本书内容结合“材料化学”课程的教学大纲,并集编者多年的教学体会和国内外同类教材及相关专业述著的精华。第2~5章涉及材料的结构、性能、制备等材料化学的基本内容;第6~10章则以四大类材料(金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料)为主线,对不同种类的材料进行介绍,其中涉及各种现代先进材料如高性能金属材料、功能陶瓷、电子信息材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料、感光材料、纳米材料等,叙述各种材料的性能和行为与其成分及内部组织结构之间的关系。
本书可作为高等学校材料化学课程的教材,也可作为材料科学工作者的参考书。

第1章 绪论
1.1 材料与化学
材料化学,顾名思义,应该是与材料相关的化学学科的一个分支。要理解材料化学的内涵,首先要对材料与化学的概念及两者的相互关系有一个认识。材料(materials)是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品的性质的物质。具体来说,材料首先是一种���质,这种物质具有一定的性能(performance)或功能(function),从而为人们所使用。材料与化学试剂(chemicals)不同,后者在使用过程中通常被消耗并转化成别的物质,而材料则一般可重复、持续使用,除了正常损耗,它不会不可逆的转变成别的物质。化学则是关于物质的组成、结构和性质以及物质相互转变的研究。显然,材料科学与化学的对象都是物质(substances),前者注重的是宏观方面,而后者则关注原子一分子水平的相互作用。把这两者结合,则可以从分子水平到宏观尺度认识结构与性能的相互关系,从而调节改良材料的组成、结构和合成技术及相关的分析技术,并发展出新型的具有优异性质与性能的先进材料。材料化学正是这两者结合的产物,它是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。
材料在人类发展历史中占有重要地位,早期人类文明划分为石器时代(Stone Age)、青铜时代(Bronze Age)、铁器时代(Steel Age),正是以各时期所使用的有代表性的材料为标志。石器时代分为旧石器时代(Old Stone Age or Paleolithic)和新石器时代(New Stone Age or Neolithic)。旧石器时代历时100万年以上,这期间地球上的气候、环境发生较大变化,人类在体质演化上经历了直立人阶段、早期智人阶段和晚期智人阶段,体态由猿人向现代人逐渐进化,脑容量不断增加。整个旧石器时代都以打制石器作为标志。打制石器由简单、粗大,向规整、细小发展,石器的种类不断增多。旧石器时代晚期还发明了骨器磨光技术和骨、石器钻孔技术。新石器时代处于约1万~4千年前,其标志为陶器和农业的出现。新石器时代人类开始定居下来,从事原始农业生产,并把一些野生动物驯化成家畜,从而有了比较稳定的食物来源。人类还改进渔猎手段,从事制陶、纺织、木作等手工生产。
青铜时代是以使用青铜器为标志的人类物质文化发展阶段。青铜是古代人类有意识地将铜与锡或铅配合而熔铸成的合金,硬度较纯铜高,含锡10%的青铜,硬度为红铜的4.7倍。熔化的青铜在冷凝时的体积略有胀大,所以填充性较好,气孔也少,再加上其熔点(700~900℃)比红铜的熔点(1083℃)低,所以容易融化和铸造成型。这都使青铜在应用上具有更广泛的适应性,所以青铜的生产发展很快。中国的青铜时代为夏、商、西周和春秋战国时代。在商代的手工业中,青铜工具如斧、锯、凿、锥等已广泛使用,青铜兵器也日益增多。青铜工具在生产中的效用,使青铜冶铸技术日益重要,因而能获得飞速的发展。
……

第1章 绪论
1.1 材料与化学
1.2 材料的分类
1.3 材料化学的特点
1.4 材料化学在各个领域的应用
1.5 材料化学的主要内容
参考文献
思考题
第2章 材料的结构
2.1 元素和化学键
2.2 晶体学基本概念
2.3 晶体材料的结构
2.4 晶体缺陷
2.5 固溶体
参考文献
思考题
第3章 材料的性能
3.1 化学性能
3.2 力学性能
3.3 热性能
3.4 电性能
3.5 磁性
3.6 光学性能
参考文献
思考题
第4章 材料化学热力学
4.1 化学热力学基础及应用
4.2 埃灵罕姆图及其应用
4.3 相平衡与相图
参考文献
思考题
第5章 材料的制备
5.1 晶体生长技术
5.2 气相沉积法
5.3 溶胶凝胶法
5.4 液相沉淀法
5.5 固相反应
5.6 插层法和反插层法
5.7 自蔓延高温合成法
5.8 非晶材料的制备
参考文献
思考题
第6章 金属材料
6.1 金属材料结构与性能
6.2 超耐热合金
6.3 超低温合金
6.4 超塑合金
6.5 形状记忆合金
6.6 储氢合金
6.7 非晶态金属材料
参考文献
思考题
第7章 无机非金属材料
7.1 无机非金属材料的分类及特点
7.2 水泥与玻璃
7.3 陶瓷
7.4 半导体材料
7.5 超导材料
参考文献
思考题
第8章 高分子材料
8.1 高分子结构与性能
8.2 高分子合成
8.3 聚合物光子材料
8.4 电功能高分子
8.5 化学功能高分子
参考文献
思考题
第9章 高性能复合材料
9.1 复合材料概述
9.2 复合材料的命名与分类
9.3 复合材料的基体材料
9.4 复合材料的增强相
9.5 复合材料主要性能与制造
参考文献
思考题
第10章 纳米材料
10.1 纳米材料的种类
10.2 纳米材料的特性
10.3 纳米材料的制备
10.4 纳米材料的应用
参考文献