美国材料化学课程 1-3

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材料化学5鲍林原则

材料化学5鲍林原则

U Z Z e2 N A A 1 1
r0
n
这个公式称为波恩兰德离子晶体晶 格能方程。
U Z Z e2 N A A 1 1
r0
n
晶格能的大小与离子晶体的物理性能之间有密切的关系。 一般说来,晶格能越大,晶体的硬度就越大,熔点越高, 热膨胀系数越小。
若不同的离子晶体具有相同的晶体构型 (A相同) 、相同的 阳离子电价和阴离子电价 (Z+、Z相同),则晶格能随r0 (也 相当于晶胞常数) 的增大而减小,相应的,晶体的熔点降低 而热膨胀系数增大;
关于离子半径:鲍林半径
离子的大小主要是由外层电子的分布决定,而对于具有 相同电子层的离子来说,其离子半径则应该与其有效核 电荷成反比。因此鲍林提出了一个计算离子半径的公式
R1
Cm
Z
用这一方法可以求出 R1 后,就可以用下式换算出多价离 子的半径 R:
R R1 2 /(n1)
哥希密德半径和鲍林半径都是以配位数为 6 的 NaCl 结构为基准的。和金属的原子半径一样 ,离子的有效半径也应该与配位数有关。对于 配位数不为 6 的结构,离子半径值应该乘以一
如果组成离子晶体的阳离子和阴离子的电子构型不同, n 值则可以取阴、阳离子 n 值的平均值。
一对阴、阳离子之间的互作用势能 V 应该为吸引能和排斥能之和,即
V Z Z e2 B
r
rn
V Z Z e2 B
r
rn
可以通过令 dV/dr=0 来获得离子间的平衡
距离 r0 和互作用势能的极小值Vmin。注意 到 r0 和 Vmin 都是参数B的函数,将 B 用 r0 表示并代入 Vmin 的表达式即得到:
r0
一些典型晶体结构的马德隆常数

中美教材呈现方式对比——以元素周期表为例

中美教材呈现方式对比——以元素周期表为例

第3期 收稿日期:2019-11-22作者简介:朱静雯(1995—),女,宁夏石嘴山人,宁夏大学在读研究生,化学教育专业。

中美教材呈现方式对比-以元素周期表为例朱静雯,杨天林(宁夏大学化学化工学院,宁夏银川 750021)摘要:教材是教师教与学生学的重要蓝本和基础辅助材料,对教师教学和学生学习有重要指导和参考价值。

本文选取我国人民教育出版社出版的《普通高中课程标准实验教科书化学》与美国McGraw-HillEducation出版的化学教材《Chemistry(ConceptsandApplications)》,以元素周期表这一板块知识的呈现方式为例,进行分析比较。

发现《普通高中课程标准实验教科书化学》呈现过程逻辑性强,内容条理清晰,学习板块丰富,实验运用较多,但知识关联性不够紧密,与生活联系不密切;而《Chemistry(ConceptsandApplications)》呈现方式以生活时间顺序为主,知识内容难度相对较大,学习板块灵活,人文历史背景较多,与生活连接紧密,对学生的创新性与数理推理能力要求较高。

关键词:中美教材;比较分析;元素周期表中图分类号:G42 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2020)03-0179-02ComparisonofPresentationMethodsofTextbooksBetweenChineseandAmerican—TakingthePeriodicTableofElementsasanExampleZhuJingwen,YangTianlin(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,NingxiaUniversity,Yinchuan 750021,China)Abstract:Textbooksarethemostbasicauxiliarymaterialsforteachersandstudentstolearn,thisarticleselectsChineseandAmericanchemistrytextbookstocarryoncomparison.Thedomestictextbookis“Chemistry”publishedbyPeople'sEducationPress,andthetextbookis“Chemistry(ConceptsandApplications)”publishedbyMcGraw-hillEducationinUnitedStates.Takingthepresentationoftheperiodictableofchemicalelementsasanexampleanalyzingandcomparingthem.Wefoundthatthedomestictextbookpresentationprocessisstronglogical,thecontentisclear,thelearningsectionisrich,andtheexperimentalapplicationalsoisusedmore,however,theknowledgerelevanceinthetextbookisweakandnotcloselyrelatedtolife.Incontrast,Americantextbooksaremainlypresentedinthechronologicalorderoflife,thecontentofknowledgeisdifficult,thelearningsectionisflexible,thehumanitieshistoricalbackgroundismore,andthelifeiscloselyconnected,buttheyhavehigherrequirementsoninnovationabilityandmathematicalreasoningability.Keywords:textbook;comparison;periodictable 教材是教学活动中必不可少的辅助材料。

美国大学常用课本

美国大学常用课本

美国⼤学常⽤课本我来说⼀些美国college⽐较流⾏的课本,因为本⼈是理⼯科,上的⼤学也是很⼀般的,不过没吃过猪⾁也见过猪跑啊。

顶尖⼤学的课本名单还是能找到的。

很多希望学习英⽂,或是由⾄于留学美国的⾼中,⼤学⽣可以参考⼀下是否在同⼀⽔平上。

⼀般来说美国的college students必须要上⼀些GE课程,就是general course。

包含必修的微积分(看看看,⾛到哪⾥都跑不掉的)现在很流⾏的课本是james stewart 的calculus. 这本书应⽤⼴泛,且长盛不衰,版本到第五版了,价格也随之飙升到156美⼑,前⼀阵南加州有⼀个学⽣游⾏,就是专门重点抗议这本书出了第五版,且涨了27块钱。

随之的,就连初级微积分(precalculus)都是stewart出的。

这本书很厚,上千页,包含了同济版的所有内容就我看来(我也不熟悉同济版,我当初⽤的是变态的交通⼤学版)。

从最初的极限,求导,积分,⽆穷级数,到多重积分,常微积分。

尤其是对于⼀些偏枝很是强调,⽐如说物理应⽤,球⾯柱⾯坐标应⽤,,另外对求复杂积分的难度有要求。

另外淡化了极限的理论定义,主要以应⽤为主。

但是写得⾮常详尽,该有的例题都有了,(都让⼈觉得罗嗦了),课后习题多的让⼈⼿抽筋。

不过我的看法是,只要国内的微积分能学好,这本微积分并不算难。

(因为理论性的东西少,可能还简单不少)。

流⾏的好处是,本书要想下载,只要到emule上⼀搜,乌央乌央的。

给出详细内容:Hardcover: 1368 pagesPublisher: Brooks Cole; 5 edition (December 24, 2002)Language: EnglishISBN: 053439339XProduct Dimensions: 10.3 x 8.5 x 2.1 inchesShipping Weight: 6.1 pounds另⼀本是偏理论性的,caltech,MIT都骄傲的宣称他们使⽤此书,Apostol的calculus and linear algebra,是将为积分与线性代数结合在⼀起的。

美国食品接触材料化学物质安全限量表

美国食品接触材料化学物质安全限量表

附表六:美国食品接触材料化学物质安全限量表Materials Code of FederalRegulationTest Items Requirement1 Resinous and PolymericCoating树脂和聚合物涂料21CFR 175.300Overall Migration总迁移Coating employed as a component of acontainer not to exceed 1 gallon and intend forone-time use.容器体积不超过1加仑且一次性使用。

≤0.5mg/in2Coating employed as a component of acontainer having a capacity in excess of 1 gallonand intend for one-time use.容器体积超过1加仑且一次性使用。

≤1.8mg/in2Coating employed as a component of acontainer for repeat use.可以反复使用的容器。

≤18mg/in2Coating intend for repeated use, and employedother than as a component of a container.涂层不是容器的组成成分,且可以反复使用。

≤18mg/in22 Paper or paperboard纸及纸制品21CFR 176.170Overall Migration总迁移≤0.5mg/in23 Acrylonitrile/Butadiene/Styrene Co-polymer丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物ABS21CFR 177.1020AcrylonitrileMonomer丙烯腈单体≤0.0015mg/in24 Closures with sealinggasket密封垫圈21CFR 177.1210Overall Migration总迁移Plasticized polymer,including rubber from hotmelt, solution, plastisol, orlatex液体增塑密封橡胶垫圈≤50ppm (Water),≤500ppm (Heptane),≤50ppm (Alcohol)Unvulcanized natural orsynthetic rubber非硫化型橡胶垫圈≤50ppm (Water),≤250ppm (Heptane),≤50ppm (Alcohol)Vulcanized natural orsynthetic rubber硫化型橡胶垫圈≤50ppm (Water),≤50ppm (Heptane),≤50ppm (Alcohol)Polymeric or resinous-coatedpaper, plastic or metal foilsubstance有涂层的纸塑料金属膜≤50ppm (Water),≤250ppm (Heptane),≤50ppm (Alcohol)5 Olefin Polymers烯烃聚合物(PP/PE/OP)21CFR 177.15201.Density,密度,2.Melting Point熔点3. N-hexaneextractive,正己烷提取 4.Xylene extractive二甲苯提取Details see (c) specification of 177.1520.Test result expressed as %w/w.6 Polycarbonate Resins聚碳酸酯PC21CFR 177.1580Water extractives水提取物≤0.15%w/wEthyl alcoholextractives乙醇提取物≤0.15%w/wN-heptaneextractives正己烷提取物≤0.15%w/w7 Polyethylene phthalatepolymers聚对苯二甲酸乙二酯(PET )21CFR 177.1630ChloroformExtractives氯仿提取物Used for packaging, transporting orholding food excluding alcoholicbeverages.食品接触但不包括酒精饮料≤0.5mg/in2(distilled water )≤0.5mg/in2(n-heptane )Used for packaging, transporting or holding alcoholic beverages (do not exceed 50 percent by volume)接触酒精饮料(不超过50%) ≤0.5mg/in2(distilled water )≤0.5mg/in2(n-heptane )≤0.5mg/in2(ethyl ethanol )Used for contain food during oven baking or cooking at temperature above 250F.烘烤烹煮食品(不超过250F)≤0.02mg/in2(distilled water)≤0.02mg/in2(n-heptane)Used for contact dry food, bulk food include alcohol beverage not exceed 50 percent by volume.接触干食品,散装食品以及不超过50%的酒精饮料。

材料化学导论第1章-绪论讲述

材料化学导论第1章-绪论讲述

传统的无机非金属材料 之一:陶瓷
陶瓷按其概念和用途不同, 可分为两大类,即普通陶瓷和特 种陶瓷。
普通陶瓷即传统陶瓷,是指以粘土为主要原料与其它 天然矿物原料经过粉碎混练、成型、煅烧等过程而制 成的各种制品。
特种陶瓷是用于各种现代工业及尖端科学技术领域 的陶瓷制品。包括结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷 主要用于耐磨损、高强度、耐高温等场所。功能陶 瓷主要包括电磁功能、光学功能及其它功能的陶瓷 材料。
社,1989 4.丁马太《材料化学导论》厦门大学出版社,1993 5. 张逢星 李珺均《材料化学导论》西北大学本科讲义,2001
3
目录
第一章 绪论 第二章 材料化学理论基础 第三章 材料结构的表征 第四章 材料制备化学 第五章 材料的结构与物理性能 第六章 新型结构材料 第七章 新型功能材料 第八章 功能转换材料
术的发明和应用为代表的第二次工业革命,硅单晶材
料则起着先导和核心作用
8
2.材料是生产力发展的重要支柱 纵观人类利用材料的历史,可以清楚地看到,每
一种重要的新材料的发现和应用,都把人类支配自然 的能力提高到一个新的水平。材料科学技术的每一次 重大突破都会引起生产技术的革命,大大加速社会发 展的进程,给社会生产和人们生活带来巨大的变化, 把人类物质文明推向前进。
纤维受力时,形变不超过百分之二十。纤维大分 子沿轴向作规则排列,其长径比较大,在较广的 温度范围(-50~150℃)内,机械性能变化不大。 常用的合成纤维有尼龙、涤纶、晴纶和维尼纶等。
从19071907年第一个小型年第一个小型酚醛树脂厂建立到酚醛树脂厂建立到19271927年第一个热塑性聚氯乙烯年第一个热塑性聚氯乙烯27塑料的生产实现商品化塑料的生产实现商品化19301930年建立了聚合物概念年建立了聚合物概念后聚合物工业迅猛发展起来这一领域的进展经后聚合物工业迅猛发展起来这一领域的进展经历了新型塑料和合成纤维的深入研究历了新型塑料和合成纤维的深入研究1950197019501970年年工程塑料聚合物合金

1-SMT概述

1-SMT概述

37
中大型生产线

方式2:复合式系统。例如Simens的HS、DX、SX系列。

由复合式贴片机(悬臂模块化)组成,由于复合式机器可通过增 加动臂数量来提高速度,具有较大灵活性,既能满足产能多变的 要求也可以做到快速的多产品切换。
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中大型生产线

方式3:平行(模块化)系统。例如PHILIPS公司的FCM 系列。
19
国内高校开展电子封装教育与科研情况

开展了系统级封装、微系统封装、多芯片封装等方面的研究与教育的有 北京大学、中国科学院上海微系统与信息技术研究所、清华大学和南通 大学等。 以电子封装材料、无铅化封装和无铅焊料为主的研究与教育机构有:厦 门大学、华南理工大学、北京工业大学、大连理工大学、北京科技大学、 华中科技大学、中科院沈阳金属研究所等。 在SMT工艺及设备研究和教育方面为重点的高校有:桂林电子科技大学、 哈尔滨理工大学、北华航天工业学院、深圳职业技术学院、重庆工学院 等。 开展了电子封装关键设备研究与教学的单位有:哈尔滨工业大学机器人 研究所、上海交通大学机器人研究所、华南理工大学、中南大学等。 在封装可靠性及失效分析方面开展工作的有:中科院冶金所、复旦大学 等。 在集成电路封装设备的研发和生产方面的研究所有:信息产业部45所、2 所、深圳日东电子等。
6
结构紧凑,组装密度高、产品体积小、重量轻
特 点
高频特性好,抗振能力强,可靠性高
工序简单,焊接缺陷率低
生产成本低
适合自动化生产,生产效率高,劳动强度低
7
电子 产品
8
功能越来越强
电 子 产 品
体积越来越小 成本越来越低 更新越来越快
9
SMT 经历了哪些发展 历程?

1-3-3含硅矿物与信息材料

1-3-3含硅矿物与信息材料

1-3-3含硅矿物与信息材料(时间:45分钟分值:100分)基础巩固一、选择题1.下列有关新材料的说法正确的是()A.新材料包括新型无机非金属材料和功能有机高分子材料B.制作光导纤维的材料是单晶硅C.美国国家实验室制备的类似于二氧化硅结构的二氧化碳原子晶体与干冰属于同分异构体D.有机高分子材料全部是通过加聚反应或缩聚反应合成的[解析]选项A中新材料包括了新型无机非金属材料和功能有机高分子材料,正确;选项B中制作光导纤维的材料应是二氧化硅,不是单晶硅,不正确;C选项中二氧化碳原子晶体与二氧化碳分子晶体的晶体类型不同,原子晶体中不存在分子,不互为同分异构体;D 选项中有机高分子材料分为天然有机高分子材料和合成有机高分子材料,所以说全部是通过加聚反应或缩聚反应合成是不正确的,故本题只有选项A正确。

[答案]A2.(2010·福建理综,9)下列各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是()[解析]本题考查了元素化合物的性质及转化关系。

碳酸氢钠不能一步反应得到金属钠,A 选项错误;氢氧化铜也不能一步反应得到铜,B 选项错误;碳不完全燃烧得到一氧化碳,一氧化碳燃烧得到二氧化碳,二氧化碳与镁反应得到碳,C 选项正确;硅酸不能一步反应得到硅,D 选项错误。

[答案]C3.能证明碳酸的酸性比硅酸强的事实是( )A .CO 2溶于水生成碳酸,SiO 2不溶于水也不能跟水直接反应生成硅酸B .在高温条件下,SiO 2和Na 2CO 3能发生反应:SiO 2+Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑C .SiO 2的熔点比CO 2的高D .CO 2通入Na 2SiO 3稀溶液中,生成白色胶状沉淀,所生成的H 2SiO 3逐渐聚合形成硅酸溶胶[解析]D 项中是较强的酸与较弱酸的盐溶液反应生成较强酸的盐和较弱酸的复分解反应;B 项是酸性氧化物与盐反应,而不是酸与盐反应,并且它是在高温下进行的熔融反应,由于CO 2逸出才使得反应持续进行。

astm a105的1级2级3级锻造化学成分区别

astm a105的1级2级3级锻造化学成分区别

astm a105的1级2级3级锻造化学成分区别ASTM A105是美国材料和试验协会(ASTM)制定的标准,用于规范碳钢锻件的化学成分和机械性能要求。

A105由三个级别组成:1级、2级和3级。

这三个级别的化学成分有一些差异,下面将详细介绍每个级别的特点。

首先,我们来看一下ASTM A105 1级的化学成分要求。

根据ASTM A105标准,1级材料的化学成分要求如下:碳含量:0.35%最大硅含量:0.10-0.35%锰含量:0.60-1.05%磷含量:0.035%最大硫含量:0.040%最大铬含量:未规定镍含量:未规定钼含量:未规定铜含量:未规定从上述数据可以看出,ASTM A105 1级材料的主要成分是碳、硅和锰。

其他元素如铬、镍、钼和铜并没有特别的要求。

这些元素的含量不影响材料分类或性能评估。

接下来,我们来看一下ASTM A105 2级的化学成分要求。

根据ASTM A105标准,2级材料的化学成分要求如下:碳含量:0.35%最大硅含量:0.10-0.35%锰含量:0.60-1.05%磷含量:0.035%最大硫含量:0.040%最大铬含量:0.30%最大镍含量:0.40%最大铜含量:未规定ASTM A105 2级材料相比于1级材料,增加了对铬、镍和钼含量的要求。

这些元素的添加可以改善材料的耐蚀性能,提高其在高温和高压环境下的稳定性和耐久性。

最后,我们来看一下ASTM A105 3级的化学成分要求。

根据ASTM A105标准,3级材料的化学成分要求如下:碳含量:0.35%最大硅含量:0.10-0.35%锰含量:0.60-1.05%磷含量:0.035%最大硫含量:0.040%最大铬含量:0.30%最大镍含量:0.40%最大钼含量:0.12%最大ASTM A105 3级材料相比于2级材料,增加了对铜含量的要求。

铜的添加可以提高材料的耐蚀性能,尤其在处理硫化氢(H2S)的环境下,对抗应力腐蚀开裂非常有效。

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Dielectric constant as a function of frequency
• Determining kD over the entire frequency range is complicated • Typically can determine kD directly up to about 100 GHz • Electric dipoles → electric charge → internal electric field • Charge associated with field = capacitance
Case Study: Water, Methane and Hexane
• Total vdW interaction NRG
2 2 2 u u 2 3 h u o 1 2 w (r ) vdW 2 6 2 2 6 6 4 4 r 3 4 kTr 4 r o o o
vdW interactions are relatively weak compared to ionic and covalent forces and as such can be ignored
• Between atoms and molecules vdW interactions decrease by r-6 • HOWEVER, Hamaker showed that for condensed phases vdW interactions decrease by D-1 • THUS, vdW interactions are very important in determining properties of condensed materials
o 4 o n 1 3 M 2 n 2 4 N
2 o
was
calculated
using
the
Lorenz-Lorenz
equation:
where M is molecular weight (Mhexane = 86.18 g.mol-1 or 86.18x10-
vdW interactions cannot take place without light, because how would atoms generate EM waves
• First, wave-particle duality means electrons have a wave function associated with them • Second, the interaction of wave functions between two atoms means no external EM source needed (i.e. electronic polarization) • Third, in Keesom and Debye interactions an EM field generating dipole is already present • Experimental observations: surface tension of water does not change from a lit room to a dark room; deviations from ideal gas law for gases in closed dark containers still persists.







• Can be summarized as follows
w
vdW
(r)
C
vdW
r
6

C d
C r
o
C
i
6
Case Study: Water, Methane and Hexane
Table of selected properties for water, methane, and hexane at RT.
vdW Misconceptions
A vdW interaction is composed of only London (dispersion) forces.
1. London or Dispersion 2. Keesom or Rotational or Orientational 3. Debye or Induced
Solubility of a van der Waals Material in a Liquid
• vdW interactions tend to be generally attractive • HOWEVER, this does not imply that 2 vdW materials will mix • Must consider the NRG associated will all possible combinations

i 11
i
i


i
2
• However discontinuities are not convenient
N
C
k D ,imag inary ( ) 1

i 1 1


i

2
• Thus, we use imaginary kD when discussing dielectric constant
Water(l) (H2O) Methane(g) (CH4) n-Hexane(l) (C6H14)
a units for o are normalized to give o .
4 o
b 1D 3 . 336 x 10 30 C.m . c The electronic polarizability
Liquid Electronic Polarizability (10-30m3 a) 1.48 2.60 11.9c Dipole Moment (Debyesb) 1.85 0 ~0 Dielectric Constant 78 1.70 1.89 Refractive Index 1.3330 1.3038 1.3751
1791-1867
Let’s use the data
• What is the relationship between kD and refractive index? • What does having a kD larger than n2 imply about the vdW interactions present in the material? • Draw a graphical representation of kD as a function of frequency
Michael Faraday
• • • • • British Scientist – great experimentalist Inventor of the Bunsen burner Poor, self made with help from Davy Faraday’s law is one of the 4 Maxwell eqns Discovered benzene and invented oxidation numbering system; also first to liquefy chlorine • Faraday effect: light and magnetism are related • Diamagnetism • Faraday cage: external charge has no influence on anything enclosed inside a conductor
Dielectric constant as a function of frequency
• If we understand the source of kD, then upon inspection we can understand the nature of a material • Recall…
What happens when an external EM field is present
• When a external field is present:
– Dispersion – Keesom
• Take place in accordance to external field • Debye interactions are not relevant
J. Willard Gibbs
• A Yale man Passed away before the advent of the Nobel Prize (did win the Copley Medal from the Royal Society) • Father of Chemical Thermodynamics, one of the founders of vector analysis, optics, electromagnetic theory • Might be called one of the fathers of physical chemistry • First engineering Ph.D in the U.S. • Has his own stamp
C
kDA o t
Dielectric constant as a function of frequency
C kDA o t
• capacitance measured in Farads
C A 2 .s 4 1F V kg .m 2
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