材料化学导论 西北大学.ppt

美国商业部对2000年12项新型技术的预测 ●用化学理论和方法研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构和功能关系，使人们能够设计新型材料。 ●合成化学提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 ●在20世纪后期有两个动向：一是具有特定功能的先进材料变得越来越重要；一是高级材料对于特殊物理性质和材料的高级结构的依赖性增加。 材料化学中的基本内容 * * 材料化学导论 联系电话 E-mail：zhangfx@nwu.edu.cn 西北大学本科化学专业指定选修课 张逢星主讲 ●纳米热！超导热！新材料热！化学学生学点材料知识有好处！ ●本科程从材料的组成、结构、性能和应用的关联角度介绍材料，化学味浓！结构味浓！ ●本课程在专业指定选修课程设立，学时40，学分2。指定选修≡必修！ ●好好听完每一节课，课后做做习题，随即点名，3次不到取消考试资格。课程结束考试采用笔试方式，占80～70％。 开场白 教材下载： 我的电脑→网上邻居→化学系服务器→化学课件： 材料化学导论讲义，word文档 材料化学导论教案，ppt课件 第1章 材料化学绪论 什么叫材料？ ●国外2部大型辞书对材料的定义： §1 材料的定义、分类和作用 ①《Longman Dictionary》： anything from which something is or may be made。 ②《Oxford Advanced Learner’English-Chinese Dictionary》： that of which something is can be made or which something is done。 牛津高级英汉学习词典说：用来制作某种物件或完成某种事情的东西称作材料 Langman词典说：能够或可以用来制作某种物件东西称作材料 国内大型辞书《辞海》：人们把自然界经过开采而获得的劳动对象称为原料。自然界自然存在而未经过人类任何劳动输入的就不能称为原料。例如，开采出来的矿物是冶金的原料，种植出来的小麦是制造面粉的原料，单采掘工业中就没有原料。在加工工业中，一般把来自采掘工业和农业的劳动对象称为原料，把经过工业加工的原料（如钢铁、水泥）称为材料。材料和原料合成为原材料。 《辞海》定义可以总结为：经过人类劳动而取得的劳动对象称为原料，经过二次加工的原料称为材料。 ●上述定义的欠缺及使用不便 共性 3个定义都指出了：材料是用来制作某种物件或完成事情。 差异 两种英文定义均未能指出材料使用过程中本质方面的变化。 辞海的定义虽然阐明了原料和材料之间的联系和区别，但也没有指出材料在使用中本质的变化。 使用这些定义在实际中带来不便： ①化工品烧碱(NaOH)？ 按定义应是材料，但类似不胜枚举的化工产品都是原料。 ②来自采掘工业的沙石、木材等等？ 按定义似乎应是原料，习惯上将其归入建筑材料。 思考？食盐在加工中失去了其原质。 烧碱在应用于其它化工加工过程时，也要失去原质。所以，食盐和烧碱一般都看作是化工原料。原料在加工中一般均失去了原质。 怎样定义材料？ ●借助两个英语词组来说明材料的含义： “ made of ” 指构成或制成物品后，其物质的原质没有发生变化； “ made from ” 指构成或制成物品后，其物质的原质已经发生变化，即失去了原质。 定义材料：经过人类劳动获得的、在进一步的加工过程中仍然保持原质的劳动对象称为材料。 1.2材料的分类 ⑴按照材料的化学属性可以分为4类： 无机非金属材料 有机高分子材料 黑金属，有色金属，合金，钢铁，轻质合金 金属材料 单晶形态，多晶形态。烧结成型，制陶工艺。 新型陶瓷材料（New Ceramics）或精细陶瓷（Fine Ceramics）。 以脂肪族或芳香族的C-C共价键为基础结构的大分子组成。一般又分为塑料、橡胶和纤维。 复合材料 金属、无机非金属和有机高分子材料有机结合，分子态材料，杂化材料 结构材料（Structural material）：以力学性能，如受力形变、脆性断裂和强度等作为应用性能，如制造工具、机器、车辆用的钢铁材料，建筑房屋、桥梁和铁路用的混凝土材料。这些材料都具有抵抗外力作用而保持自己的形状、结构不变的优良力学性能。 功能材料（Functional material）：此概念1965年由美国贝尔研究所的J.A.Morton博士提出，现已被各国材料界重视和接受。其定义是：