全书分为5章,第1章介绍了缺陷化学的理论基础;第2章介绍了一些重要氧化物的缺陷化学知识;第3章介绍了功能材料的缺陷化学;第4章介绍了固相反应的某些理论;第5章介绍功能材料的烧结过程。在整本书的编写过程中,缺陷结构及缺陷浓度随温度、氧分压和时间的变化作为主线,贯穿于每个章节的内容。本书重点阐述功能陶瓷的组成、结构、缺陷与性能之间的关系,解释缺陷化学在材料性能中的作用,为探索研制新材料指明方向。
本书可作为大专院校材料科学与工程专业及相关专业的本科生、研究生教学用书,也可供有关专业师生、材料方面科研人员、工程技术人员、技术工人及企业家参考和阅读。
本书共5章。主要介绍了:缺陷化学的理论基础;一些重要氧化物的缺陷化学知识;功能材料的缺陷化学;固相反应理论;功能材料烧结过程。
本教材可作为材料科学与工程专业及相关专业教学用书,并可作为专业人员的参考书。
1 材料缺陷化学
1.1 缺陷化学基础
1.1.1 晶体缺陷的主要类型
1.1.2 缺陷化学符号
1.1.3 点缺陷和电子缺陷
1.1.4 缺陷化学反应方程式
1.2 材料缺陷化学的研究方法
1.2.1 色心及点缺陷的研究方法
1.2.2 具有空位的固体M的缺陷反应及其平衡常数
1.2.3 非化学计量化合物及其掺杂时的缺陷化学研究
1.3 热缺陷的平衡和浓度
1.3.1 热缺陷的浓度计算
1.3.2 点缺陷的化学平衡
1.3.3 影响热缺陷浓度的因素
1.4 固溶体和非化学计量化合物
1.4.1 固溶体的定义
1.4.2 固溶体的分类
1.4.3 固溶反应的书写原则
1.5 影响置换型固溶体固溶度的因素
1.5.1 离子尺寸
1.5.2 离子价
1.5.3 场强
1.5.4 电负性
1.5.5 晶体结构
1.6 填隙型固溶体和置换型固溶体
1.6.1 填隙型固溶体
1.6.2 置换型固溶体
1.7 非化学计量化合物
1.7.1 晶体的点缺陷和化学计量的关系
1.7.2 处理非化学计量化合物的两种途径
1.7.3 非化学计量化合物的形成条件和机理
1.7.4 固体中低浓度点缺陷的控制
1.8 固溶体的性质
1.9 固溶体和非化学计量化合物的研究方法
1.9.1 微质量法
1.9.2 化学分析法
1.9.3 差热分析法
1.9.4 X射线粉末衍射法
1.9.5 密度法
1.9.6 氧流量计
1.9.7 电子顺磁共振(EPR)
2 氧化物的缺陷化学
2.1 与缺陷相关的氧化物物理性质
2.1.1 非化学式量
2.1.2 杂质缺陷
2.2 M9O材料的缺陷化学
2.3 NiO材料的缺陷化学
2.4 TiO2材料的缺陷化学
2.5 ZrO2材料的缺陷化学
2.6 ZnO材料的缺陷化学
3 功能材料的缺陷化学
3.1 铁电体的缺陷化学简介
3.1.1 铁电体的基本理论
3.1.2 BaTiO3铁电体的基本性质
3.1.3 铁电陶瓷的杂质和缺陷
3.2 BaTiO3材料的缺陷化学研究
3.3 SrTiO3材料的缺陷化学研究
3.4 BaTiO3和SrTiO3半导瓷的结构与特性
3.4.1 钙钛矿型结构氧化物的离子半径与结合能
3.4.2 还原再氧化过程中氧的扩散过程
3.4.3 CaTiO3,SrTiO3和BaTiO3的半导化过程
3.4.4 钛酸锶半导瓷的再氧化
3.4.5 再氧化过程的扩散系数
3.5 BaTiO3多晶陶瓷表面态研究
3.6 钛酸钡陶瓷晶界结构研究
3.7 BaTiO3半导瓷PTC现象的机理
3.8 稀土离子掺杂BaTiO3的缺陷化学
4 固相反应
4.1 固相反应概论
4.2 离子晶体的固相反应
4.3 有气相或液相参与的固相反应
4.4 固相反应实例
4.4.1 合成(BaxSr1-x)TiO3固相反应
4.4.2 合成BaTiO3固相反应
4.4.3 MgAl2O4的固相反应
4.4.4 其他的固相合成
5 烧结
5.1 概述
5.2 固态烧结模型
5.2.1 固态烧结的初期模型
5.2.2 固态烧结的中后期模型
5.3 烧结时的晶粒生长
5.4 具有液相的烧结
5.4.1 液相烧结理论
5.4.2 有液相参与的BaTiO3陶瓷的烧结
5.5 热压烧结
5.6 烧结热力学
5.7 烧结理论的应用
5.8 烧结技术的进展
5.8.1 微波烧结技术
5.8.2 放电等离子烧结技术
5.8.3 选区激光烧结技术
5.9 陶瓷材料纳米烧结技术
5.10 功能陶瓷的低温共烧技术
参考文献