本書(shū)主要內(nèi)容包括：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)、晶體的缺陷、非晶態(tài)與準(zhǔn)晶態(tài)、材料表面與界面、材料電化學(xué)、材料制備原理、金屬材料的制備、無(wú)機(jī)非金屬材料的制備、高分子材料的制備、復(fù)合材料的制備、前沿新材料等，闡述了材料的組成和結(jié)構(gòu)、制備方法、功能特性及應(yīng)用。
麥立強(qiáng)，武漢理工大學(xué)材料學(xué)院，杰青 院長(zhǎng)。
主要學(xué)習(xí)及教育經(jīng)歷：
2017.02-2017.08，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校，高*級(jí)研究學(xué)者，合作導(dǎo)師：美國(guó)科學(xué)院院士楊培東教授；
2008 - 2011，美國(guó)哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物系，高*級(jí)研究學(xué)者，合作導(dǎo)師：美國(guó)科學(xué)院院士Charles M. Lieber教授；
2006 - 2007，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院納米科學(xué)和技術(shù)中心，訪問(wèn)學(xué)者、博士后，合作導(dǎo)師：中科院外籍院士王中林教授；
2001 - 2004，武漢理工大學(xué)，獲工學(xué)博士學(xué)位，導(dǎo)師：陳文 教授；
1998 - 2001，桂林理工大學(xué)，工學(xué)碩士學(xué)位，導(dǎo)師：鄒正光 教授；
1994 - 1998，太原理工大學(xué)，工學(xué)學(xué)士學(xué)位。
主要工作經(jīng)歷：
2019-至今，武漢理工大學(xué)，材料科學(xué)與工程學(xué)院，院長(zhǎng)；
2016-2019，武漢理工大學(xué)，材料科學(xué)與工程國(guó)際化示范學(xué)院，國(guó)際事務(wù)院長(zhǎng)；
2014-2016，武漢理工大學(xué)，材料科學(xué)與工程試點(diǎn)學(xué)院，執(zhí)行院長(zhǎng)；
2011 - 至今，武漢理工大學(xué)，材料科學(xué)與工程學(xué)院，學(xué)科首席教授；
2009 - 至今，武漢理工大學(xué)，武漢理工大學(xué)納米重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室主任；
2007 - 2011，武漢理工大學(xué)，材料科學(xué)與工程學(xué)院，破格晉升教授，博士生導(dǎo)師；
2004 - 2007，武漢理工大學(xué)，材料科學(xué)與工程學(xué)院，特聘副教授。
麥立強(qiáng)，武漢理工大學(xué)材料學(xué)科首席教授，博士生導(dǎo)師，武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者（2014），國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”領(lǐng)軍人才入選者（2016），英國(guó)皇*家化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“納米科技”重點(diǎn)專項(xiàng)總體專家組成員。2004年在武漢理工大學(xué)獲工學(xué)博士學(xué)位，隨后在美國(guó)佐治亞理工學(xué)院、哈佛大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校從事博士后、高*級(jí)研究學(xué)者研究。
主要研究方向?yàn)榧{米儲(chǔ)能材料與器件。構(gòu)筑了國(guó)際上第*一個(gè)單根納米線固態(tài)儲(chǔ)能器件，創(chuàng)建了原位表征材料電化學(xué)過(guò)程的普適新模型，率先實(shí)現(xiàn)了高性能納米線電池及關(guān)鍵材料的規(guī)�；苽浜蛻�(yīng)用。目前已發(fā)表包括Nature、Nature Nanotechnol.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Chem. Rev.等在內(nèi)的SCI論文350余篇；獲授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利100余項(xiàng)。在美國(guó)MRS、ACS、ECS等重要國(guó)際會(huì)議做大會(huì)報(bào)告、主旨報(bào)告、特邀報(bào)告70余次。作為大會(huì)主席組織Nature能源材料會(huì)議、第十屆中美華人納米論壇等重要國(guó)際會(huì)議10余次。主持國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃課題、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目等30余項(xiàng)。獲國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（第*一完成人）、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)、科睿唯安全球高被引科學(xué)家、教育部自然科學(xué)一等獎(jiǎng)（第*一完成人）、英國(guó)皇*家化學(xué)會(huì)中國(guó)高被引作者、中國(guó)青年科技獎(jiǎng)、光華工程科技獎(jiǎng)（青年獎(jiǎng)）、湖北省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)（第*一完成人）、侯德榜化工科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（青年獎(jiǎng)）、國(guó)際電化學(xué)能源科學(xué)與技術(shù)大會(huì)卓*越研究獎(jiǎng)，入選“國(guó)家百千萬(wàn)人才工程計(jì)劃”，并被授予“有突出貢獻(xiàn)中青年專家”榮譽(yù)稱號(hào)，享受國(guó)務(wù)院政府特殊津貼。任J. Energy Storage副主編，Adv. Mater.、Chem. Rev.客座編輯，Acc. Chem. Res.、Joule、ACS Energy Lett.、Adv. Electron. Mater.、Small國(guó)際編委，Nano Res.、Sci. China Mater.編委。
第1章教學(xué)要點(diǎn) 1
1．1材料與化學(xué) 1
1．2材料的發(fā)展過(guò)程 2
1．3材料的分類 3
1．4材料化學(xué)的研究?jī)?nèi)容 3
1．5“材料化學(xué)”課程的特點(diǎn)和要求 4
1．6材料化學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用 5
拓展閱讀 7
思考題 8
參考文獻(xiàn) 8
第2章教學(xué)要點(diǎn) 9
2．1元素及其性質(zhì) 9
2．2原子間鍵合與晶體 11
2．2．1金屬鍵與金屬晶體 11
2．2．2離子鍵與離子晶體 13
2．2．3共價(jià)鍵與共價(jià)晶體 17
2．2．4氫鍵與鋰鍵 20
2．2．5范德華鍵 21
2．3晶體學(xué)基本概念 21
2．3．1晶體與非晶體 22
2．3．2空間點(diǎn)陣 22
2．3．3晶胞參數(shù) 22
2．3．4晶向指數(shù)、晶面指數(shù)和晶面間距 24
拓展閱讀 25
思考題 25
參考文獻(xiàn) 25
第3章教學(xué)要點(diǎn) 27
3．1晶體缺陷的分類 27
3．2點(diǎn)缺陷 28
3．2．1點(diǎn)缺陷的類型 28
3．2．2點(diǎn)缺陷的表示方法 29
3．2．3點(diǎn)缺陷反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)原則 30
3．2．4點(diǎn)缺陷的濃度 31
3．2．5色心 34
3．3線缺陷與位錯(cuò)模型 35
3．3．1位錯(cuò)的類型 36
3．3．2位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng) 37
3．4面缺陷和體缺陷 37
拓展閱讀 39
思考題 40
參考文獻(xiàn) 40
第4章教學(xué)要點(diǎn) 41
4．1非晶態(tài)固體的結(jié)構(gòu)特征 41
4．1．1結(jié)構(gòu)特征 41
4．1．2雙體分布函數(shù) 43
4．2非晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)模型 44
4．3非晶態(tài)固體的形成與穩(wěn)定性 46
4．3．1非晶態(tài)固體的形成條件 46
4．3．2非晶態(tài)材料的穩(wěn)定性 47
4．4非晶態(tài)材料的性質(zhì) 48
4．5準(zhǔn)晶態(tài)材料 51
4．5．1準(zhǔn)晶的結(jié)構(gòu)特征 51
4．5．2準(zhǔn)晶的理論模型 52
4．5．3準(zhǔn)晶的特性 52
拓展閱讀 54
思考題 57
參考文獻(xiàn) 57
第5章教學(xué)要點(diǎn) 58
5．1界面與表面的定義 58
5．1．1液體表面 60
5．1．2固體表面 60
5．2表界面吸附 64
5．2．1吸附類型 65
5．2．2固-液界面吸附 66
5．2．3表界面的氣體吸附 67
5．3固體表面潤(rùn)濕現(xiàn)象 69
5．3．1粘濕 69
5．3．2浸濕 70
5．3．3鋪展 70
5．3．4楊氏方程 70
5．3．5粗糙表面的潤(rùn)濕情形 71
5．3．6吸附膜對(duì)潤(rùn)濕的影響 72
5．4固體表面黏附 72
5．4．1黏附公式 72
5．4．2黏附理論介紹 73
拓展閱讀 74
思考題 75
參考文獻(xiàn) 75
第6章教學(xué)要點(diǎn) 77
6．1電化學(xué)體系基本單元 78
6．1．1電子導(dǎo)體——電極 78
6．1．2離子導(dǎo)體——電解質(zhì) 80
6．2非法拉第過(guò)程 82
6．2．1理想極化電極 83
6．2．2電極的電容和電荷 83
6．2．3雙電層 84
6．3法拉第過(guò)程 84
6．3．1原電池和電解池 84
6．3．2影響電極反應(yīng)速率和電流的因素 88
6．4物質(zhì)傳遞形式 91
6．4．1對(duì)流 91
6．4．2濃差擴(kuò)散 92
6．4．3電遷移 92
6．5化學(xué)電源材料 93
6．5．1化學(xué)電源概述 93
6．5．2鋰離子電池 96
6．5．3新型化學(xué)電池 101
拓展閱讀 103
思考題 104
參考文獻(xiàn) 105
第7章教學(xué)要點(diǎn) 106
7．1材料設(shè)計(jì)方法 106
7．1．1材料設(shè)計(jì)方法概述 106
7．1．2材料設(shè)計(jì)的理論方法 107
7．2固相化學(xué)反應(yīng) 110
7．2．1固相化學(xué)反應(yīng)的分類 110
7．2．2固相化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn) 110
7．2．3固相化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程及機(jī)理 110
7．2．4固相化學(xué)反應(yīng)的控制因素 113
7．3液相化學(xué)反應(yīng) 114
7．3．1液相化學(xué)反應(yīng)的分類 114
7．3．2液相化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn) 116
7．3．3液相化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程及機(jī)理 116
7．3．4液相化學(xué)反應(yīng)的控制 117
7．4氣相化學(xué)反應(yīng) 119
7．4．1氣相化學(xué)反應(yīng)的分類 119
7．4．2氣相反應(yīng)的特點(diǎn) 119
7．4．3物理氣相反應(yīng)的過(guò)程及機(jī)理 119
7．4．4化學(xué)氣相反應(yīng)的過(guò)程及機(jī)理 121
拓展閱讀 122
思考題 123
參考文獻(xiàn) 123
第8章教學(xué)要點(diǎn) 124
8．1金屬材料概述 124
8．2金屬的熱分解制備 125
8．3金屬的熱還原制備 130
8．3．1常壓下的金屬熱還原 131
8．3．2真空下的金屬熱還原 133
8．4金屬的電解制備 136
8．5金屬的精煉 139
8．6合金制備 141
8．6．1低共熔混合物 142
8．6．2金屬固溶體 142
8．6．3金屬化合物 143
拓展閱讀 143
思考題 144
參考文獻(xiàn) 144
第9章教學(xué)要點(diǎn) 145
9．1無(wú)機(jī)非金屬材料概述 145
9．2無(wú)機(jī)非金屬材料粉體的制備方法 146
9．2．1機(jī)械法 146
9．2．2化學(xué)合成法 147
9．3無(wú)機(jī)非金屬材料的成型 153
9．3．1可塑成型 153
9．3．2注漿成型 154
9．3．3膠態(tài)成型 155
9．3．4玻璃的熔制與成型 156
9．4無(wú)機(jī)非金屬材料的燒結(jié) 157
9．4．1燒結(jié)的定義 157
9．4．2燒結(jié)的原理 158
9．4．3燒結(jié)的分類 160
拓展閱讀 162
思考題 165
參考文獻(xiàn) 165
第10章教學(xué)要點(diǎn) 166
10．1高分子材料概述 166
10．2聚合物的結(jié)構(gòu)特征 167
10．2．1結(jié)構(gòu)特征概述 167
10．2．2聚合物的結(jié)構(gòu) 169
10．2．3聚合物的立體異構(gòu)現(xiàn)象 169
10．2．4聚合物中的分子運(yùn)動(dòng) 171
10．3自由基聚合 172
10．3．1自由基聚合概述 172
10．3．2自由基聚合機(jī)理 173
10．3．3自由基聚合引發(fā)劑 175
10．3．4其他引發(fā)作用 176
10．4離子聚合 178
10．4．1陰離子聚合 178
10．4．2陽(yáng)離子聚合 181
10．5配位聚合 184
10．6逐步聚合 186
10．6．1線形縮聚機(jī)理 187
10．6．2縮聚中的副反應(yīng) 188
10．6．3逐步聚合的實(shí)施方法 188
10．7聚合物的老化與穩(wěn)定 189
拓展閱讀 190
思考題 191
參考文獻(xiàn) 192
第11章教學(xué)要點(diǎn) 193
11．1復(fù)合材料概述 193
11．1．1復(fù)合材料的分類 194
11．1．2復(fù)合材料的命名 194
11．2聚合物基復(fù)合材料的制備 195
11．2．1聚合物基復(fù)合材料概述 195
11．2．2預(yù)浸料 預(yù)混料的制備 195
11．2．3聚合物基復(fù)合材料的成型工藝 196
11．3金屬基復(fù)合材料的制備 197
11．3．1金屬基復(fù)合材料概述 197
11．3．2固態(tài)法 198
11．3．3液態(tài)法 198
11．3．4沉積法 198
11．3．5原位復(fù)合法 198
11．4陶瓷基復(fù)合材料的制備 199
11．4．1陶瓷基復(fù)合材料概述 199
11．4．2粉末冶金法 199
11．4．3漿體法（濕態(tài)法） 199
11．4．4反應(yīng)燒結(jié)法 200
11．4．5直接氧化沉積法 200
11．4．6化學(xué)氣相沉積法 200
11．4．7化學(xué)氣相滲透法 201
11．4．8溶膠-凝膠法 201
11．4．9前驅(qū)體熱解法 202
11．5有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料的制備 202
11．5．1有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料概述 202
11．5．2在無(wú)機(jī)材料中引入有機(jī)相 202
11．5．3在有機(jī)材料中引入無(wú)機(jī)相 203
11．5．4兩相交聯(lián)的有機(jī)-無(wú)機(jī)材料 204
11．5．5溶膠-凝膠過(guò)程制備有機(jī)-無(wú)機(jī)材料 205
拓展閱讀 205
思考題 207
參考文獻(xiàn) 207
第12章教學(xué)要點(diǎn) 208
12．1量子材料 209
12．1．1量子材料概述 209
12．1．2超導(dǎo)電性和超導(dǎo)材料 210
12．1．3關(guān)聯(lián)電子物理與材料 212
12．1．4拓?fù)淞孔游锢砗筒牧?216
12．1．5量子材料的制備方法 220
12．1．6量子材料的應(yīng)用 222
拓展閱讀 225
12．2光子與光學(xué)材料 226
12．2．1光學(xué)材料概述 226
12．2．2感光材料 226
12．2．3發(fā)光材料 227
12．2．4光學(xué)玻璃 228
12．2．5光學(xué)晶體 230
12．2．6光學(xué)塑料 231
12．2．7光學(xué)膜材料 232
12．2．8前沿光學(xué)材料的應(yīng)用 232
拓展閱讀 235
12．3金屬有機(jī)框架（MOFs）材料 235
12．3．1MOFs材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 236
12．3．2MOFs材料的種類 237
12．3．3MOFs材料的制備方法 242
12．3．4 MOFs材料的應(yīng)用 242
拓展閱讀 247
12．4手性材料 248
12．4．1手性材料概述 248
12．4．2手性材料的合成 249
12．4．3手性材料的應(yīng)用 252
拓展閱讀 260
12．5超材料 261
12．5．1超材料概述 261
12．5．2超材料分類 264
12．5．3超材料設(shè)計(jì)與基因工程 266
12．5．4超材料的應(yīng)用 267
拓展閱讀 269
思考題 270
參考文獻(xiàn) 271
書(shū)單推薦
