無機材料合成（第二版）

圖書信息

無機材料合成（第二版）

所屬類別

科技>> 材料>> 無機材料

作者：劉海濤、楊酈、林蔚 編著

叢書名：

出版日期：2011年5月 書號：978-7-122-10484-7

開本：32 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：662頁

內容簡介

本書從無機材料合成的科學基礎出發，對無機材料合成的主要技術、方法、套用及前沿領域進行了較為詳盡的論述，反映了當今無機材料合成的主要研究動態。本書涉及軟化學和極端條件下的合成等諸多領域，著重論述了無機材料合成過程中經常套用的如高溫、低溫、高壓、真空、氣體淨化、氣氛控制、分離純化等實驗技術。對氣相沉積、溶膠凝膠、水熱與溶劑熱合成   、自蔓延高溫合成、微波與電漿、微重力、超重力、仿生等合成方法以及新型合金材料、先進陶瓷、新型碳材料、發光材料、無機抗菌材料、催化材料、隱身材料、新能源材料等前沿領域進行了較為詳盡的論述，代表了當代無機材料合成的技術水平。

本書可作為高等院校材料科學與工程學科各專業學生的教科書，也可供從事相關學科領域的技術人員參考。  

圖書目錄

緒論1

第一篇無機材料合成科學基礎

第1章無機材料結構8

11晶體化學基礎8

111原子結構8

112原子半徑和離子半徑11

113球體緊密堆積原理12

114配位數和配位多面體14

115離子極化15

116電負性16

117鮑林規則17

12晶體的類型21

121離子晶體21

122分子晶體22

123共價晶體22

124金屬晶體23

125氫鍵晶體23

13典型晶體結構類型24

131典型無機化合物晶體的結構24

132典型金屬結構34

133晶體結構模型36

134晶體結構變異37

14準晶態48

141準晶態的概念48

142準晶態的空間格子51

143準晶生長52

144無公度調製結構53

145準晶和Penrose拼砌53

15非晶質體55

151玻璃化轉變55

152位置無序的統計描述59

153無機玻璃60

第2章晶體結構缺陷64

21缺陷化學基礎64

211點缺陷64

212線缺陷68

213面缺陷70

214缺陷反應表示法71

215點缺陷的平衡和濃度77

22晶體缺陷對材料性能的影響及套用80

221晶體缺陷與活性燒結80

222晶界對燒結的促進作用82

223氣氛的控制與材料緻密度提高82

224工藝控制形成介穩材料83

第3章熱力學及其套用84

31熱效應84

311熱容84

312熱效應、生成熱85

313溶解熱、水化熱86

314相變熱87

32化學反應過程的方向性88

33過程產物的穩定性和生成序89

34熱力學套用實例90

第4章擴散、固相反應與燒結93

41擴散基本理論93

411固體中質點擴散的特點93

412擴散動力學方程94

413擴散推動力97

414擴散微觀結構及其擴散係數99

415擴散係數的測定101

416影響擴散的因素102

42固相反應概論109

421固相反應的特點110

422固相反應機理110

423固相反應動力學方程116

424影響固相反應的因素123

43燒結128

431燒結的特點與燒結過程128

432燒結推動力與燒結模型129

433固相燒結動力學131

434晶粒生長與二次再結晶133

435液相燒結和熱壓燒結136

436影響燒結的因素137  

第二篇無機材料合成實驗技術

第5章高溫技術145

51高溫的獲得145

511高溫爐145

512自蔓延燃燒147

513雷射加熱147

52電熱體147

521NiCr和FeCrAl合金電熱體147

522Pt和PtRh電熱體148

523Mo、W、Ta電熱體149

524碳化矽（SiC）電熱體150

525碳質電熱體150

526二矽化鉬（MoSi2）電熱體151

527氧化物電熱體151

53高溫反應受熱容器152

54高溫測量154

541溫標 154

542溫度測量方法156

543常用高溫測量儀表 156

第6章低溫技術159

61獲得低溫的方法159

62低溫源160

63低溫測量160

631低溫熱電偶161

632電阻溫度計162

633紅外輻射溫度計162

634新型低溫溫度感測器的測量成果163

64溫度感測器的發展趨勢163

65低溫的控制164

第7章高壓技術166

71高壓合成定義166

72高壓合成技術167

721靜高壓合成技術167

722動態高壓合成技術168

73高壓的測量169

第8章真空技術171

81概述171

82真空的獲得和真空泵簡介171

821真空的獲得171

822真空泵簡介172

83真空的測量177

831麥氏真空規（Mcleod gauge）177

832熱偶真空規179

833熱陰極電離真空規179

834冷陰極磁控規180

84真空管道的連線180

85真空清潔181

86超高真空系統181

87真空檢漏182

871靜態實驗182

872易產生漏氣的部位 183

873檢漏工具183

第9章氣體淨化及氣氛控制技術185

91氣體淨化的方法185

911吸收185

912吸附185

913化學催化186

914冷凝186

92氣體淨化劑187

921乾燥劑187

922脫氧劑和催化劑188

923吸附劑189

93氣體流量的測定189

931轉子流量計189

932毛細管流量計190

94定組成混合氣體的配製190

941靜態混合法190

942動態混合法191

943平衡法192

95使用氣體時應注意的一些技術問題192

951氣體連線管道192

952裝置中氣體的切換192

第10章物質的分離與純化技術194

101分離與純化方法的分類及特徵194

1011平衡分離過程195

1012速率分離過程198

102吸附分離技術199

1021概述199

1022吸附機理204

1023吸附分離工藝簡介205  

103吸收分離技術210

1031吸收分離210

1032吸收劑的選擇原則211

1033物理吸收和化學吸收211

1034氣體吸收工業套用212

1035吸收塔與解吸塔213

1036其他吸收214

104膜分離技術216

1041膜的定義217

1042膜的分類218

1043傳統膜分離技術218

1044幾種新型的膜分離技術219

1045無機膜製備 222

第三篇無機材料現代合成方法及套用

第11章氣相沉積法229

111化學氣相沉積法229

1111化學氣相沉積法的化學反應230

1112化學氣相沉積法的技術裝置234

1113化學氣相沉積法合成梯度功能材料242

112物理氣相沉積法242

1121真空蒸鍍243

1122濺射鍍246

1123離子鍍254

第12章溶膠凝膠合成法258

121基本原理和技術特點258

122溶膠凝膠工藝259

1221無機鹽的水解聚合反應259

1222金屬有機分子的水解聚合反應261

123溶膠凝膠法主要反應設備262

1231原料計量設備262

1232反應容器263

1233混合分散裝置263

1234陳化乾燥設備263

1235熱處理反應設備263

124溶膠凝膠法在無機材料合成中的套用263

1241高純超細粉體的合成263

1242纖維材料的合成267

1243薄膜材料267

1244塊體材料269

1245複合材料269

第13章水熱與溶劑熱合成法271

131水熱與溶劑熱反應化學類型272

132水熱與溶劑熱合成裝置274

1321等靜壓外熱內壓容器275

1322等靜壓冷封自緊式高壓容器275

1323等靜壓錐封內壓容器275

1324等靜壓外熱外壓容器276

1325等靜壓外熱外壓搖動反應器276

1326等靜壓內加熱高壓容器276

133水熱與溶劑熱合成程式277

134水熱與溶劑熱合成實例278

1341水熱合成法製備磁性記憶材料278

1342介孔材料的合成279

1343特殊結構、凝聚態與聚集態的製備279

1344複合氧化物與複合氟化物的合成280

1345PZT粉體的水熱合成280

1346半導體材料的溶劑熱合成281

第14章自蔓延高溫合成方法284

141自蔓延高溫合成法（SHS）發展簡史284

142自蔓延高溫合成法的原理285

1421化學反應原理285

1422自蔓延傳播原理286

143自蔓延高溫合成法反應類型287

1431固態固態反應287

1432氣態固態反應287

1433金屬間化合物型的燃燒合成288

1434複合相型的合成288

144自蔓延高溫合成法（SHS）材料製備的特點及相應

技術289

1441自蔓延高溫合成法（SHS）材料製備法的特點289

1442自蔓延高溫合成法（SHS）材料製備法的相應

技術289

145SHS法的工藝與設備概況291

146自蔓延高溫合成法（SHS）技術套用292

1461耐高溫材料的SHS合成292

1462自蔓延高溫合成法（SHS）塗層技術295

1463SHS功能梯度材料技術295

第15章微波與電漿合成297

151微波與材料的相互作用298

1511材料分類298

1512相互作用298

152微波等離子的特點300

153等離子反應過程301

154產生微波電漿的裝置302

155微波與電漿合成及套用實例304  

1551沸石分子篩的微波合成304

1552微波燒結 305

1553微波輻射法製備無機物305

第16章微重力合成308

161微重力及其特點308

162微重力條件下的材料實驗系統310

1621地面模擬系統310

1622軌道實驗系統313

163微重力研究歷史313

164微重力技術套用314

1641微重力環境下玻璃的熔化技術315

1642高溫氧化物晶體的生長316

1643砷化鎵單晶的等效微重力生長318

第17章超重力合成方法320

171超重力合成技術及工作原理320

172超重力裝置321

1721超重機的特點321

1722套用超重力技術的旋轉填料床322

173超重力反應沉澱法合成納米材料及其套用323

1731納米碳酸鈣323

1732納米氫氧化鋁324

1733納米碳酸鋇324

1734納米碳酸鋰325

1735納米碳酸鍶325

第18章無機材料的仿生合成327

181仿生合成技術簡介及理論基礎327

1811仿生合成技術簡介327

1812仿生合成過程中分子作用的機理328

182典型的生物礦物材料330

1821骨材料331

1822珍珠層材料331

1823納米磁鐵礦晶體331

183無機晶體形成的模板332

184納米材料仿生合成333

1841納米微粒的仿生合成333

1842仿生陶瓷薄膜和陶瓷薄膜塗層334

1843複雜結構無機材料的仿生合成335

第四篇無機材料合成前沿領域

第19章新型合金材料337

191非晶態合金337

1911非晶態合金的結構特點337

1912非晶態材料的製備339

1913非晶態合金的製備方法340

1914非晶態合金的性能及其套用342

192記憶合金344

1921記憶合金的馬氏體相變原理344

1922形狀記憶合金346

1923形狀記憶材料的套用347

193貯氫合金349

1931貯氫合金的貯氫原理349

1932貯氫合金的分類350

1933貯氫合金的套用353

第20章先進陶瓷357

201結構陶瓷357

2011結構陶瓷分類358

2012氧化物陶瓷358

2013非氧化物陶瓷359

202功能陶瓷364

2021功能陶瓷分類364

2022幾種典型的功能陶瓷365

第21章人工晶體444

211晶體生長理論444

2111晶體生長的基本過程445

2112晶體生長理論簡介446

212晶體生長技術449

2121溶液法生長晶體450

2122凝膠法生長晶體453

2123助熔劑法453

2124熔體中生長晶體456

2125水熱法晶體生長458

2126氣相生長463

第22章新型碳材料466

221富勒烯467

2211C60的發現467

2212富勒烯的結構469

2213富勒烯的製備、分離及提純470

2214富勒烯的套用472

222碳納米管473

2221碳納米管的結構及生長機理474  

2222製備方法477

2223碳納米管的性能及套用480

223人工金剛石及金剛石薄膜488

2231金剛石的合成方法及套用489

2232金剛石薄膜的合成方法及套用491

224碳/碳複合材料494

2241碳/碳複合材料製備技術495

2242碳/碳複合材料的套用497

225新型碳材料的發展趨勢498

2251國外新型碳材料發展趨勢499

2252國內碳材料研究與發展概況500

2253低碳經濟時代新型碳材料的發展機遇501

第23章發光材料504

231發光材料定義及分類504

2311發光材料定義504

2312發光材料分類504

232發光機理505

2321光致發光材料發光機理505

2322電致發光材料發光機理506

2323化學發光材料發光機理506

2324電漿發光材料發光機理506

233主要發光材料及其合成507

2331稀土發光材料507

2332蓄光型無機發光材料510

2333上轉換無機發光材料533

第24章無機抗菌材料537

241無機抗菌材料定義及其分類537

2411無機抗菌材料的發展概況537

2412無機抗菌材料的定義538

2413無機抗菌劑的分類539

242無機抗菌材料的抗菌機理541

2421無機抗菌材料抗菌機理541

2422抗菌與微生物542

2423常用無機抗菌材料及其套用545

243納米抗菌金屬材料554

2431概述554

2432納米尺寸效應555

2433納米金屬粉末的製備556

2434載銀納米金屬離子抗菌材料559

2435液態金屬抗菌劑560

2436納米抗菌金屬材料的套用實例561

244納米抗菌無機非金屬材料562

2441納米抗菌精細陶瓷563

2442納米抗菌精細陶瓷的製備方法565

245金屬氧化物抗菌材料566

2451概述566

2452金屬氧化物CaO與ZnO的抗菌機理567

2453鈣系列無機抗菌劑及其特點567

2454鈣系列抗菌劑的抗菌原理568

2455鈣系列無機抗菌劑的製造工藝568

2456鈣系列抗菌劑的套用569

第25章催化材料570

251催化材料定義及分類570

2511催化材料概述570

2512催化材料的種類和研究發展571

2513催化劑載體的改進584

2514新催化材料簡介586

252汽車尾氣催化材料及套用590

2521汽車尾氣治理現狀591

2522汽車尾氣催化劑載體593

2523汽車尾氣催化劑的活性組分596

2524汽車尾氣催化劑的助劑599

2525汽車尾氣轉化器反應機理600

2526三效催化劑的製備601

253光催化材料及其套用603

2531光催化材料的基本原理603

2532高效光催化劑條件604

2533光催化材料體系的分類605

2534光催化材料的晶體結構特徵607

2535傳統光催化材料性能的改進608

2536存在的問題及未來發展方向611

第26章隱身材料612

261 吸收劑612

2611電損耗型吸收劑612

2612鐵氧體吸收劑613

2613磁性金屬粒子吸收劑613

2614磁性金屬晶須吸收劑615

2615納米吸收劑615

262 隱身材料616

2621雷達吸波材料616

2622紅外隱身材料620

2623納米複合隱身材料621

2624其他隱身材料624

263 前景展望626

第27章新能源材料628

271汽車動力電池材料629

2711鋰離子電池正極材料629

2712鋰離子電池負極材料633

2713鋰離子電池電解質材料634

272太陽能電池材料635

2721晶體矽太陽能電池材料636

2722非晶矽太陽能電池材料638

2723多晶薄膜太陽能電池材料638

2724納米晶化學太陽能電池材料639

2725染料敏化（色素增感）型太陽能電池材料640

273核能材料641

2731裂變反應堆材料642

2732聚變反應堆材料644

2733新一代結構材料645

2734核動力電池材料648

2735核廢料處理材料650

參考文獻651