晶体化学在矿物材料中的应用

晶体化学在矿物材料中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:冶金工业
作者:朱一民
出品人:
页数:302
译者:
出版时间:2007-12
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787502444136
丛书系列:
图书标签:
  • 化工
  • 晶体化学
  • 矿物材料
  • 矿物学
  • 材料科学
  • 固体物理
  • X射线衍射
  • 结构化学
  • 晶体结构
  • 矿物组成
  • 材料性质
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具体描述

《晶体化学在矿物材料中的应用》详细介绍了晶体化学基本概念、决定晶体构造的基本因素、晶体化学基本原理和晶体场理论在矿物晶体化学中的应用,并从晶体化学角度系统论述了矿物材料的晶体化学特征,如简单矿物的晶体化学特征、复杂矿物的晶体化学特征和硅酸盐矿物的晶体化学特征。最后扼要地介绍了晶体化学在矿物材料制备中的应用,如对纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米银粉、硫酸钙晶须、氢氧化镁晶须和其他纳米矿物材料的制备与应用等进行了论述。

好的,以下是一份关于一本名为《晶体化学在矿物材料中的应用》的图书的详细简介,内容聚焦于该领域的核心知识和实践应用,但不包含您提供的原书名本身。 --- 晶体结构与矿物材料的性能演化:基础理论与前沿应用 本书聚焦于晶体化学原理在现代矿物材料科学中的深度应用,旨在为材料科学家、地质学家、化学工程师以及相关领域的科研人员和学生提供一个全面、深入的理论框架与实践指南。 本书系统地阐述了晶体结构与材料性能之间的内在联系,构建了一座连接微观原子排列与宏观材料功能之间的桥梁。我们深知,矿物材料——无论是天然形成的还是人工合成的——其独有的物理、化学和机械性能,无不根植于其精确的晶格结构、化学键合特性以及局域原子环境。 第一部分:晶体化学基础与结构表征 本部分奠定了理解矿物材料复杂性的基石。我们从基础的晶体学理论出发,详细剖析了点阵理论、空间群、晶体对称性及其在矿物分类中的核心作用。 晶体结构解析: 重点介绍了如何利用X射线衍射(XRD)、中子散射(ND)以及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等先进技术来确定材料的平均结构和精确的原子坐标。内容不仅涵盖了标准 Rietveld 精修方法,还深入探讨了对微观缺陷、畴结构以及非晶相(如玻璃质基体)的结构分析技术。讨论了结构弛豫和有序-无序转变对材料热力学稳定性的影响。 化学键合与电子结构: 详细考察了离子键、共价键、金属键以及范德华力在构成不同晶体结构(如硅酸盐、氧化物、硫化物)中的相对贡献。引入了电荷平衡原理和离子半径规则,解释了元素替代(类质同象)的限制性与可能性。通过配位几何理论(如Pauling规则的扩展),预测了特定化学组分在晶格内占据的优先位点及其对化学稳定性的影响。 缺陷化学的量化: 缺陷是矿物材料功能性的关键驱动力。本章深入探讨了点缺陷(空位、间隙原子、取代离子)、线缺陷(位错)和面缺陷(晶界、堆垛层错)的热力学形成能、浓度梯度以及其在材料传导性、机械强度中的作用。特别关注了Kröger-Vink表示法在处理复杂多价离子体系中缺陷平衡时的应用。 第二部分:矿物材料的结构-性能耦合机制 本部分是全书的核心,旨在揭示晶体结构如何直接决定材料的实用功能。 热力学与相变动力学: 探讨了晶体材料在温度和压力梯度下的行为。重点分析了多晶型转变,如尖晶石-橄榄石转变、二氧化硅的石英-鳞石英相变等,如何受限于晶格重构的激活能垒。引入了扩散机制,解释了高温下离子迁移率如何影响材料的烧结、蠕变和化学反应速率。 光学与电子性能: 讨论了晶格振动(声子)对材料热导率和比热容的影响。对于半导体矿物(如某些过渡金属氧化物),深入剖析了能带结构、载流子迁移率与晶体缺陷和晶界散射的关系。对于透明或光吸收材料,探讨了配位场理论在解释稀土离子或过渡金属离子发光与吸收特性中的应用,这对于开发荧光材料和光催化剂至关重要。 机械性能的晶体学基础: 深入分析了滑移系统的几何学,解释了不同晶系矿物(如金属、陶瓷)的塑性变形能力。讨论了晶界工程如何通过控制晶界结构(如低角度/高角度晶界)来提升材料的硬度和韧性。特别关注了压电效应和热释电效应中,结构中的电偶极子排列与宏观电响应的定量关系。 第三部分:面向应用的晶体化学设计策略 本部分将理论知识转化为实际的材料设计工具,涵盖了当前最前沿的研究热点。 功能性无机固体的设计: 1. 离子导体与储能材料: 聚焦于固态电解质的设计。通过晶格空隙优化和晶格畸变诱导策略,调控锂离子或氧离子的快速通道,实现超高离子电导率。讨论了电极材料中,层状或隧道结构如何通过控制嵌入/脱嵌过程中的晶格应力来提高循环稳定性。 2. 催化与吸附材料: 讨论了沸石、金属有机框架(MOFs)和共价有机框架(COFs)等微孔晶体材料的孔道尺寸、拓扑结构与选择性吸附/催化活性的关系。强调了通过表面化学修饰和活性位点设计来精确控制反应路径。 3. 多铁性材料: 探讨了如何通过晶体结构中共轭的轨道作用(如Jahn-Teller畸变或轨道有序)来耦合铁电性、铁磁性和弹性,实现对多种物理场协同调控的新型复合材料的创制。 材料合成与结构控制: 详细介绍了水热合成、溶胶-凝胶法以及原子层沉积(ALD)等合成技术如何影响最终产物的晶体质量、形貌和缺陷浓度。强调了热力学控制与动力学控制在稳定目标相和抑制次生相形成中的关键作用。 总结与展望 本书最后总结了晶体化学在解决材料科学中尺寸效应(如纳米晶体)、界面效应以及极端条件下材料行为等核心挑战中的指导性作用。它强调,未来的材料创新将越来越依赖于对原子尺度结构的精确理解和定向调控能力。 --- 目标读者: 材料科学与工程、物理化学、地球科学、无机化学、固体物理等相关专业的本科高年级学生、研究生、博士后研究人员以及工业研发工程师。 本书特色: 理论深度与实践广度并重,结合大量实例分析经典矿物体系(如尖晶石、钙钛矿前驱体、粘土矿物)的晶体学行为,强调从第一性原理到工程应用的全链条思维模式。

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用户评价

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这本书的题目让我眼前一亮,因为它触及了我长期以来在材料科学领域探索的一个核心问题:如何从微观的晶体结构层面,理解并最终控制矿物材料的宏观性能。我一直认为,晶体化学不仅是一门描述物质结构和成键的学科,更是指导我们设计和合成新型功能材料的关键理论。我非常期待这本书能够深入剖析,晶体结构中的原子排列、化学键合类型、配位环境以及晶格缺陷等因素,是如何直接影响矿物材料的力学性能、热学性能、电学性能、光学性能以及化学稳定性。书中是否会详细阐述,例如硅酸盐、氧化物、硫化物等不同类型的矿物材料,其晶体化学特性是如何决定的?我尤其对书中关于晶体生长动力学和热力学控制的论述感到好奇,例如如何通过调控生长条件来获得特定晶面生长、控制晶体尺寸和形貌,从而优化材料的宏观表现。我希望这本书能提供丰富的案例研究,通过具体的矿物材料,如陶瓷、催化剂、电池材料等,来生动地展示晶体化学原理在实际应用中的重要性。对我而言,这本书不仅仅是一本知识的集合,更可能是一把开启材料科学新篇章的钥匙,我期待它能为我的研究提供更深邃的理论基础和更广阔的实践视野。

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这本书的题目立刻引起了我的强烈关注,因为“晶体化学”和“矿物材料”这两个词汇组合在一起,对我而言,充满了探索的魅力和实践的意义。我一直坚信,材料的宏观性能,很大程度上是由其微观的晶体结构决定的,而晶体化学正是理解这种微观结构的关键。我非常期待书中能够深入阐述,晶体学中的基本概念,如晶胞、晶面、晶带、对称性等,如何与矿物材料的实际性质,如强度、硬度、脆性、热稳定性、电导率、光学特性等,建立起清晰的联系。我尤其对书中是否会详细介绍,不同类型的晶体缺陷(如点缺陷、线缺陷、面缺陷)在矿物材料中是如何产生、如何演变,以及它们对材料的性能有何具体影响感兴趣。我希望书中能够提供一些具体的矿物材料案例,比如陶瓷、水泥、宝石、半导体矿物等,通过分析它们的晶体化学特征,来解释其独特的应用性能。此外,我对晶体生长过程中的动力学和热力学控制、相变机理以及晶体结构与化学反应活性之间的关系也充满好奇,我希望这本书能够为我提供深刻的见解和实用的指导,帮助我更好地理解和开发具有特定功能的矿物材料。

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这本书的书名无疑抓住了我的眼球,因为它将我一直以来在材料科学研究中非常重视的两个领域——晶体化学和矿物材料——巧妙地结合了起来。我深知,理解矿物材料的内在属性,离不开对其晶体结构的深入洞察,而晶体化学正是揭示这种微观世界奥秘的利器。我非常期待书中能够详细解释,诸如原子半径、配位数、键合能、电荷分布等晶体化学参数,如何直接决定了矿物材料的宏观性能,例如机械强度、热稳定性、电学特性、光学性质乃至生物相容性。我尤其关注书中是否会深入探讨,晶体结构中的有序性与无序性,例如点缺陷、线缺陷、面缺陷等,是如何影响材料的性能,以及如何通过调控这些缺陷来优化材料的功能。我希望书中能够提供丰富的实例分析,通过剖析不同矿物材料体系的晶体化学特征,来阐释其在高性能陶瓷、催化剂、传感器、储能材料等领域的应用潜力。总而言之,这本书对我来说,不仅是一本专业的学术参考书,更是一扇通往更深层次理解材料世界的大门,我期待它能为我的研究提供更坚实的理论基础和更广阔的实践视野。

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这本书我拿到手就迫不及待地翻开了,毕竟“晶体化学”这个词对我来说,既熟悉又带着一丝神秘。我一直对物质的微观结构和它们如何影响宏观性质的联系很感兴趣,而矿物材料更是我一直以来关注的焦点。读这本书之前,我对晶体化学在矿物学中的应用,大多是通过一些零散的文献和教科书上的只言片语来了解的,总觉得不够系统,不够深入。这本书的题目恰好点明了我内心深处的渴望——将晶体化学的原理与矿物材料的实际应用紧密结合起来。我期待着能够在这个框架下,深入理解不同晶体结构如何赋予矿物材料独特的物理、化学性能,例如硬度、导电性、光学特性等等。我希望书中能详细阐述晶体缺陷、点缺陷、线缺陷、面缺陷是如何影响矿物的稳定性和反应活性的,以及如何通过调控这些缺陷来优化矿物材料的功能。另外,对于固溶体、相变等概念在矿物材料体系中的具体体现,我也非常好奇,书中是否有案例分析,能够清晰地展示这些理论如何指导我们设计和合成新型矿物材料。总而言之,这本书对我而言,不仅仅是一本学术著作,更像是一扇通往更深层次理解矿物世界的大门,我迫切地想知道,通过晶体化学的视角,我们究竟能看到怎样一番令人惊叹的微观图景,以及这些微观世界的奥秘,如何被巧妙地转化为我们生活中触手可及的材料科学的进步。

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我对这本书的封面和书名就产生了浓厚的兴趣,因为“晶体化学”这个概念本身就蕴含着物质世界最基础的规律,而“矿物材料”则是我在科研和实际工作中经常接触到的重要材料类别。我一直觉得,要深入理解矿物材料的性能,离不开对它们微观晶体结构的细致研究。这本书的出现,仿佛为我提供了一个绝佳的机会,能够系统地学习晶体化学如何应用于矿物材料。我非常期待书中能够详细阐述不同晶体结构单元(如四面体、八面体、层状结构、三维骨架结构等)在不同矿物材料中是如何排列组合的,以及这种排列方式如何直接影响材料的硬度、熔点、热膨胀系数、介电常数等宏观性质。此外,我一直对晶体中的缺陷,如空位、填隙原子、取代原子等,是如何影响材料性能感到好奇,书中是否会提供深入的分析和案例,展示如何通过调控这些晶体缺陷来改善矿物材料的功能?我尤其希望书中能够涵盖一些关于固溶体形成机制、相变行为以及晶体生长动力学的内容,因为这些都是理解和设计新型矿物材料的关键。总而言之,这本书对我而言,不仅仅是一本纯理论的著作,更是一本能够将抽象的晶体化学原理转化为具体矿物材料应用的实践指南,我希望它能为我打开一扇新的理解世界的大门,让我能够更深刻地洞察材料科学的奥秘。

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当我看到这本书的名字时,我的脑海里立刻浮现出了无数与矿物材料相关的应用场景,以及它们背后那深奥的晶体化学原理。我一直认为,要真正掌握矿物材料的性能,就必须深入理解其晶体结构和化学键合方式。这本书的题目正是我一直在寻找的,它提供了一个完美的切入点,将抽象的晶体化学理论与具体的矿物材料应用紧密地联系起来。我非常期待书中能够详细解释,诸如晶格能、离子半径、电负性、配位数等晶体化学参数,是如何直接影响矿物材料的硬度、熔点、热膨胀系数、导电性、光学特性以及化学反应活性等关键性能。我尤其关注书中是否会深入探讨晶体缺陷,如空位、填隙原子、取代原子、位错、层错等,它们在矿物材料中的形成机制、结构影响以及对材料宏观性能的具体作用。此外,我对固溶体相图、相变动力学等概念在矿物材料体系中的体现也非常感兴趣,我希望书中能够通过具体的案例分析,清晰地展示这些理论如何指导我们理解和设计新型矿物材料。这本书对我来说,无疑是一本不可多得的宝藏,它将帮助我构建一个更加系统、更加完整的关于矿物材料的认知体系,并为我未来的科研探索指明方向。

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这本书的题目让我眼前一亮,因为它触及了我一直以来在材料科学领域求索的一个关键问题:如何从微观的晶体结构出发,理解并最终控制矿物材料的宏观性能。我从事相关领域的研究工作,常常会遇到一些棘手的材料问题,而追根溯源,往往都与材料的晶体化学性质息息相关。我特别希望这本书能够提供一些清晰的理论框架和实用的方法论,帮助我们理解不同矿物材料体系中,晶体结构、原子键合、配位环境、缺陷类型等因素是如何协同作用,最终决定材料的力学强度、热稳定性、电化学活性、光学特性等关键性能。书中是否会深入讲解晶体生长动力学和热力学原理,以及这些原理如何应用于矿物材料的合成与加工,从而实现对其微观结构和宏观性能的精确调控?我尤其期待书中能够包含丰富的实例分析,例如针对某些重要的矿物材料,如陶瓷、水泥、催化剂载体等,详细阐述其晶体化学特性与应用性能之间的内在联系。此外,我对材料的表面化学和界面现象在矿物材料中的作用也充满好奇,书中是否会从晶体化学的角度,探讨这些表面和界面的结构和化学性质如何影响材料的催化活性、吸附性能或腐蚀行为?这本书对我来说,不仅仅是一本学术参考书,更可能是一本能够激发新思路、解决实际问题的宝典,我希望它能为我的研究提供更坚实的理论基础和更广阔的视野。

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看到这本书的名字,我立刻就联想到了它可能包含的丰富内容。作为一名对材料科学充满热情的研究者,我一直认为晶体化学是理解一切固体材料性能的基石,而矿物材料作为我们自然界中最丰富、最广泛的材料库,更是晶体化学应用的绝佳载体。我迫切地想知道,这本书是如何将晶体化学的原理,比如原子半径、配位数、键合能、对称性等,与矿物材料的微观结构特征,如晶格常数、晶面指数、位错、孪晶等,进行有机的结合。我特别关注书中是否会深入探讨,不同的晶体结构类型(如链状、层状、架状硅酸盐等)是如何影响矿物材料的力学性能、热稳定性、化学反应活性以及光学性质的。此外,我对材料的缺陷,尤其是晶格缺陷,在矿物材料中的形成机制、结构影响以及性能调控方面有着浓厚的兴趣,我希望书中能够提供详细的解释和相关的实验数据。书中是否会涉及晶体生长过程中的动力学和热力学控制,例如如何通过控制温度、压力、化学组分等参数来获得特定尺寸、形貌和取向的矿物晶体,从而实现对其宏观性能的优化?我希望这本书能够成为一本集理论深度与应用广度于一体的著作,为我提供全新的视角和解决实际问题的思路,让我能够更深入地理解和应用晶体化学的知识来开发高性能的矿物材料。

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我一直觉得,材料的宏观性能,说到底,都源于其微观结构。而晶体结构,就是这个微观世界里最基本、最重要的骨架。这本书的名字——《晶体化学在矿物材料中的应用》,一下子就抓住了我的兴趣点。我尤其关注的是,书里会不会深入探讨晶体化学原理如何指导我们设计和合成具有特定功能的矿物材料。比如,当我们想要一种高强度、耐磨损的材料时,晶体化学能告诉我们怎样的晶体结构是最理想的?当我们想要一种导电性良好的矿物时,又需要关注哪些晶体学上的特征?我非常期待书中能够有详细的案例研究,通过具体的矿物材料,例如某些氧化物、硅酸盐或者碳化物,来阐释晶体结构、化学键合类型、原子排列方式等如何直接影响材料的机械性能、热学性能、电学性能乃至光学性能。此外,我一直对晶体生长过程中的动力学和热力学控制因素感到好奇,书中是否会提及如何通过调控晶体化学环境来控制晶体的尺寸、形貌和纯度,从而实现对材料性能的精准调控?我对材料的相变动力学也很感兴趣,书中是否会讨论在特定温度、压力或化学环境下,矿物材料会发生怎样的晶体结构转变,以及这些转变如何影响材料的整体性能?这本书给了我一个很大的期待,希望它能成为一本连接晶体化学理论与矿物材料实际应用的桥梁,让我能够更系统、更深入地理解这个领域。

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在我看来,物质的性质与其微观结构之间有着密不可分的联系,而晶体化学正是揭示这种联系的钥匙。这本书的书名——《晶体化学在矿物材料中的应用》,恰好触及了我一直以来非常感兴趣的研究方向。我一直渴望能够系统地学习,晶体化学的哪些基本原理,例如元素的电负性差异、离子半径、共价半径、键角、键长以及配位多面体等,能够直接解释矿物材料的诸如硬度、韧性、导电性、介电常数、光学透明度等宏观性能。我特别期待书中能够详细地阐述,不同晶体结构类型,例如独立四面体、成链四面体、片状四面体、三维架状结构等,在常见的矿物材料中是如何形成的,以及这些结构特征是如何决定材料的稳定性、反应活性和力学行为的。此外,我对晶体缺陷,如空位、间隙原子、取代原子、位错和层错等,在矿物材料中的作用非常感兴趣。书中是否会提供一些具体的案例,说明这些缺陷如何影响材料的电荷传输、光学性质、催化活性以及机械性能?我非常希望能从这本书中获得关于如何通过调控晶体化学参数来设计和优化矿物材料性能的深刻见解,从而为我未来的科研工作提供有益的指导和启示。

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