材料化学绪论MC-1

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有机化学-1 第一章 绪论

有机化学-1 第一章 绪论
CH4 CH3 CH2 CH CH3 + H CH2 + H CH + H C + H Ed ( CH3-H ) =423 kj / mol Ed ( CH2-H ) =439 kj / mol Ed ( CH-H ) =448 kj / mol Ed ( C-H ) =347 kj / mol
C-H键键能 (423+439+448+347)/4=414 kj/mol 键键能=( 键键能
2003-2008年 2003-2008年
2009年至今 2009年至今
1999-2003年 年 化学(师范类) 化学(师范类) 2003-2008年 年 有机合成 2009年至今 2009年至今 有机化学
安徽师范大学 理学学士 中国农业大学 理学博士 中科院大连化物所 博士后
第一章 绪论
§ 1-1 有机化学的产生和发展 § 1-2 有机化合物的分类 §1-3 有机化合物结构式的表达方式 §1-4 现代共价键理论 §1-5 共价键的断裂和有机反应的类型
4,键的极性和极化性 ,
两个不同原子形成共价键时, 两个不同原子形成共价键时,将使键产生极性 不同原子形成共价键时
δ H δ Cl H C m H Cl C =3.57X10
-30
=3.57X10-30 C m Cl
极化性:键的极性大小取决于成键的两原子电负性 极化性:
的差值,与外界条件无关, 永久的性质 的差值,与外界条件无关,是永久的性质
H3C NH2 N O
O
硝羟硝
S OH 硝磺羧 O
§1-3 有机化合物结构式的表达方式
H H C H C H H C C H CH3CHCH2CH3 CH3

材料制备技术 第一章 绪论

材料制备技术 第一章 绪论
中国矿业大学电子教案
材料制备技术
材料科学与工程学院 徐磊华
2019/1/20
1
教材及参考书:
•《无机合成化学》张克立等 武汉大学出版社
•《无机合成与制备化学》徐如人 庞文琴 高等教育出版社 •《无机材料合成》刘海涛等 化学工业出版社
•《材料合成与制备方法》曹茂盛等
哈尔滨工业大学出版
2019/1/20
2019/1/20
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生物矿化的启示:
先形成有机物自组装体,无机先驱体在 自组装聚集体与溶液相的界面处发生化学反 应,在自组装体的模板作用下,形成无机/有 机复合体,将有机模板去除后即得到具有一 定形状的无机材料。
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微乳液法合成的SiO2纳米粒子
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四、 绿色(节能、洁净、经济)合成反 应与工艺的基础性研究
---绿色合成的提出
2019/1/20
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为实现绿色合成途径,下列课题倍受重视: ① 环境友好催化反应与催化剂的开发研 究。 目前在工业上,碳氧化合物的空气氧化要在 高温高压下进行,并严重污染环境。但是, 在人体等生命体内的化学反应,却能在常 温、常压下进行,没有污染,而且是专一性 反应
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三.仿生合成与无机合成中生物技术的应用
典型的生物矿化材料: 骨材料: 骨材料是一族生物矿化材料的总称, 主要成分是由胶原纤维、碳羟磷灰石和水 组成。骨是最复杂的生物矿化系统之一, 也是最典型的天然有机-无机纳米复合材料。 骨在动物体内主要承担力学功能及储存各 种各样代谢活动所需的钙和磷酸盐。
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三.仿生合成与无机合成中生物技术的应用

1.材料结构分析方法-绪论

1.材料结构分析方法-绪论

材料结构分析方法第一章绪论§1-1 新材料和高技术1、材料科学简介“材料科学”一词是美国学者本世纪50年代末,60年代初提出的,即材料构成一门科学是近30多年的事,但实际上可追溯到古代。

因为材料就是用以制造有用物件的物质,历史上人们把材料的开发和作为人类进步的里程碑,如“石器时代”、“铜器时代”、“铁器时代”等,但在“理性上”认识到材料是一切科学技术发展的物质基础,也是改善人民生活质量所必须的一个重要方面,把它作为一门学科使材料科学能够优先发展,这种自觉行为的出现是近30多年来的事。

材料科学应当包括材料的合成与制备研究、材料的组成与结构的研究、材料的性质研究、材料的应用研究,因此又常称为材料科学与工程学,是多学科交叉的新兴学科,可用图简单表示如下:材料科学发展的灵魂是基础理论,材料科学发展的手段是技术。

化学、物理学、工程学是理论,材料的合成与制备过程、材料组成和结构分析过程、材料的性能测试过程,把材料做成有用器件则是技术。

因此材料科学和技术又密不可分。

这就是常合称为材料科学与工程学的原因。

2.高技术信息与新材料的关系在材料科学和工程技术研究中人们的注意力集中于高技术新材料上。

所谓高技术是指技术本身的水平是“高的”、“先进的”、“新兴的”、“前沿的”,有的甚至是“尖端的”;新材料是指新研制成功和正在研制中的具有优异特性和功能,能满足高技术需要的新型材料,根据其基本成分,新材料可归纳为新金属材料、无机非金属材料、高分子材料和先进复合材料四大类;根据材料的性质分为结构材料和功能材料,根据有用途则可分为能源材料、航空航天材料、信息材料和生物医用材料等。

当前人们最为关注的重点新材料有尖电子信息材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、新型金属材料、高性能塑料和超导材料等六类,每类又可分3-50分支,共202个。

国外学者将高技术发展分为技术发明、技术创新和技术扩散三个阶段。

中国学者用高技术的研究开发、高技术的产品生产、高技术的应用扩散三个层次。

化学绪论

化学绪论

4.白陶
Al2O3 含 量 高 , 达
30~40%,Fe2O3低。
5、釉陶
青釉
唐三彩
唐三彩 唐三彩使用低温铅釉,约在800℃的温度下烧成
◆ 绿釉:用氧化铜类矿石(孔雀石、蓝铜矿)着色
◆黄釉和褐色釉:赭石(主要成分是Fe2O3)着色; ◆ 蓝色釉:钴土(含钴软锰矿)着色的; ◆ 黑色釉:铁锰矿粉(Fe2O3与MnO)着色的; ◆白色釉:无色透明釉覆盖在化妆白土上所造成的
汞的阐述:
河上姹女,灵而最神,见火则飞
,不埃尘。鬼隐龙匿,若知所存,将
魏伯阳
东汉著名的炼丹术家
欲制之,黄芽为根。
东汉顺帝时,沛国丰邑人张道陵创建了道教。 从此金丹术由道士掌握 。 魏晋时期,炼丹术经历二百多年的发展,进
入成熟时期。
◆ 葛洪 晋代著名的炼丹家和炼 金家, 著名的著作《抱 朴子》。该著作中记载了大量的炼丹秘方,包含了许 多化学知识,记载了汞、铅、铁、铜、硝石、矾石、 硫黄、石胆等许多物质的性质。例如: “丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂。”;
但随着炼丹术、炼金术的衰落,人们更多地看到它荒 唐的一面,实际上,化学方法转而在医药和冶金方面 得到正当发挥,中、外药物学和冶金学的发展为化学 成为一门科学准备了丰富的素材。
之以为鈆。
中外炼金家和炼丹家都制得铅粉【碱式碳酸铅,妇女
用来涂敷化妆】、铅糖【醋酸铅,药学上用作收敛剂,
有毒】。
◆ 硫磺
中西方炼金术士都重视硫。因为硫具有易燃性,易与多种
金属形成各种不同颜色。
中国炼丹家用硫、硝石、木炭制得黑色火药。古医药学家把硫 用于医药中,它能“治腰肾久冷,除冷风顽痹寒热,生用治疥 癣”。
6. 亚里斯多德的元素––––性质学说 亚里斯多德表面上承认恩培多克勒四元素学说 ,但他认为:四元素不是物质的实体,而只是某些 性质的体现者或某些性质之和。这些性质是热和冷 ,干和湿。这些性质在某种程度上为一切物质所具 有,而两两相互对立。组成物体元素性质的改变可 能使之变为另外的元素 。

复合材料第一章-绪论

复合材料第一章-绪论
5
第一章 绪论
1.1 前言 1.1.1 材料、材料分类及材料与社会文明 1.1.2 材料科学的形成及现状 1.1.3 复合材料的提出及发展简史 1.2 复合材料的定义、特点、基本性能及分类 1.2.1 复合材料的定义、特点及构成 1.2.2 复合材料的构成模式及分类 1.2.3 复合材料的命名 1.2.4 结构复合材料的性能简介、应用实例 1.3 复合材料在二十一世纪中应起的作用 1.4 复合材料的新生长点和有待于深入研究、开拓的问题
复合材料学 Composite Materials
第一章 绪论 Introduction
1
教学目的:通过本章的学习,全面理解和掌握复合材 料的定义、分类、特点、基本组成及在各领域中的 应用;了解复合材料研究的重点和难点。
重点内容: 1、材料按使用性能的分类及各自性能。 2、复合材料的定义、分类、特点、组成及作用。 3、按基体和增强体对复合材料进行分类。 4、复合材料研究重点和难点。
迈尔《新百科全书》中材料的含义:材料是从原材料中取 得的,为生产半成品、工件、部件和成品的初始物料,如金属 、石块、木料、皮革、塑料、纸、天然纤维和化学纤维等等。
9
类别 classifications
材料可以根据化学组成、状态、作用和使用 领域分类。
化学组成分类 components
金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料
6
1
1.1 前言
1.1.1 材料、材料分类及材料与社会文明
• 材料(Materials)是国民经济的物质基础。 • 广义的材料包括人们的思想意识之外的所有物质(substance)。
• 材料无处不在,无处不有。⎧工农业生产
⎪⎪国防 ⎨⎪科学技术 ⎪⎩人民生活

无机材料化学第一讲

无机材料化学第一讲

17-18世纪:钢铁材料的出现,孕育了产业革命。 19世纪末-20世纪初:电业材料的诞生和使用,使
电磁理论转换为生产力,促进了电力工业的发展。 20世纪以来:
高分子材料(30年代)的出现,满足了生产、生活 及国民经济相关领域发展对材料的需求,极大 地促进了现代物质文明的发展;
高纯半导体材料(50年代)的问世,促进了现代 信息技术的建立与发展;
“材料科学系”或“材料科学与工程系”。
材料研究中心的成立标志着把各类材料开始统一考虑; 材料科学系的建立则是把材料的整体视为自然科学的一个分支。
60年代,美国学者首先提出 “材料科学” 名词。
材料科学体系也随之开始建立 。
• 材料科学的研究内容
主要研究材料的组成、 结构、加工制备工艺、性 能和使用效能之间的相互 关系和变化规律,为材料 设计、制造和合理使用提 供科学依据。
化学原理、化
学手段在蛋白 质、DNA等研
究中应用。
化学参与材料科学的优势:
• 材料制备是材料表征和性能及应用研究的基础; • 新材料制备中存在着大量的化学问题; • 化学家对于物质结构和成键的复杂性有着深刻的理解; • 化学家掌握着精湛的化学反应实验技术;
化学家的合成技巧和对物质结构与性能关系的深刻理解在探索 和开发具有新组成、新结构和新功能的材料方面,在材料的复 合、集成、加工等方面可以大有作为。有利于实现在原子和 分子水平上有目的的设计、制备和修饰 新材料。
如:玻璃钢复合材料
第五代 智能材料 能随环境、时间的变化改变自己的性能或
形状,具有感知、自我调节和反馈能力。 如:形状记忆合金(Ti-Ni 1:1) 变色玻璃
1.2 材料的分类
材料可根据其化学属性、聚集状态、物理性能、 用途及使用特性(功能)进行分类。

材料科学基础绪论1

材料科学基础绪论1
广义定义:
——材料是宇宙间可用于制造有用物品的物质
工程材料在较广的定义上与“材料”相差无几, 但它还有一个比较专门的定义,指那些具有专 门设计的结构、专门的性能、专门用于某一领 域的材料。
材料的发展趋势:“低成本”、“高性能”、 “低污染”、“高回收” 据粗略统计,目前拥有45000种金属合金,15000 种聚合物,还有近千种陶瓷、木材、复合材料和 纺织品。
The Foundation of Material science
材料科学基础
一、材料的发展和材料科学的形成
二、材料的分类
材料的种类众多,如按照产品所属的专业领域有: 电子材料、生物材料,机械工程材料等。
按照使用分类
结构材料 功能材料
利用材料的物理、化 学性能
近二十年来在这方面作出了空前的重要进展。所 以许多人将我们这一历史时期称为“材料时代”。
力,社交能力,查阅资料、选择参考书的能力,创造 能力
• 学习特点: • 一、大学学习的主动性特点 • 二、专业性与综合性相结合的特点 • 三、全面发展和注重能力培养的特点 • 四、掌握正确的学习方法:预习、复习总结、做作业
和考试
• 1.要制订科学的学习规划和计划 • 2 . 要讲究读书的方法和艺术 • 3.做时间的主人,充分利用时间 • 4.完善知识结构,注意能力培养
三、材料科学的研究内容
材料科学——研究物质结构、组织与性能的关 系。材料科学的理论对于选用材料、材料加工、 新材料的研究开发都有指导意义。
材料科学与工程的定义(《材料科学与工程百科 全书》美国麻省理工学院编,英国Pergamon出版):
材料科学与工程——研究有关材料组成、结构、 制备工艺流程与材料性能和用途的关系的知识。

材料学概论1-绪论

材料学概论1-绪论
《材料学概论》
材料是人类文明 发展的物质基础
内容:学习材料学的基本知识。主要涉及 到各种材料的组成、结构、性能、应用以 及它们之间的关系。 目的:材料类专业的入门课及专业基础课 之一。了解材料的基本知识,逐步扩大材 料的专业知识面,培养分析和解决有关材 料问题的初步能力。
第一章 绪论
1. 材料的定义与分类 2. 材料的地位和作用 3. 材料学的形成和发展
晶体管小到用 电子显微镜都 难以观察!
第三代半导体材料-宽禁带半导体
SiC, GaN, ZnO 等,半导体是一种宽禁带半导体材 料,是继第一代半导体材料硅(Si)和第二代半导 体材料砷化镓(GaAs)后,发展起来的第三代半导 体材料。 在高技术中,尤其是军用和光电子 领域有优势,可以应用于: 1)高温器件
2)高功率器件
3)高频高速 4)发光与激光
SiC与Si使用范围比较
击穿电压
SiC
电子漂移速度
Si
导热率
使用温度
(使用温度>500 º C)
SiC研究和应用现状
高质量大尺寸的 SiC 晶体几乎被美国 Cree公司垄断。我国生产器件用的SiC 晶体全部依赖进口。 2英寸晶片售价为:500-800美元/片
1927~1937 1937~1966 1966~1975 1975~现在
采矿工程与冶金
采矿与冶金 冶金 冶金与材料科学 材料科学与工程
3.3 材料科学的内容
材料科学的内容可以用一个四面体来表示,也就 是材料科学是研究一种材料的成分(结构)、合
成(工艺)、性质与效能及它们之间的关系。
效能(performance)
2010
2020
在发动机上叶片材料应用的年份
合金晶粒结构的变化(约1970年代)
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中国古铜镜
3/8/2021 7:49 AM
18
Copper musical instrument
材料化学绪论MC-1
战国青铜编钟
3/8/2021 7:49 AM
19
Iron Age
Iron Age
材料化学绪论MC-1
3/8/2021 7:49 AM
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炼铁过程的化学
3Fe2O3 11C 2Fe3C 9CO
新石器时期 马家窑式水纹彩陶钵
Pottery
新石器时期 半山式菱形点纹壶
材料化学绪论MC-1
3/8/2021 7:49 AM
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China
China
康熙 黄釉盖罐
材料化学绪论MC-1
乾隆 茶叶末六连瓶
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9
唐 三彩鸳鸯壶
一种低温铅釉的陶器,采 用黄、绿、褐等色釉在器 皿构成花朵、斑点或不规 则的几何纹等,色彩斑斓 的色釉装饰。
2
1.1 材料与化学
Materials:
Substances having properties which make
Байду номын сангаас
them useful in machinery, structures, devices
and products.
1.1 Concepts & terms
(1) Materials
6
早期:三个时代
① 陶器制作:粘土及其它添加物, 加热烧结成较硬实体;人类社会结构﹑ 生活形态的改变。
② 青铜器:金属产物的工具﹑武器﹑ 农具﹑礼器﹑祭器等取代泥制陶器;
③ 金属使用:常温的刚强度,红热时 可锻炼成形性,熔融后的铸造性。
材料化学绪论MC-1
3/8/2021 7:49 AM
7
→→Pottery
虽称为三彩,实际上并不限于三种色彩,往往 采用二次烧成法,第一次素烧,温度约在摄氏 一千度左右,烧成坯胎/8/2021 7:49 AM
10
明 掐丝珐琅 葫芦式扁瓶
橘皮釉
材料化学绪论MC-1
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→→Glass
材料化学绪论MC-1
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Table 1-1 Distinguish between the Paleolithic Period and the Neolithic Age
Materials Wood Stone Bone Pottery
the Paleolithic
东方曲剑" Persian " Swo rds
土耳其的 "Damascus" 剑
材料化学绪论MC-1
日本剑的锋口部份
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Cu Sn Pb Zn
第一个合金材料:铜锡合金(青铜)
含锡量1/6 —— 韧性好 —— 制造钟鼎
Allo y
含锡量2/5 —— 硬度高 —— 制造刀斧
结构与性能的关系
材料化学绪论MC-1
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Copper mirrors
材料化学绪论MC-1
Glass
现代的水晶玻璃
材料化学绪论MC-1
Warring States Glass Eye Beads
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Figure of materials development
材料化学绪论MC-1
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(1) Stone Age
(1) Stone age
Period
Distinguish between the Paleolithic
Period and the Neolithic Age
the Neolithic Age
材料化学绪论MC-1
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(2) Bronze Age
(2) Bronze age
材料化学绪论MC-1
材料化学绪论MC-1
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5
材料的发展
材料的发现、发展和应用是 人类文明的标志。
1.2
材料的品种、质量和产量, Developme nt of materials
是直接衡量一个国家的科技 和经济发展水平的重要标志 之一。
材料化学绪论MC-1
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—— connected with function and, through that function, utilities.
材料化学绪论MC-1
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Distinguish between Chemicals and Materials
Chemicals Materials
the utility lies primarily in their consumption.
(2) Chemicals & materials
can be used repeatedly or continuously for an application that does not irreversibly convert them to something else.
Chapter 1
Introduction
Chapter 1 Introduction
绪论
材料化学绪论MC-1
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1
1.1 材料与化学
1.2 1.3
材料的分类
Catalog
材料化学的特点
1.4 材料化学的在各个领域的应用
1.5 材料化学的主要内容
材料化学绪论MC-1
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材料化学绪论MC-1
3/8/2021 7:49 AM
4
Materials Science and Chemistry
(3) Materials Science & Chemistry
Materials Chemistry:
Chemistry related to structure, properties, preparation and applications of materials.
Equations
Fe2O3 3C 2Fe 3CO Fe3C FeO 4Fe CO
材料化学绪论MC-1
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依含碳量
和杂质多少 Alloys of iron & carbon
铸铁 锻铁 钢铁
铁和碳的合金
材料化学绪论MC-1
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第八世纪的 "Carolingian"剑
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