材料化学复习资料

第一章材料科学基础

1.1 原子间的键合、分子间作用

1、原子的键合、分子间作用有哪些？

原子：金属键、离子键

分子：共价键、氢键、德华键

2、各种键合有什么特点和特性？

3、形成氢键的两个条件是什么？

分子中必须含活性氢、另一个元素必须是显著的非金属元素

1.2 晶体结构与缺陷

1、晶态与非晶态之间的转化？

非晶态所属的状态属于热力学亚稳态，所以非晶态固体总有向晶

态转化的趋势，即非晶态固体在一定温度下会自发地结晶，转化到稳定性更高的晶体状态。通常呈晶体的物质如果将它从液态快速冷却下来也可能得到非晶态。

2、晶格常数（晶系）？

例如：正交晶系的晶格常数特征是什么？（选择题）

3、按几何形态分晶体缺陷有哪几种？

点缺陷（零维缺陷）：缺陷尺寸处于原子大小的数量级上，即三维方向上缺陷的尺寸都很小。包括：空位；间隙质点；错位原子或离子。线缺陷（一维缺陷）：指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列所产生的缺陷，即缺陷尺寸在一维方向较长，另外二维方向上很短。

面缺陷(二维缺陷)：是指在二维方向上偏离理想晶体中的周期性、规则性排列而产生的缺陷。如晶界、堆积层错等。

1.3 材料的亚稳态

1、为什么纯金属做玻璃不可能？

因为可用于做玻璃的多元合金需满足以下条件：

合金系有三个以上组元、主要组元要有12%以上的尺寸差、各元素间要有大的混合热

第三章高分子材料学基础

3.1.1 高分子链近程结构

1、常见的高分子的缩写及单体？

聚氯乙烯：PVC，CHCLl=CH2

有机玻璃：PMMA聚甲基丙烯酸甲酯，

塑料王：PTFE,聚四氟乙烯，CF2=CF2

2、聚乙烯醇在水中可不可以水解？

3、链的原子种类和排列特点及举例？

特点举例

碳链高分子不溶于水，可塑性（可加

工性）但耐热性差PP聚丙烯, PE聚乙烯,PS聚苯乙烯.PVC聚氯乙烯、PMMA聚甲基丙烯酸甲酯

杂链高分子具有极性，易水解、醇解，

耐热性比较好，强度高PA（尼龙）、PET（涤纶）、PPO（聚苯醚）、PSU （聚砜）、POM（聚甲醛）、PPS（聚苯硫醚）。

元素有机高分子具有无机物的热稳定性，

有机物的弹性和塑性

硅橡胶

4、几何异构：顺式异构和反式异构举例？

顺式聚异戊二烯: 弹性大，是一种橡胶

反式聚异戊二烯:由于结构对称，极易结晶，为坚硬塑料

5、三种异构及其特点？

全同立构： 高分子全部由一种旋光异构单元键控而成——取代基全

在平面的一侧

间同立构：由两种族光异构单元交替键接——取代基间接分布在平面

两侧

无规立构：两种旋光异构单元完全无规键接——取代基无规则分布在平面两侧。

6、支化与交联的类型及几何形状？

7、支化与交联的性能差异?

支化的高分子可溶解,不熔融，不溶胀,交联的高分子则反之 8、什么是共聚物？共聚物按连接方式的分类？ 共聚物：由两种或两种以上的单体键合而成的聚合物 交替共聚物 无规共聚物 嵌段共聚物 接枝共聚物

ABABABABABABAB A

AABABBAA AAAAAABBBBBAAA AAA AAAAAAAAA

A

C H 2C H

C H 2C H 3

C H

C H 2C H

C H 3

C H 3

C H 2C H

C H 2C H 3

C H

C H 2C H

C H 3

C H 3

C H 2C H

C H 3

C H 2

C H C H 2C H 3

C H

C H 2

C H C H 3

C H 3

C H 2C H

C H 3BBBB

9、塑料王（聚四氟乙烯）的特点?

拒水拒油、不溶不融

3.1.2 高分子链的远程结构

1、高分子分子量的特点？

分子量大、具有多分散性

2、高分子的柔性影响因素？

因:主链的结构、取代基的结构、高分子链的长短、分子间作用力、支化和交联、分子链的规整性

外因：温度（温度越高，高分子链柔性越好)、压力等

3、聚合物的结晶形态有哪几类？

晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构。

3.1.3 聚合物的晶态结构

1、高分子液晶形成条件？

（i）分子链具有刚性或一定刚性，并且分子的长度与宽度之比R>>1，即分子是棒状或接近于棒状的构象。

（ii）分子链上含有苯环或氢键等结构；

（iii）若形成胆甾型液晶还必须含有不对称碳原子。

2、高分子力学三态：理解，看懂图。

第四章材料化学制备的基本原理

4.2 各类材料制备的特点

1、金属材料制备的特点：看PPT,重点去理解。

4.3.1固相反应热力学

1、什么是固相反应：是指那些有固体物质参加的反应(如固体的热分解及氧化反应、烧结反应、以及固体与固体、固体与液体、固体表面上的化学反应等)

2、固相反应法的特点

(1) 固相反应属于非均相反应，参与反应的固相相互接触是反应物间发生化学作用和物质传输的先决条件。

（2）固相反应开始温度与反应物部开始呈现显著扩散作用的温度（泰曼温度）相一致。(它与物质熔点之间存在一定的关系,金属为0.3~0.4Tm，盐类和硅酸盐分别为0.5~0.7Tm和0.8~0.9Tm)

（3）固相反应通常由几个简单的物理化学过程构成。（如化学反应、扩散、结晶、熔融、升华等)

3、固相反应优缺点

优点：生产量大，工序少

缺点：

（1）原料的机械粉碎和混合无法使反应各组分布达到微观均匀，粉料粒度常大于1mm。

（2）固相反应只能在界面上进行，随后进行的扩散十分困难。（3）反应产物往往是包含了一定反应物和产物的混合体系，难以分离和提纯。