导语

  

内容提要

  

    白志民、邓雁希编著的《硅酸盐物理化学(矿物材料科学系列教材高等学校规划教材)》内容包括硅酸盐物理化学基础、硅酸盐体系反应热力学、硅酸盐体系反应动力学三部分。第一部分对热力学的基本概念、理论和方法进行了扼要回顾，对典型氧化物和硅酸盐的晶体结构及其缺陷以及不同体系相图的特点进行了总结。第二部分重点论述了硅酸盐体系中8个一元体系、5个二元体系、6个三元体系和6个四元体系中主要物相的特点及其在不同物理化学条件下的相互关系,并对相关的热力学计算方法进行了介绍。第三部分在对固相反应特点及其影响因素总结的基础上，重点分析了硅酸盐体系的烧结动力学过程及其机制。
    本教材适用于地质、矿业、建材类高等院校的材料学科研究生的教学，也可作为其他理工科高等院校材料学科研究生的参考教材，同时也可供材料科学与工程专业高年级本科生和科研人员作为参考书使用。

第一篇  硅酸盐物理化学基础
  第一章  热力学基础
    第一节  热力学基本概念
    一、体系和环境
    二、状态和状态函数
    三、过程和途径
    四、功和热
    第二节  热力学函数的性质及其关系式
    一、热力学函数的定义
    二、热力学函数关系式
    三、吉布斯-亥姆霍兹方程式
    第三节  化学反应热效应
    一、反应热效应
    二、热化学方程式
    三、盖斯定律
    四、标准生成焓
    五、标准燃烧焓
    六、热效应与温度的关系
    七、相变过程和相变焓
    第四节  标准摩尔熵及熵变的计算
    一、标准摩尔熵
    二、熵变的计算
    三、化学反应的熵变计算
    第五节  标准摩尔吉布斯自由能及其改变量的计算
    一、标准摩尔吉布斯生成自由能
    二、吉布斯自由能变的计算
    三、化学反应吉布斯自由能变的计算
    第六节  偏摩尔量与化学势
    一、偏摩尔量
    二、化学势
  第二章  典型氧化物及硅酸盐的晶体结构
    第一节  典型氧化物晶体结构
    一、AB型化合物结构
    二、AB2型化合物结构
    三、A2B3型结构
    四、ABO3型结构
    五、尖晶石型结构
    六、氧化物结构的一般规律
    第二节  硅酸盐晶体结构
    一、硅酸盐化学组成的表示法
    二、硅酸盐晶体结构的特点
    三、硅酸盐晶体结构的类型
  第三章  晶体结构缺陷
    第一节  点缺陷
    一、点缺陷的类型
    二、点缺陷的表示方法
    三、点缺陷的化学反应表示法
    四、热缺陷浓度
    第二节  固溶体
    一、固溶体的概念
    二、固溶体的分类
    三、置换型固溶体
    四、间隙型固溶体
    第三节  非化学计量化合物
    一、非化学计量化合物的概念
    二、非化学计量化合物的类型
    第四节  线缺陷
    一、位错的概念
    二、位错的基本类型和特征
    第五节  面缺陷
    一、表面缺陷
    二、晶界缺陷
    三、相界缺陷
  第四章  相平衡
    第一节  相平衡的基本概念与相律
    一、体系
    二、相
    三、组分
    四、自由度和自由度数
    五、外界影响因素
    六、相律
    第二节  一元体系
    一、一元体系的相律
    二、具有同质多晶转变的一元体系相图
    三、可逆多晶转变与不可逆多晶转变的一元体系相图
    第三节  二元体系
    一、二元体系相图的相律及相图表示方法
    二、二元相图中的组成表示法
    三、二元体系相图的基本类型
    第四节  三元体系
    一、三元体系的相律及相图表示方法
    二、三元体系组成的表示方法
    三、浓度三角形中的几个规则
    四、三元体系相图的基本类型
    五、分析复杂相图的主要步骤
第二篇  硅酸盐体系反应热力学
  第五章  一元体系
    第一节  SiO2体系
    一、SiO2的主要存在状态及特征
    二、SiO2的主要变体
    三、SiO2变体的体积变化
    四、SiO2的高压变体
    五、射线辐射对SiO2变体的影响
    六、SiO2原料及其材料
    第二节  Al2O3体系
    一、Al2O3的主要变体
    二、Al2O3·nH2O的加热脱水变化
    三、不同介质环境中Al2O3及其水化物的相关系
    四、Al2O3原料及其材料
    第三节  FeO(Fe2O3)体系
    一、氧化铁系的相变化
    二、铁的价态与氧逸度的关系
    三、高温-高压下Fe-FeO相图
    四、FeO的结晶变体及其磁性特征
    五、氧化铁系矿物原料及其材料
    第四节  CaO和MgO体系
    一、MgCO3与CaCO3的分解反应
    二、Mg(OH)2与Ca(OH)2的分解反应
    三、以Mg与Ca为主要组分的矿物原料与材料
    第五节  TiO2体系
    一、TiO2的变体
    二、高压下TiO2的变体
    三、纳米TiO2的变体
    四、Ti-TiO2体系
    五、氧化钛系矿物原料及其材料
    第六节  MnOn体系
    一、MnO2的变体
    二、低价氧化锰及其变体
    三、氧化锰系矿物原料及其材料
    第七节  ZrO2体系
    一、ZrO2的变体
    二、锆石的性质及其变化
    三、氧化锆矿物原料及其材料
    第八节  P2O5体系
    一、P2O5的变体
    二、P2O5矿物原料
  第六章  二元体系
    第一节  SiO2-Al2O3体系
    一、以红柱石族矿物为主晶相的SiO2-Al2O3体系
    二、以莫来石为主晶相的SiO2-Al2O3体系
    三、含羟基矿物的SiO2-Al2O3体系
    四、SiO2-Al2O3体系反应热力学
    五、SiO2-Al2O3体系矿物原料及其材料
    第二节  SiO2-MgO（FeO）体系
    一、不含水的SiO2-MgO（FeO）体系
    二、含水的SiO2-MgO体系
    三、SiO2-MgO体系矿物原料及其材料
    第三节  SiO2-CaO体系
    一、不含水的SiO2-CaO体系
    二、含水的SiO2-CaO体系
    三、SiO2-CaO体系矿物原料及其材料
    第四节  SiO2（Al2O3）-K2O（Na2O，Li2O）体系
    一、SiO2-K2O体系
    二、SiO2-Na2O体系
    三、Al2O3-K2O（Na2O）体系
    四、SiO2-Li2O体系
    五、SiO2（Al2O3）-K2O（Na2O，Li2O）体系的材料学意义
    第五节  SiO2-B2O3体系
  第七章  三元体系
    第一节  SiO2-Al2O3-MgO(FeO，MnO)体系
    一、SiO2-Al2O3-MgO体系
    二、SiO2-Al2O3-FeO（MnO）体系
    三、SiO2-Al2O3-MgO体系的材料学意义
    第二节  SiO2-Al2O3-CaO(BaO)体系
    一、SiO2-Al2O3-CaO体系
    二、SiO2-Al2O3-BaO体系
    三、SiO2-Al2O3-CaO体系材料学意义
    第三节  SiO2-Al2O3-K2O(Na2O)体系
    一、SiO2-Al2O3-K2O体系
    二、SiO2-Al2O3-Na2O体系
    三、SiO2-Al2O3-K2O(Na2O)体系相图的应用
    第四节  SiO2-Al2O3-Li2O体系
    第五节  SiO2-B2O3-Na2O体系
    第六节  SiO2-B2O3-CaO体系
  第八章  四元体系
    第一节  SiO2-Al2O3-MgO-CaO体系
    一、SiO2-Al2O3-MgO-CaO体系的主要矿物
    二、Fo-Di-An-SiO2体系
    三、CMS2-CAS2-CS-C2MS2体系
    四、SiO2-Al2O3-MgO-CaO体系岩石
    第二节  SiO2-Al2O3-MgO-Na2O体系
    第三节  SiO2-FeO-Fe2O3-Al2O3（MgO）体系
    一、SiO2-FeO-Fe2O3-Al2O3体系
    二、SiO2-Fe2O3-FeO -MgO体系
    第四节  SiO2-Fe3O4-Mg2SiO4-CaAl2Si2O8体系
    第五节  SiO2-Al2O3-MgO-Li2O体系
    第六节  SiO2-Al2O3-MgO(CaO)-K2O(Na2O)体系
  第九章  硅酸盐体系热力学计算
    第一节  经典法
    一、经典法计算化学反应的Δ
    二、经典法的应用
    第二节  热力学势函数法
    一、热力学势函数法计算化学反应的Δ
    二、热力学势函数法的应用
第三篇  硅酸盐体系反应动力学
  第十章  固相反应动力学
    第一节  固相反应概述
    一、固相反应的含义
    二、固相反应的特点
    三、固相反应的分类
    第二节  固相反应的过程及机理
    一、固相反应的过程
    二、相界面上反应和离子扩散的关系
    三、固相反应的中间产物
    第三节  固相反应动力学
    一、固相反应的一般动力学关系式
    二、化学反应动力学范围
    三、扩散动力学范围
    第四节  影响固相反应的因素
    一、温度、压力与气氛的影响
    二、反应物粒度及均匀性的影响
    三、矿化剂的影响
    四、反应物化学组成与结构的影响
  第十一章  烧结反应动力学
    第一节  烧结类型划分
    第二节  固相烧结
    一、烧结阶段划分及特征
    二、固相烧结动力学
    三、烧结过程中的晶粒长大
    四、烧结体的不均匀性
    第三节  液相烧结
    一、液相烧结的动力学过程
    二、液相烧结阶段划分
    三、液相烧结过程中的液相浸润
    四、液相烧结驱动力
    五、液相烧结的致密化机理
    六、液相烧结的晶界特征
    七、液相烧结过程中的晶粒生长与粗化
    八、液相烧结的典型相图
    九、反应液相烧结
    十、过渡液相烧结
    十一、液相烧结的复杂性
    第四节  玻璃化
    一、传统陶瓷中的玻璃化
    二、黏度和表面张力对玻璃化过程的影响
    第五节  液相烧结动力学模型
    第六节  影响陶瓷材料致密化的因素
    第七节  烧结过程中的晶化与过冷结晶
附录
  附录Ⅰ  矿物种英文名称、缩写符号、中文名称、化学式与理论组成
  附录Ⅱ  298.15K下一些物质的热力学参数
  附录Ⅲ  一些重要反应的热力学方程
  附录Ⅳ  一些重要物质的多晶转变与熔融热力学参数
  附录Ⅴ  氧化物的分子量、密度和熔点
参考文献