找一本能够连接基础理论与实际应用的书籍，而《无机材料物理化学》正是我梦寐以求的。它非常有效地将物理化学的原理与无机材料的设计、制备和性能优化联系起来。我尤其欣赏书中关于相图应用的章节，它清晰地展示了如何利用相图来预测材料在不同温度和成分下的相变行为，从而指导合金的设计和热处理工艺的制定。对于理解材料在高温下的稳定性和失效机制，这部分内容至关重要。此外，书中对缺陷化学的深入探讨，也帮助我理解了杂质原子对材料导电性、光学性质甚至力学性能的影响。这对于控制材料的性能、提高产品的一致性非常有帮助。举个例子，书中对半导体材料掺杂的讲解，我能够更深刻地理解为什么引入不同类型的掺杂剂能够改变材料的导电类型和载流子浓度。书中提供的许多实际应用案例，比如高温结构陶瓷、耐磨合金、光学玻璃等的开发过程，让我能够看到书本知识如何在现实世界中落地生根，解决实际工业生产中的难题。

评分☆☆☆☆☆

《无机材料物理化学》这本书的叙述方式非常吸引我，它不像许多理论书籍那样枯燥乏味，而是将复杂的物理化学概念融入到对实际无机材料的讨论中。我特别喜欢书中关于界面科学的部分，它详细介绍了材料界面上的原子排列、化学键合以及能量状态，这对于理解薄膜沉积、异质结形成以及催化剂的负载过程至关重要。书中对表面能、表面张力的讲解，也帮助我理解了粉末的团聚、颗粒的生长以及材料的烧结行为。我曾对陶瓷材料的烧结收缩率感到困惑，但通过书中关于颗粒间相互作用力和表面张力的阐述，我终于明白了其内在的物理机制。此外，书中关于固体的相变动力学的介绍，例如成核和晶粒生长理论，为我理解材料的微观结构演变提供了框架。它不仅解释了相变发生的条件，还探讨了相变速率与温度、成分等因素的关系。这本书的语言通俗易懂，但又不失严谨性，让我能够在享受阅读乐趣的同时，不断提升自己的专业知识水平。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我在材料科学的浩瀚海洋里找到了航向。我一直对无机材料的性能产生浓厚的兴趣，但过去接触的文献总是碎片化，缺乏系统性的理论支撑。当我翻开《无机材料物理化学》时，简直像打开了一个新世界。它不仅仅是简单地罗列各种材料的性质，而是深入剖析了材料的微观结构、原子键合、晶体缺陷等基本物理化学原理，并清晰地阐述了这些原理是如何支配材料宏观性能的。比如，对于陶瓷材料的力学强度，书中不仅介绍了断裂韧性等概念，还详细解释了晶界、微裂纹在力学行为中的作用，以及如何通过控制晶粒尺寸和晶界相来优化材料的韧性。我特别喜欢书中对固态反应动力学的讲解，它帮助我理解了为什么有些材料的合成需要高温长时间的烧结，以及如何通过添加助剂来降低烧结温度。书中大量的图表和示意图，将抽象的理论概念具象化，即使是没有深厚物理化学背景的读者，也能相对轻松地理解。而且，它引用的案例都非常有代表性，涵盖了金属、陶瓷、玻璃、复合材料等多个领域，让我能够将学到的知识融会贯通，更好地理解我所研究的材料。

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无机材料和物化理论的有机结合，偏重基本概念和基本理论............

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