生物材料复习案例.docVIP

材料科学与工程（Material Science and Engineering) 1、材料（materials） 定义（definition）： 广义上讲：所有的物质都是材料－－substances 狭义上讲：有用的物质才是材料－－materials 可用来制造 结构（structure）、机械（machines）、装置设备（devices）或其它产品（products） 分类（classification） 根据组成（composition or constitution） 金属 Metals 非金属 Ceramics or Non-Metals 聚合物 Polymers 复合材料 Composites 根据用途（use） 结构材料 Structural materials 功能材料 Functional materials 根据内部原子（Atoms）的排列 晶态材料 Crystalline materials (crystals) 非晶态材料 Amorphous materials (glasses, polymers, etc.) 根据内部原子（Atoms）的排列 晶态材料 Crystalline materials (crystals) 非晶态材料 Amorphous materials (glasses, polymers, etc.) 2、材料科学 MS（Materials Science） 研究材料的内部结构－－性能之间的关系 结构 (structure)：材料中原子或分子 (molecules)的排列方式 性能 (properties)： 当代四大热门材料介绍 1信息材料, 2能源材料, 3生物医用材料---生物材料,4航空航天材料 生物材料 生物体材料和各种医用、特别是对生物体进行诊断、治疗、置换和增进某受损组织和器官的功能性材料，包括生物体材料和生物医用材料。 生物体材料(biological material)一般都是具体组成某种组织细胞的成分； 生物医用材料(biomedical material)是与医学诊断、治疗有关的一类功能性材料，指用于医疗的能植入生物体或能与生物组织相接合的天然或人造材料。 按照成分和性质的不同，分为医用高分子材料，医用金属材料，医用陶瓷材料，医用复合材料和生物衍生材料。 生物矿物 动植物体内的无机矿物材料，如骨、牙、软体动物壳、植物维管束等。 它们是由无机矿物结晶（有时无非晶体）与有机基质（多为蛋白质或多糖）组成的复合材料，而且它们共同组装形成了高级有序结构。 因此，生物矿物不仅具有骨架支撑作用，而且还具有重力传感作用（如耳石）、磁场传感作用（如磁粒体）等特殊功能。—分子量关系式中的指数，一般在0.5 ～0.9之间。 晶体结构 晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况，它们能组成各种类型的排列，因此，实际存在的晶体结构是无限的。 三种常见金属的晶体结构 体心立方晶格（胞）：晶格常数a、90°，晶胞原子数为2个， ???　 　原子半径：? 　 ??? 　　致密度为68%，最大空隙半径 r四=0.29r原子，配位数为8 面心立方晶格（胞）：晶格常数a、90°，晶胞原子数为4个， ? 　原子半径：?????? ， ????? 致密度为74%，最大空隙半径r八=0.414r原子，配位数为12。 密排六方晶格（胞）：晶格常数a、c、90°、120°，晶胞原子数为6个， 　 原子半径： ??????? ， 　 致密度为74%，最大空隙半径 r八=0.414r原子 ，配位数为12。 空位、间隙原子、原子 （1）低分子单体通过官能团间的缩合逐步形成大分子。体 系由单体和分子量递增的一系列中间产物组成。 （2）每一步反应的速率和活化能基本相同。 （3）反应初期大部分单体很快形成低聚物，短期内转化率很高。随后低聚物相互反应，分子量缓慢上升。 大部分是平衡反应。 连锁聚合的特点： （1）聚合需要活性中心，如自由基、阳离子、阴离子等，因此有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合之分。 （2）聚合过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。 （3）聚合过程中相对分子质量变化不大，体系始终由单体、高分子量聚合物和引发剂组成。没有分子量递增的产物。 （4）单体转化率随时间增加。 20.平均分子量 根据统计方法不同，平均相对分子质量可分为数均分子量（,体系中低分子量部分对数均分子量由较大影响。）、质均分子量(,色散法测量得，高分子量部分贡献较大）、Z均分子量（，离心沉淀法测得，Z量：）、粘均分子量（，由粘度法测定）。一般情况下， 高分子的形状有：线