无机材料科学基础辅导与习题集 9787122355188

《无机材料科学基础》是高等院校无机非金属材料专业一门重要的主干课程和必修的学科基础课，也是硕士研究生入学考试课程，它是以介绍无机材料的科学基础知识为目的，综合材料学的各种基础理论，将结晶学、晶体化学、缺陷化学、熔体化学、非晶态科学、表面与界面化学、材料热力学和动力学中的基本原理具体应用到实际无机材料的制备工艺、性能研究和使用过程之中，探讨无机材料科学中的共性规律，阐明无机材料的组成与结构、合成与制备、性能、使用能效之间的相互关系及其制约规律。与过去的传统《硅酸盐物理化学》课程相比，具有更宽的知识面，更加强调基础理论。因此该课程既有很强的理论性又有明确的应用背景，教学中难度较大。《无机材料科学基础辅导与习题集》即是为了配合《无机材料科学基础》课程的教学，提高《无机材料科学基础》课程教学质量，帮助学生深入理解基本概念和基本原理，掌握重点和难点，进一步拓展知识，开阔思路，提高课程学习水平，以及指导解题思路与技巧，乃至适应研究生入学考试的需求，在参阅了国内外有关书籍，收集大量国内外有关习题和试题基础上，结合多年教学实践经验编写而成。

全书章节内容和编排顺序与宋晓岚、黄学辉主编的《无机材料科学基础》相一致。各章统一分为基本要求、重点内容、重要概念、例题精解、同步练习5个部分，并在附录Ⅰ提供了同步练习的参考答案与习题解答，附录Ⅱ给出了重要名词术语及解释，以便于学生自学复习参考。其中各部分设置的目的和作用为：

（1）基本要求

说明本章的内容及应用，指明学习的方向和具体目标，明确学生必须掌握的知识点和应掌握的程度。

（2）重点内容

简要阐述每章内容的要点，指出每章的基本理论、基本概念、基本方法、公式定律和重要规则，并对其中的难点和易混淆、疏漏之处进行较详尽的剖析和说明，起到帮助学生理解和加深印象的作用。

（3）重要概念

列出各章中重要的名词术语和概念，以提醒学生强化理解和记忆。

（4）例题精解

精选每章典型内容以及重点难点内容并结合无机材料生产过程实际问题以例题形式作详细分析和解答，是课堂教学的继续和深入，学生可通过例题分析消化所学知识，以加深对基本理论和基本概念的理解和掌握，做到理论联系实际。

（5）同步练习

学业上的成功取决于个人的努力和自我鞭策。本部分针对学生学习中容易混淆的概念以及不易理解的疑难点而设置，供学生自我检查学习效果使用。包括填空、选择题以及大量的问答、分析与计算题，旨在通过这些题目的判断与思考，帮助学生扩展思路，进一步地掌握和应用有关的基本概念和方法，提高分析解决实际问题的能力。通过课后练习，学生可以检测自身对基本概念的掌握和综合应用的能力，巩固消化和加深理解所学知识，激发学习兴趣，提高学习质量。

（6）附录Ⅰ

各章同步练习参考答案与习题解答。给出各章同步练习中填空题、选择题和解答题的参考答案，对习题进行详细分析和解答，便于学生自学和考研复习参考，以帮助学生巩固消化和加深理解所学书本知识。

（7）附录Ⅱ

《无机材料科学基础》重要名词术语。通过对专业名词术语进行规范和统一并作为附录单独列出，给出英文表达和简明扼要的解释，帮助学生正确掌握基本概念，扩大知识面，开阔视野，提高理解能力，使教学内容更具严密性、科学性和系统性。

本书具有以下特点：

（1）紧扣大纲，严把尺度

本书涵盖课程教学大纲及研究生入学考试大纲内容，按照巩固基础知识与提高解题技巧的主线，把握内容的深浅程度，既能用于课程学习的参考，又能对考研复习有益。

（2）选材合理，重点突出

本书在内容取舍、材料选编及文字表达方面力求做到全而不滥，精而易懂，注释简明，解析扼要。

（3）重视能力，注重应用

本书在编写过程中始终坚持以巩固基础理论、开阔专业视野为原则，以提高分析问题、解决问题能力为主旨，通过明确学习目标，阐明知识要点、拓宽知识范围，解析典型实例和自行练习测试等方式来有效引导学生更好地学习《无机材料科学基础》课程，帮助学生深刻理解《无机材料科学基础》教材的重点内容，牢固掌握基础知识和基本原理，灵活运用无机材料科学的共性规律并应用于实际无机材料生产和科研中，了解无机材料学科前沿发展动向，培养正确的思维方法，以及提高自修的能力，为后续专业课学习以及将来从事材料设计、研究、开发和生产等科学技术工作打下坚实的理论基础，并为考研应试提供一本行之有效、切合实际的指导书。

本书由中南大学宋晓岚主编。中南大学金胜明教授和北京化工大学屈一新教授审阅了本书书稿，并提出了许多宝贵意见；本书的编写获得了中南大学精品教材建设项目资助；本书的出版得到了化学工业出版社的大力支持与协作。作者在此一并表示衷心的感谢！同时，对书中所引用文献资料的中外作者致以诚挚的谢意！

鉴于作者水平所限，书中疏漏和不妥之处在所难免，恳请广大读者批评指正。

编者

2019年5月于长沙岳麓山下

本书是根据《无机材料科学基础》教材编写的配套教学辅导材料，全书共分11章，内容包括：无机材料概论、晶体结构、晶体结构缺陷、非晶态结构与性质、固体表面与界面、相平衡与相图、固体中的扩散、固相反应、相变过程、烧结过程、无机材料的环境效应。各章分为基本要求、重点内容、重要概念、例题精解、同步练习5个部分。书中既概括总结了各章的主要内容、重要概念和实例，又从不同角度出发，提出问题作为学生学习的习题作业和测试检查，以帮助巩固消化和加深理解所学书本知识。为了便于自学复习和考研参考，书后附有各章参考答案、习题解答和重要名词术语及解释。

本书可作为高等院校无机非金属材料各专业本科生《无机材料科学基础》课程教学的辅助教材，也可用作报考材料科学与工程、材料学、矿物材料或有关学科研究生进行系统复习的考研指导书，并可供从事材料、冶金及相关领域工作的科技人员参考。

  宋晓岚，中南大学资源加工与生物工程学院，教授，博士生导师，副院长，教指委委员

  *高校青年骨干教师、*材料类教指委无机非金属材料分委员会委员、*材料类专业工程教育认证专家组长、中国化工学会无机酸碱盐专业委员会学术带头人、长沙市色谱学会理事长。

  自1987年以来一直从事无机非金属材料教学和科研工作。主讲“无机材料科学基础”“无机材料工艺学”“无机材料物理性能”“纳米材料”和“硅酸盐工厂设计及CAD技术”等本科生课程，“固体材料化学”“材料合成与制备”“微电子材料及加工”和“非晶态材料”等研究生课程。作为课程负责人的“无机材料科学基础”为国家精品课程和国家资源共享精品课程。

  

  主编出版教材和参编著作22部，包括《无机材料科学基础》《无机材料工艺学》《无机材料工厂工艺设计概论》《无机材料专业实验》《新型无机材料》《材料科学基础》《矿物材料加工学》等，其中《无机材料科学基础》为“十一五”国家规划教材，获湖南省优 秀教材奖。承担*及湖南省教研教改项目11项，以第 一作者或通讯作者在《高等工程教育》《理工高教》《创新创业教育》等刊物上发表教改论文17篇，获湖南省教学成果一等奖3项，其中“无机非金属材料专业创新人才培养教学体系整体优化与实践”项目获2010年湖南省教学成果一等奖，排名第 一。

  主要研究方向为高性能无机功能材料、纳米组装与分散、纳米晶粒生长动力学、材料电化学、化学机械抛光、矿物材料及复合材料等。主持或参与国家863、国家军工配套、国家自然科学基金、科技部国际科技合作重点项目、国家计委、*高校青年骨干教师基金、湖南省自然科学基金，湖南省国土资源厅科技开发、广东省省重点科技攻关、湖南省高校青年骨干教师基金等国家和省部级30余项科研课题。以第 一作者或通讯作者在国内外重要学术期刊和国际会议上发表学术论文110篇，其中SCI、EI和ISTP收录86篇，获中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖二等奖2项，湖南省科学技术奖三等奖1项，授权国家发明专利6项。

1无机材料概论

1.1基本要求/ 001

1.2重点内容/ 001

1.3重要概念/ 002

1.4例题精解/ 002

1.5同步练习/ 002

2晶体结构

2.1基本要求/ 003

2.2重点内容/ 003

2.3重要概念/ 009

2.4例题精解/ 009

2.5同步习题/ 018

3晶体结构缺陷

3.1基本要求/ 026

3.2重点内容/ 026

3.3重要概念/ 031

3.4例题精解/ 031

3.5同步练习/ 037

4非晶态结构与性质

4.1基本要求/ 044

4.2重点内容/ 044

4.3重要概念/ 047

4.4例题精解/ 048

4.5同步练习/ 052

5固体的表面与界面

5.1基本要求/ 058

5.2重点内容/ 058

5.3重要概念/ 062

5.4例题精解/ 062

5.5同步习题/ 066

6相平衡与相图

6.1基本要求/ 071

6.2重点内容/ 071

6.3重要概念/ 073

6.4例题精解/ 074

6.5同步练习/ 087

7固体中的扩散

7.1基本要求/ 098

7.2重点内容/ 098

7.3重要概念/ 100

7.4例题精解/ 100

7.5同步练习/ 106

8固相反应

8.1基本要求/ 110

8.2重点内容/ 110

8.3重要概念/ 111

8.4例题精解/ 112

8.5同步练习/ 115

9相变过程

9.1基本要求/ 117

9.2重点内容/ 117

9.3重要概念/ 121

9.4例题精解/ 121

9.5同步练习/ 123

10烧结过程

10.1基本要求/ 127

10.2重点内容/ 127

10.3重要概念/ 131

10.4例题精解/ 132

10.5同步练习/ 136

11无机材料的环境效应

11.1基本要求/ 140

11.2重点内容/ 140

11.3重要概念/ 142

11.4例题精解/ 142

11.5同步习题/ 144

附录Ⅰ同步练习参考答案

第1章答案/ 145

第2章答案/ 146

第3章答案/ 161

第4章答案/ 171

第5章答案/ 182

第6章答案/ 185

第7章答案/ 200

第8章答案/ 204

第9章答案/ 207

第10章答案/ 212

第11章答案/ 218

附录Ⅱ重要名词术语

参考文献

本书是根据《无机材料科学基础》教材编写的配套教学辅导材料，全书共分11章，内容包括：无机材料概论、晶体结构、晶体结构缺陷、非晶态结构与性质、固体表面与界面、相平衡与相图、固体中的扩散、固相反应、相变过程、烧结过程、无机材料的环境效应。各章分为基本要求、重点内容、重要概念、例题精解、同步练习5个部分。书中既概括总结了各章的主要内容、重要概念和实例，又从不同角度出发，提出问题作为学生学习的习题作业和测试检查，以帮助巩固消化和加深理解所学书本知识。为了便于自学复习和考研参考，书后附有各章参考答案、习题解答和重要名词术语及解释。

本书可作为高等院校无机非金属材料各专业本科生《无机材料科学基础》课程教学的辅助教材，也可用作报考材料科学与工程、材料学、矿物材料或有关学科研究生进行系统复习的考研指导书，并可供从事材料、冶金及相关领域工作的科技人员参考。

  宋晓岚，中南大学资源加工与生物工程学院，教授，博士生导师，副院长，教指委委员

  *高校青年骨干教师、*材料类教指委无机非金属材料分委员会委员、*材料类专业工程教育认证专家组长、中国化工学会无机酸碱盐专业委员会学术带头人、长沙市色谱学会理事长。

  自1987年以来一直从事无机非金属材料教学和科研工作。主讲“无机材料科学基础”“无机材料工艺学”“无机材料物理性能”“纳米材料”和“硅酸盐工厂设计及CAD技术”等本科生课程，“固体材料化学”“材料合成与制备”“微电子材料及加工”和“非晶态材料”等研究生课程。作为课程负责人的“无机材料科学基础”为国家精品课程和国家资源共享精品课程。

  

  主编出版教材和参编著作22部，包括《无机材料科学基础》《无机材料工艺学》《无机材料工厂工艺设计概论》《无机材料专业实验》《新型无机材料》《材料科学基础》《矿物材料加工学》等，其中《无机材料科学基础》为“十一五”国家规划教材，获湖南省优 秀教材奖。承担*及湖南省教研教改项目11项，以第 一作者或通讯作者在《高等工程教育》《理工高教》《创新创业教育》等刊物上发表教改论文17篇，获湖南省教学成果一等奖3项，其中“无机非金属材料专业创新人才培养教学体系整体优化与实践”项目获2010年湖南省教学成果一等奖，排名第 一。

  主要研究方向为高性能无机功能材料、纳米组装与分散、纳米晶粒生长动力学、材料电化学、化学机械抛光、矿物材料及复合材料等。主持或参与国家863、国家军工配套、国家自然科学基金、科技部国际科技合作重点项目、国家计委、*高校青年骨干教师基金、湖南省自然科学基金，湖南省国土资源厅科技开发、广东省省重点科技攻关、湖南省高校青年骨干教师基金等国家和省部级30余项科研课题。以第 一作者或通讯作者在国内外重要学术期刊和国际会议上发表学术论文110篇，其中SCI、EI和ISTP收录86篇，获中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖二等奖2项，湖南省科学技术奖三等奖1项，授权国家发明专利6项。