具体描述
《无机非金属材料学》将水泥、陶瓷、玻璃、碳、气凝胶和陶瓷基复合材料编在一《无机非金属材料学》中，把传统无机非金属材料和先进无机非金属材料融合在一起，使学生在掌握基本原理和理论的同时，洞悉无机非金属材料的最新发展成果，启发学生的创造性思维，开发学生的创新能力。
穿越时空的建筑诗篇：凝固的艺术与科学 《混凝土的百年回响：从罗马永恒到现代摩天楼》 图书简介 一、 引言：超越砖石的界限 本书并非关于硅酸盐化学的枯燥教科书，亦非冰冷的工程手册。它是一部献给人类最古老、也最现代的建筑魔法——混凝土的史诗。从尼罗河畔的原始混合物，到横跨海湾的宏伟桥梁，再到直插云霄的玻璃幕墙之下沉默的骨骼，《混凝土的百年回响》旨在揭示这种看似平凡的灰色物质，如何塑造了我们文明的物理形态，承载了人类对永恒的渴望与对效率的极致追求。我们将跳脱出材料学的微观视角，以一种更具人文关怀和历史纵深感的笔触，描绘混凝土从一种技术发明，演变为一种文化符号的非凡历程。 二、 罗马的遗产：火山灰的秘密与不朽的配方 故事始于公元前，在古罗马的辉煌时代。混凝土（opus caementicium）并非西方世界的首创，但罗马人将其运用推向了古典世界的巅峰。我们不会详述波佐拉纳火山灰的精确化学结构，而是聚焦于其背后的智慧：他们如何通过简单的试验与错误，掌握了与海水共存而不朽的秘密。 重点关注点： 海洋工程的奇迹： 深入探讨万神殿巨大的穹顶是如何在没有钢筋的情况下，依靠自身重量和精妙的配比支撑千年不倒。我们将描绘罗马船只与港口设施，它们在海水的侵蚀下反而愈发坚固，这与现代钢筋混凝土的“锈蚀”难题形成了鲜明对比。 社会的结构： 混凝土的使用如何推动了罗马社会的城市化进程？从公共浴场、引水渠（渡槽）到坚固的军团要塞，混凝土是帝国扩张的物质载体。本书将侧重于其普及性、经济性，以及它如何让宏伟的设计变得“可实现”。 三、 中世纪的沉寂与工业革命的唤醒 随着西罗马帝国的衰落，混凝土的精确配方似乎失传，欧洲重回石材与木材的时代。然而，这场“沉寂”并非终结，而是一次漫长的孕育。 当工业革命的蒸汽机开始轰鸣，对快速、廉价且标准化建筑材料的需求达到了前所未有的高度。18世纪末至19世纪初，欧洲的工程师和化学家们开始重新探索“人造石”的潜力。 重点关注点： 波特兰的诞生： 重点介绍约瑟夫·阿斯普丁在1824年获得的专利。我们不纠结于石灰石与粘土的煅烧温度，而是分析“波特兰水泥”的命名哲学——它意图模仿当时最受欢迎的波特兰石，象征着一种对品质的承诺。 水泥的普及： 描述煤炭的大量使用如何降低了生产成本，使得混凝土从昂贵的试验品转变为大众可及的建筑基础。 四、 钢筋的引入：现代建筑的DNA 如果说波特兰水泥赋予了混凝土“抗压”的躯体，那么钢筋的引入则赋予了它“抗拉”的灵魂。这是混凝土历史上的真正转折点，标志着“钢筋混凝土”这一现代建筑的基石的诞生。 重点关注点： 法兰西与美国的竞争： 追溯弗朗索瓦·亨利·蒙尼尔（Monier）和撒迪厄斯·洛威（Thaddeus Lowe）等先驱者的故事。他们如何发现将铁网放入花盆或人行道可以有效防止开裂。本书将重点描写这种“无心插柳”式的发明如何被系统化，以及早期工程师们如何努力解决钢筋与混凝土之间的热膨胀系数不匹配问题。 结构的革命： 描述悬挑结构、薄壳结构和高层框架的实现，这在纯石材或纯钢结构中是难以想象的。混凝土让建筑师得以挣脱承重墙的束缚，迎来光线与空间的解放。 五、 现代主义的颂歌与批判：勒·柯布西耶的“新建筑五点” 20世纪是混凝土的黄金时代。它成为了现代主义建筑的官方语言。本书将分析为何这种材料如此深得追求简洁、功能和批量生产的现代主义大师们的青睐。 重点关注点： 粗野主义的张力： 勒·柯布西耶的“粗野主义”（Brutalism）并非单纯的风格，而是对原材料的诚实表达——将模板的纹理和浇筑的痕迹赤裸裸地展示出来。我们将探讨这种风格背后的社会理想，以及后来人们对其“冷漠”、“压抑”的批评。 全球化与基础设施： 混凝土如何成为二战后重建和全球化浪潮中最可靠的工具？从高速公路系统到水坝，混凝土的耐久性和适应性使其成为连接世界的无形纽带。 六、 挑战与未来：绿色革命下的灰色未来 混凝土的成功也带来了巨大的环境代价——水泥生产是全球主要的二氧化碳排放源之一。本书的最后一部分将探讨当代工程师和材料学家面临的挑战，这不是关于如何提高抗压强度，而是关于如何实现“可持续性”。 重点关注点： 低碳之路： 我们不会深入研究复杂的碳捕获技术，而是关注替代性胶凝材料（如地聚合物）的初步实践，以及如何通过优化骨料和水灰比，实现“绿色混凝土”的初步目标。 智能材料的曙光： 展望未来，混凝土不再是惰性的。引入自修复技术、光纤传感器嵌入，探讨混凝土如何从被动的结构支撑，转变为能够监测自身健康状况的主动“智能皮肤”。 结语：不变的实用主义与不断演变的艺术性 《混凝土的百年回响》的最终目的，是提醒读者：我们脚下的每一步，我们身处的每一栋建筑，都与几千年前罗马人用火山灰搅拌泥浆的冲动一脉相承。它是一部关于人类对“稳定”与“创造”的永恒追求的编年史，一部凝固在时间的艺术与科学的杰作。
作者简介
目录信息
目录
第1章 水泥
1.1 概述
1.1.1 水泥的定义
1.1.2 水泥的分类
1.2 硅酸盐水泥熟料
1.2.1 硅酸盐水泥的定义
1.2.2 熟料的化学组成
1.2.3 熟料的矿物组成
1.2.4 熟料矿物的特性
1.2.5 熟料的率值
1.2.6 熟料矿物组成的计算与换算
1.3 硅酸盐水泥的配料
1.3.1 配料的相关概念
1.3.2 配料方案的选择
1.3.3 配料计算
1.4 硅酸盐水泥熟料的煅烧
1.4.1 煅烧过程物理化学变化
1.4.2 熟料形成热
1.5 硅酸盐水泥的水化和硬化
1.5.1 熟料矿物的水化
1.5.2 硅酸盐水泥的水化
1.5.3 硅酸盐水泥的硬化
1.6 硅酸盐水泥的性能
1.6.1 凝结
1.6.2 强度
1.6.3 耐久性
1.7 其他通用水泥
1.7.1 混合材料
1.7.2 普通硅酸盐水泥
1.7.3 矿渣硅酸盐水泥
1.7.4 火山灰质硅酸盐水泥
1.7.5 粉煤灰硅酸盐水泥
1.7.6 石灰石硅酸盐水泥
1.7.7 复合硅酸盐水泥
1.8 特种水泥
1.8.1 特种水泥的分类
1.8.2 快硬高强水泥
1.8.3 油井水泥
1.8.4 装饰水泥
1.8.5 膨胀和自应力水泥
1.8.6 耐高温水泥
1.8.7 机场跑道水泥
1.8.8 核电站工程用水泥
1.8.9 其他特种水泥
思考题
第2章 玻璃
2.1 概述
2.1.1 玻璃的定义
2.1.2 玻璃的性质
2.2 玻璃的形成
2.2.1 形成玻璃的物质及方法
2.2.2 玻璃形成的热力学条件
2.2.3 玻璃形成的动力学条件
2.2.4 玻璃形成的结晶化学条件
2.3 玻璃的结构
2.3.1 晶子学说
2.3.2 无规则网络学说
2.3.3 玻璃结构中阳离子的分类
2.4 玻璃组成、结构、性能之间的关系
2.5 普通氧化物玻璃
2.5.1 硅酸盐玻璃与硼酸盐玻璃
2.5.2 玻璃熔制及成型
2.5.3 玻璃的退火与淬火
2.6 光学玻璃
2.7 微晶玻璃
2.7.1 微晶玻璃概述
2.7.2 微晶玻璃的种类
2.8 特种玻璃
2.8.1 特种玻璃概述
2.8.2 特种玻璃的分类
2.8.3 特种玻璃的制备和加工
2.9 玻璃纤维
2.9.1 典型玻璃纤维的种类
2.9.2 玻璃纤维的基本性能
思考题
第3章 陶瓷
3.1 概述
3.2 陶瓷的结构
3.2.1 陶瓷的结合键
3.2.2 陶瓷的晶体结构
3.3 陶瓷的相结构
3.3.1 一元相图
3.3.2 二元相图
3.4 结构陶瓷
3.4.1 氧化物陶瓷
3.4.2 氮化物陶瓷
3.4.3 碳化物陶瓷
3.5 功能陶瓷
3.5.1 电容器陶瓷
3.5.2 压电陶瓷
3.5.3 磁性陶瓷
3.5.4 光学陶瓷
3.5.5 导电陶瓷和超导陶瓷
3.5.6 半导体陶瓷
思考题
第4章 碳
4.1 概述
4.1.1 碳的结构
4.1.2 碳的性质
4.2 碳化与石墨化
4.2.1 碳化
4.2.2 石墨化
4.3 玻璃碳
4.3.1 概述
4.3.2 玻璃碳的结构与性能
4.3.3 玻璃碳的应用
4.4 碳纤维
4.4.1 概述
4.4.2 碳纤维的名称和分类
4.4.3 碳纤维的制备方法
4.4.4 碳纤维的表面结构及处理
4.5 富勒烯
4.5.1 概述
4.5.2 C12的制备和分离
4.5.3 结构与性能
4.5. 4应用
4.6 碳纳米管
4.6.1 概述
4.6.2 结构与性质
4.6.3 碳纳米管的制备
4.6.4 碳纳米管生长机理的推测
4.6.5 碳纳米管的应用
4.7 碳／碳（C／C）复合材料
4.7.1 概述
4.7.2 C／C复合材料的制备
4.7.3 C／C复合材料的防氧化
4.7.4 C／C复合材料的应用
思考题
第5章 陶瓷基复合材料
5.1 概述
5.1.1 应用背景
5.1.2 陶瓷基复合材料的分类
5.1.3 陶瓷基复合材料的性能特征
5.1.4 陶瓷基复合材料增韧的方式以及相关机制
5.2 陶瓷纤维
5.2.1 碳化硅纤维
5.2.2 氧化铝纤维
5.2.3 氮化硼（BN）纤维
5.2.4 硅酸铝纤维
5.3 陶瓷基复合材料的界面
5.3.1 界面的功能及类型
5.3.2 界面的性能和结构
5.3.3 界面的制备工艺
5.3.4 界面的性能表征
5.3.5 界面材料
5.4 碳化硅陶瓷基复合材料
5.4.1 碳化硅陶瓷基复合材料界面和纤维
5.4.2 碳化硅陶瓷基复合材料的制备
5.4.3 碳化硅陶瓷基复合材料的主要性能
5.5 氧化硅陶瓷基复合材料
5.5. 1高温透波复合材料
5.5.2 氧化硅陶瓷基复合材料
5.5.3 纤维增强熔石英复合材料
5.6 氮化硅陶瓷基复合材料
5.6.1 氮化硅陶瓷
5.6.2 颗粒增强氮化硅陶瓷基复合材料
5.6.3 晶须增强氮化硅陶瓷基复合材料
5.6.4 长纤维增强氮化硅陶瓷基复合材料
思考题
第6章 气凝胶
6.1 概述
6.2 气凝胶的分类及结构
6.2.1 气凝胶的分类
6.2.2 气凝胶的结构表征
6.2.3 气凝胶的分形
6.3 气凝胶的性能
6.3.1 力学特性
6.3.2 光学特性
6.3.3 热学特性
6.3.4 电学特性
6.3.5 声学特性
6.3.6 气凝胶的其他性质
6.4 气凝胶的制备
6.4.1 溶胶-凝胶过程
6.4.2 凝胶干燥过程
6.4.3 气凝胶的制备举例
6.5 气凝胶的应用
6.5.1 隔热材料
6.5.2 声阻耦合材料
6.5.3 催化荆和催化剂载体
6.5.4 高能粒子探测器
6.5.5 在电学中的应用
6.5.6 在光学中的应用
6.5.7 气凝胶的其他应用
思考题
参考文献
· · · · · · (收起)
第1章 水泥
1.1 概述
1.1.1 水泥的定义
1.1.2 水泥的分类
1.2 硅酸盐水泥熟料
1.2.1 硅酸盐水泥的定义
1.2.2 熟料的化学组成
1.2.3 熟料的矿物组成
1.2.4 熟料矿物的特性
1.2.5 熟料的率值
1.2.6 熟料矿物组成的计算与换算
1.3 硅酸盐水泥的配料
1.3.1 配料的相关概念
1.3.2 配料方案的选择
1.3.3 配料计算
1.4 硅酸盐水泥熟料的煅烧
1.4.1 煅烧过程物理化学变化
1.4.2 熟料形成热
1.5 硅酸盐水泥的水化和硬化
1.5.1 熟料矿物的水化
1.5.2 硅酸盐水泥的水化
1.5.3 硅酸盐水泥的硬化
1.6 硅酸盐水泥的性能
1.6.1 凝结
1.6.2 强度
1.6.3 耐久性
1.7 其他通用水泥
1.7.1 混合材料
1.7.2 普通硅酸盐水泥
1.7.3 矿渣硅酸盐水泥
1.7.4 火山灰质硅酸盐水泥
1.7.5 粉煤灰硅酸盐水泥
1.7.6 石灰石硅酸盐水泥
1.7.7 复合硅酸盐水泥
1.8 特种水泥
1.8.1 特种水泥的分类
1.8.2 快硬高强水泥
1.8.3 油井水泥
1.8.4 装饰水泥
1.8.5 膨胀和自应力水泥
1.8.6 耐高温水泥
1.8.7 机场跑道水泥
1.8.8 核电站工程用水泥
1.8.9 其他特种水泥
思考题
第2章 玻璃
2.1 概述
2.1.1 玻璃的定义
2.1.2 玻璃的性质
2.2 玻璃的形成
2.2.1 形成玻璃的物质及方法
2.2.2 玻璃形成的热力学条件
2.2.3 玻璃形成的动力学条件
2.2.4 玻璃形成的结晶化学条件
2.3 玻璃的结构
2.3.1 晶子学说
2.3.2 无规则网络学说
2.3.3 玻璃结构中阳离子的分类
2.4 玻璃组成、结构、性能之间的关系
2.5 普通氧化物玻璃
2.5.1 硅酸盐玻璃与硼酸盐玻璃
2.5.2 玻璃熔制及成型
2.5.3 玻璃的退火与淬火
2.6 光学玻璃
2.7 微晶玻璃
2.7.1 微晶玻璃概述
2.7.2 微晶玻璃的种类
2.8 特种玻璃
2.8.1 特种玻璃概述
2.8.2 特种玻璃的分类
2.8.3 特种玻璃的制备和加工
2.9 玻璃纤维
2.9.1 典型玻璃纤维的种类
2.9.2 玻璃纤维的基本性能
思考题
第3章 陶瓷
3.1 概述
3.2 陶瓷的结构
3.2.1 陶瓷的结合键
3.2.2 陶瓷的晶体结构
3.3 陶瓷的相结构
3.3.1 一元相图
3.3.2 二元相图
3.4 结构陶瓷
3.4.1 氧化物陶瓷
3.4.2 氮化物陶瓷
3.4.3 碳化物陶瓷
3.5 功能陶瓷
3.5.1 电容器陶瓷
3.5.2 压电陶瓷
3.5.3 磁性陶瓷
3.5.4 光学陶瓷
3.5.5 导电陶瓷和超导陶瓷
3.5.6 半导体陶瓷
思考题
第4章 碳
4.1 概述
4.1.1 碳的结构
4.1.2 碳的性质
4.2 碳化与石墨化
4.2.1 碳化
4.2.2 石墨化
4.3 玻璃碳
4.3.1 概述
4.3.2 玻璃碳的结构与性能
4.3.3 玻璃碳的应用
4.4 碳纤维
4.4.1 概述
4.4.2 碳纤维的名称和分类
4.4.3 碳纤维的制备方法
4.4.4 碳纤维的表面结构及处理
4.5 富勒烯
4.5.1 概述
4.5.2 C12的制备和分离
4.5.3 结构与性能
4.5. 4应用
4.6 碳纳米管
4.6.1 概述
4.6.2 结构与性质
4.6.3 碳纳米管的制备
4.6.4 碳纳米管生长机理的推测
4.6.5 碳纳米管的应用
4.7 碳／碳（C／C）复合材料
4.7.1 概述
4.7.2 C／C复合材料的制备
4.7.3 C／C复合材料的防氧化
4.7.4 C／C复合材料的应用
思考题
第5章 陶瓷基复合材料
5.1 概述
5.1.1 应用背景
5.1.2 陶瓷基复合材料的分类
5.1.3 陶瓷基复合材料的性能特征
5.1.4 陶瓷基复合材料增韧的方式以及相关机制
5.2 陶瓷纤维
5.2.1 碳化硅纤维
5.2.2 氧化铝纤维
5.2.3 氮化硼（BN）纤维
5.2.4 硅酸铝纤维
5.3 陶瓷基复合材料的界面
5.3.1 界面的功能及类型
5.3.2 界面的性能和结构
5.3.3 界面的制备工艺
5.3.4 界面的性能表征
5.3.5 界面材料
5.4 碳化硅陶瓷基复合材料
5.4.1 碳化硅陶瓷基复合材料界面和纤维
5.4.2 碳化硅陶瓷基复合材料的制备
5.4.3 碳化硅陶瓷基复合材料的主要性能
5.5 氧化硅陶瓷基复合材料
5.5. 1高温透波复合材料
5.5.2 氧化硅陶瓷基复合材料
5.5.3 纤维增强熔石英复合材料
5.6 氮化硅陶瓷基复合材料
5.6.1 氮化硅陶瓷
5.6.2 颗粒增强氮化硅陶瓷基复合材料
5.6.3 晶须增强氮化硅陶瓷基复合材料
5.6.4 长纤维增强氮化硅陶瓷基复合材料
思考题
第6章 气凝胶
6.1 概述
6.2 气凝胶的分类及结构
6.2.1 气凝胶的分类
6.2.2 气凝胶的结构表征
6.2.3 气凝胶的分形
6.3 气凝胶的性能
6.3.1 力学特性
6.3.2 光学特性
6.3.3 热学特性
6.3.4 电学特性
6.3.5 声学特性
6.3.6 气凝胶的其他性质
6.4 气凝胶的制备
6.4.1 溶胶-凝胶过程
6.4.2 凝胶干燥过程
6.4.3 气凝胶的制备举例
6.5 气凝胶的应用
6.5.1 隔热材料
6.5.2 声阻耦合材料
6.5.3 催化荆和催化剂载体
6.5.4 高能粒子探测器
6.5.5 在电学中的应用
6.5.6 在光学中的应用
6.5.7 气凝胶的其他应用
思考题
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