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第一章　绪论1

1.1固体无机化学的内容和任务1

1.2　固体物质的分类2

1.3　固体无机化学的研究热点和前沿2

1.3.1　新的反应和合成方法3

1.3.2　非整比化合物3

1.3.3　晶界、表面和低维化合物4

1.3.4　新型稀土化合物5

1.3.5　异常价态和价态起伏6

1.3.7　纳米材料7

1.3.6　功能材料7

第二章　晶体结构9

2.1　点阵9

2.1.1　一般概念9

2.1.2　直线点阵10

2.1.3　平面点阵11

2.1.4　空间点阵12

2.1.5　点阵和群13

2.2　晶体的对称性13

2.2.1　晶体的宏观对称元素与对称操作14

2.2.2　晶体的微观对称性18

2.3　32个点群19

2.4　14种空间点阵22

2.4.1　布拉维法则22

2.4.2　14种空间点阵22

2.5　230个空间群23

2.6　晶胞中的微粒、晶棱和晶面符号25

2.6.1　微粒的分数坐标25

2.6.2　晶棱指标26

2.6.3　晶面符号26

2.6.4　d间距公式27

2.8　金属键和金属晶体28

2.7　点阵和晶体的关系28

2.9　离子键和离子晶体30

2.10　共价键和共价键晶体33

2.11分子间作用力和分子型晶体34

2.12　氢键和氢键型晶体35

2.13　混合键型晶体37

习题38

第三章　晶体结构缺陷40

3.1晶体结构缺陷的类型40

3.1.1　缺陷的类型40

3.1.2　点缺陷的类型40

3.2.1　克罗格-明克符号42

3.2　缺陷的表示方法42

3.2.2　书写缺陷反应式的基本原则43

3.2.3　点缺陷的浓度45

3.3　点缺陷46

3.3.1肖特基（Schottky）缺陷46

3.3.2　弗仑克尔（Frenkel）缺陷47

3.3.3肖特基和弗仑克尔缺陷生成的热力学48

3.3.4　色心50

3.3.5　非整比晶体中的空位和填隙子54

3.4　缺陷簇54

3.5　换位原子57

3.6　线缺陷58

3.7　面缺陷60

3.8　扩展缺陷60

3.8.1　堆垛层错60

3.8.2　亚晶粒界和反相畴界61

3.8.3　晶体学切变结构62

3.9　非整比和缺陷65

习题67

4.1.1　固溶体的含义68

4.1.2　固溶体的分类68

4.1　概述68

第四章　固溶体68

41.3　固溶体的表示方法70

4.1.4　固溶体的特点70

4.2　取代固溶体71

4.2.1　离子尺寸71

4.2.2　晶体结构72

4.2.3　离子电荷73

4.3　填隙固溶体73

4.4　异价取代固溶体73

4.4.1　离子补偿机理73

4.4.2　电子补偿机理：金属，半导体和超导体76

4.5　对形成固溶体条件的进一步讨论78

4.6　固溶体的性质79

4.6.1卫格定律（Vegare slaw）与雷特格定律（Retger slaw）79

4.62　固溶体的电性能80

4.6.3　固溶体的光学性质82

4.7　研究固溶体的实验方法85

4.7.1　X射线粉末衍射85

4.7.2　差热分析（DTA）88

4.7.3　密度测量88

习题89

5.1.2　水热法和高压法91

5.1.1　制陶法（ceramicmethod）91

5.1　固体物质的典型合成与制备方法91

第五章 固体物质的合成与制备91

5.1.3　热熔法95

5.1.4　化学气相沉积法96

5.2　软化学和绿色合成方法106

5.2.1　概述106

5.2.2　先驱物法108

5.2.3　溶胶-凝胶法111

5.2.4　拓扑化学反应115

5.2.5　低热固相反应121

5.2.6　助熔剂法125

5.2.7　流变相反应125

5.3　纳米粉体的制备130

5.3.1由固体制备纳米粉末131

5.3.2　由溶液制备纳米粉末131

5.3.3　由气体制备纳米粉末131

5.4　非晶态固体的制备133

5.4.1　熔体冷却法134

5.4.2　液相析出法134

5.4.4　晶体能量泵入法135

5.5　单晶生长135

5.4.3　气相凝聚法135

5.6　薄膜的制备140

5.6.1　化学及电化学方法140

5.6.2　物理方法141

5.7　精细陶瓷材料的制备142

5.7.1　粉末的制备143

5.7.2　粉末加工和成型144

5.7.3　烧结144

习题145

第六章 固体物质的表征147

6.1　概述147

6.2　结构表征148

6.2.1　固体的形貌、光学特性和表面149

6.2.2　固体颗粒的表征150

6.2.3　显微结构分析156

6.2.4　表面分析158

6.2.5　晶态表征161

6.2.6　波谱技术170

6.3　组成和纯度表征179

6.3.1　化学分析180

6.3.2　原子光谱分析法181

6.3.3　分光光度法181

6.3.4　特征X射线分析法182

6.3.6　质谱184

6.3.5　X射线激发光学荧光光谱184

6.3.7　中子活化分析185

习题186

第七章　热分析188

7.1　概述188

7.2　热重法（TG）189

7.2.1　热重曲线190

7.2.2　热重曲线的影响因素192

7.2.3　微商热重法（DTG）195

7.3　差热分析（DTA）197

7.3.1　差热分析的基本原理198

7.3.2　差热曲线的特性199

7.3.3　影响差热曲线的因素200

7.3.4　微商差热分析（DDTA）203

7.4　差示扫描量热法（DSC）205

7.4.1　差示扫描量热法的基本原理205

7.4.2　DSC曲线及其表达207

7.4.3　影响因素208

7.5　热机械分析（TMA）210

7.6　热分析的联用210

7.6.1　概述210

7.6.2　TG-DTA联用212

7.6.3　TG-DSC联用214

7.6.4　TG-FTIR联用215

7.6.5　DSC-FTIR联用216

7.6.6　DSC-X射线衍射法联用216

7.6.7　TG-MS联用218

7.6.8　热分析和其他仪器的联用219

7.7　热分析的应用219

7.7.1　概述219

7.7.2　玻璃特征温度的测定221

7.7.3　多形体相变及性质控制222

7.7.4　材料鉴定222

7.7.5　相图的测定223

7.7.6　分解机理224

7.7.7　反应动力学研究225

7.7.8　焓和热容的测量225

7.7.9　高聚物226

习题227

第八章 固体的扩散和表面化学228

8.1引言228

8.2　扩散的机理228

8.3　柯肯德尔效应——互扩散230

8.4　扩散的定律231

8.5　金属原子的扩散232

8.6　离子的扩散233

8.7.1　表面张力和表面自由能235

8.7　表面的热力学性质235

8.7.2　表面能的理论估计237

8.8　表面扩散238

8.8.1　晶体表面的缺陷模型239

8.8.2　随机行走理论240

8.8.3　宏观扩散参数241

8.8.4　扩散定律242

8.9　表面蒸发245

8.10　表面吸附246

8.10.1　物理吸附和化学吸附246

8.10.2　吸附等温线247

8.10.3　吸附层的结构249

8.11　表面催化249

8.11.1　催化反应249

8.11.2　表面催化反应的条件250

8.12　电子表面态251

8.12.1电子表面态及其分布251

8.12.2　电子表面态的研究方法251

8.1.3　纳米粒子的表面252

习题253

第九章　相平衡和相转变255

9.1　相律255

9.2　杠杆定律257

9.3　单元体系的相图258

9.3.1　H2O体系259

9.3.2　SiO2体系260

9.3.3　凝聚的单元体系260

9.4　二元体系的相图261

9.4.1　完全互溶的二元体系261

9.4.2　有低共熔点的完全不互溶的二元体系262

9.4.3　有低共熔点的部分互溶的二元体系262

9.4.4　有转熔（包晶）反应的部分互熔的二元体系263

9.4.6　生成异成分熔融化合物的二元体系264

9.4.5　生成同成分熔融化合物的二元体系264

9.5　三元体系相图265

9.5.1　三元相图的表示法265

9.5.2　三元相图的分类266

9.6　相变的定义和热力学分类267

9.6.1　相变的定义267

9.6.2　相变的分类267

9.7　固态相变动力学270

9.7.1相变的热力学驱动力270

9.7.2　成核271

9.73　长大和总转变速率275

9.7.4　固体中扩散控制的转变277

9.7.5　固体中的马氏体转变279

9.8　相转变的机理281

9.9　钢的相变282

习题283

第十章 固相反应284

10.1　固相反应的属性284

10.1.1　固相反应的分类284

10.1.2　研究固相反应的目的和意义284

10.1.3　固相反应的驱动力285

10.1.4　固相反应的机理285

10.2　单一固相的反应286

10.3.1　加成反应288

10.3　固-固相反应288

10.3.2　交换反应289

10.4　粉末和烧结反应291

10.4.1　粉末反应291

10.4.2　烧结反应295

10.5　固-气相反应297

10.6　固-液相反应301

10.7　影响固相反应的因素302

10.7.1　固体的表面积302

10.7.2　温度303

10.7.5　矿化剂304

10.7.4　化学组成和结构304

10.7.3　压力与气氛304

10.8　固相反应的研究方法305

10.8.1　综合热分析306

10.8.2　高温X射线分析307

10.8.3　试料成型研究法308

习题309

第十一章 固体的电性质311

11.1　金属，半导体和绝缘体311

11.2　能带理论312

11.3.1　金属的能带结构316

11.3　金属和绝缘体的能带结构316

11.3.2　绝缘体的能带结构317

11.4　半导体的能带结构318

11.5　半导体的应用321

11.6　无机固体的能带结构324

11.7　无机固体的颜色327

11.8　超导性与超导体329

11.8.1　超导体的基本特征330

11.8.2　超导体的分类及性质330

11.8.3　超导隧道效应332

11.8.4　超导理论基础333

11.8.5　超导体研究进展和应用335

11.9　介电体336

11.10　铁电性340

11.11　热释电性347

11.12　压电性347

11.13　铁电体、压电体及热电体的应用349

习题353

第十二章 固体的磁性质354

12.1　基本理论354

12.1.1　物质在磁场中的行为354

12.1.2　居里（Curie）定律和居里-韦氏（Curie-Weiss）定律357

12.1.3　磁矩的计算358

12.1.4　磁有序及超交换360

12.2　典型的磁性材料362

12.2.1　金属和合金362

12.2.2　过渡金属氧化物365

12.2.3　多元氧化物367

12.3　磁性材料的应用379

12.3.1　变压器磁芯379

12.3.2　信息储存380

12.3.3　磁泡储存器380

12.3.4　永磁体381

12.4　巨磁电阻效应及应用381

12.4.1　磁电阻和巨磁电阻381

12.4.2　巨磁电阻材料382

12.4.3　双交换机理384

12.4.4　巨磁电阻的应用385

习题387

第十三章 固体的光学性质388

13.1　光和固体的相互作用388

13.2　折射和色散389

13.3　全反射与光导纤维390

13.4　发光现象和发光体391

13.4.1　概述391

13.4.2　位形坐标模型393

13.4.3　发光体395

13.4.4　反斯托克斯发光体397

13.5　光的吸收与激光397

13.5.1　光的吸收397

13.5.2　固体激光器399

习题402

第十四章 固体的热学性质和机械性质403

14.1　晶格的热振动和热容403

14.1.1　晶格的热振动403

14.1.2　热能和热容404

14.2　热膨胀407

14.3　热传导410

14.4　热电效应411

14.4.1　汤姆逊（Thomson）效应412

14.4.2　佩尔蒂尔（Peltier）效应413

14.4.3　西比克（Seebeck）效应414

14.4.4　热电偶414

14.5　耐热无机材料417

14.6　应力和变形418

14.7　弹性系数418

14.8　塑性变形421

14.9　固体材料的强化423

习题424

15.1　材料的分类425

第十五章 固体无机材料及其设计425

15.2　固体无机材料的设计427

15.2.1　引言427

15.2.2　材料设计的涵义428

15.2.3　材料设计中应该考虑的构造430

15.2.4　组织—微细构造的设计434

15.2.5　形状控制437

15.3　非晶态物质438

15.3.1　玻璃的通性438

15.3.2　玻璃的结构438

15.3.3　玻璃态形成的条件440

15.3.4　光导纤维用玻璃441

15.3.5　其他非晶态材料443

15.4　纳米粒子444

15.5　复合材料445

15.6　储氢材料446

15.7　固体电解质450

15.7.1　固体电解质的结构及性质450

15.7.2　氧浓度测定原理452

15.7.3　固体电解质在电池中的应用455

15.8　锂离子电池正极材料457

15.8.1　锂离子电池简介457

15.8.2　锂离子电池正极材料概述460

15.8.3　几种重要的正极材料462

15.9　非线性光学材料479

15.10　阴极射线致色和光致色材料482

习题483

附录1　基本物理和化学常数485

附录2　分子能量单位485

附录3　SI基本单位的名称和符号486

附录4　某些SI导出单位的名称、符号和定义486

附录5　非SI单位换算为SI单位的换算系数487

附录6　温度的换算487

参考文献488