杨培东 berkeley 材料化学课件
材料化学全英文课件PPT课件
h
12
c
(1 1 0)
a
[100 ]
[110 ]
(100)
Planes and their negatives are identical. Therefore, (02)0(020).
In some situation, p identical.
In cubic systems, a direction that has the same indices as a plane is perpendicular to that plane.
h
2
2.5.2 Plane indices
1. Steps to determinate the plane indices: Establish a set of coordinate axes. Find the intercepts of the planes to be indexed on a, b and c axes (x, y, z).
Lesson five
h
1
2.5 Indices of Crystal Planes and Directions
2.5.1 What’s crystal planes and directions?
The atomic planes and directions passing through the crystal are called Crystal Planes and Crystal Directions respectively.
h
9
2. The important direction in cubic crystals: <100> : crystal axes <110> : face diagonal <111> : body diagonal <112> : apices to opposite face-centers
材料热力学课件-第三章-1
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△rGm = △rGm (T) + RTlnΠ (pB/p) νΒ
平衡时， △rGm = 0, 所以有
△rGm (T) = - RTlnΠ (pB/p) νΒ
定义：K
(T
)
def
exp
r Gm RT
或
K
(T
)
def
exp
B
B
T
B
RT
10
所以有： K(T ) pB / p B
33
TiO2(s)+2C(石墨)+2Cl2(g) = TiCl4(g)+2CO(g) 解: rGm(1000K) = ∑fGm(B,1000K)
=( - 637.6 -2×200.2+764.4) kJmol-1 = -273.6 kJmol-1
34
K(1000K) =exp[- rGm(1000K) /RT] =exp[273600Jmol-1/(8.3145×1000 Jmol-1)] = 1.96×1014
(3)虽然等温方程是由理想气体反应推导出来的， 但是，它可以用于任意化学反应，如纯凝聚系 统的反应。在用于纯凝聚系统的反应时，J不 是用分压，而是用浓度或活度表示。
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/ K
K
p
pB
p
B
平衡态
r
Gm
RT
ln
K
p
RT
ln
J
p
实际应用此方程解决有关平衡问题
J p
pB,g
B,g
p
任意态
K
(T
)
def
exp[
(a
A
b
B
y
Y
《复合材料原理》界面热化学相容性 ppt课件
低温成型 SiO2 C
ppt课件
O2
SiO2 C
SiC
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2. 主被动氧化
2.1 被动氧化
ppt课件
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2. 主被动氧化
2.1 被动氧化
被动氧化：高氧分压和中温区 控制反应
形成SiO2保护膜，阻止 氧的进一步扩散
X0
* CO 2
hO2 CO2
s
DO2
C O2
3 SiC( s ) O 2 ( g ) SiO 2 ( s) CO( g ) 2
ppt课件
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1. 界面热化学问题
1.2 热化学相图
logPCO logPSiO C
logPc(MPa)
SiC logPCO=-2 logPCO =-4 Si SiO2
-21
-19
-17
-15
-13
-11
logPO2(MPa) 2000K的热化学相图
第二条线表示Si-SiC界面上C的活度： SiC(S)Si(l)+ C(g)
ppt课件
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1. 界面热化学问题
1.2 热化学相图
Si-C-O系统平衡时可能产生SiO(g) ： SiC(S)+1/2O2 (g)SiO(g)+C(g)
C
logPCO logPSiO
logPc(MPa)
SiC logPCO=-2 logPCO =-4 Si SiO2
-21 -19 -17 -15 -13 长斜线表示SiO的压力 PSiO 根据△G= RTlnPCRTlnPSiO(g)+1/2RTlnPO2 令lnPSiO(g)=constant lnPC 1/2lnPO2 (斜率+1/2)
材料电化学CH4PPT课件
问题： + 一定等于1吗？
转移系数，是能垒的对称性的度量。这种想法可通过考察如
图4.6所示的交叉区域的几何图而加强。如果曲线在区域是线
性的，其角度可定义为和
tan ＝FE/x
tan ＝(1－)FE/x
tan tan tan
(4.10)
如果交叉处是对称的， =，和 =1/2。对于如图4.7所示 的其它情况，0 < 1/2，或 1/2 < 1。在大多数体系中，值
在0.3到0.7之间，在没有确切的测量中通常将之近似为0.5。
图4.6 传递系数与自由能 曲线相交角的关系
图Hale Waihona Puke .7 传递系数作为反应能 垒对称性的标志。虚线显 示对于O+e随着电势变正， 能量曲线的移动。
(4.7) 应注意到电极反应所采用 的均为表面浓度，而不是
(4.8) 本体浓度！
i = ic - ia= nFA[kfCOx(0,t) - kbCRd(0,t)]
(4.9)
图4.5 电化学反应活化能随电极电势变化的示意图
Ga* = G0,a* -(1-)nFE = G0,a* - nFE
+ =1
当E=0时， kf0 = Af exp(- G0,c=/RT)
kb0 = Ab exp(- G0,a=/RT)
设f =F/RT
kf = kf0exp(-nfE)
kb = kb0exp[(1-)nfE]
一个特别情况，即电化学反应处在平衡状态，并且溶液中 COxb = CRdb kf = kb
标准速率常数 (k0): 当电极处在热力学标准电势时的反应速率常数
有机化学第五版课件
H—Cl
μ=1.03D
CH3—Cl
μ=1.87D
H—CC—H
μ=0
1.5 共价键的断裂--均裂与异裂 (1)均裂:
A:B A·+ B· Cl : Cl (光照) Cl·+ Cl· CH4 + Cl · CH3 ·+ H : Cl
• 离解能——一个共价键离解所需的能量.指离解特定
共价键的键能.
( 4 ) 键 的 极 性 和 元 素 的 电 负 性 —— 分 子 的 偶 极 矩
H—H，Cl—Cl，成键电子云对称分布于两个
原子之间，这样的共价键没有极性。下列化合
物有极性：
诱导效应
• H(+)Cl(-)， • H3C(+) Cl(-)
1.2.2 有机化合物性质上的特点
•与无机物,无机盐相比,有机化合物一般有以下特点:
(1) 大多数有机化合物可以燃烧(如汽油). (2) 一般有机化合物热稳定性较差,易受热分解.
许多有机化合物在200~300℃时就逐渐分解.
(3) 许多有机化合物在常温下为气体 、液体.
常温下为固体的有机化合物,其熔点一般也很低,一 般很少超过300℃,因为有机化合物晶体一般是由较 弱的分子间力维持所致.
(2) 碱的强弱
• 同理碱强度以 pKb表示,也常用其共轭酸的 pKa 值来 表示. 共轭酸强则其共轭碱是个弱碱.
1.6.2 酸碱的强弱和酸碱反应 • 利用各化合物的pKa值来预测酸碱反应的进行,例:
CH3COOH + OH- CH3COO- + H-OH
乙酸(pKa=4.72) 共轭碱(强) 共轭碱(弱) 水(pKa=15.74) • 乙酸的酸性比水强 • 质子的转移总是由弱碱转移到强碱 • 反应向右进行.
工科化学讲稿 05级材料工科化学讲稿 材料05第二学期 05材料9章27-28
逆向进行，制备氯气，利用降低pH（浓盐酸）
E
E
-
RT
ln
a Mn 2
pCl2 p
zF
a2 Cl -
a
4 H
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28． 用两极反应表示下列物质的主要电解产物：
（1）电解NiSO4水溶液，阳极用镍，阴极用铁； （2）电解镍盐溶液[Ni2+]=0.10 moldm-3，如果在阴极上只要 Ni析出， 而不析出氢气，计算溶液的最小pH（设H2气在 Ni上超电势为 0.21V） 解（1）阳极：Ni-2e=Ni2+ 阴极：Ni2++2e=Ni
●示例 配制0.1mol·dm3-KOH标准溶液，先配约0.1mol·dm3-KOH
溶液，用该溶液滴定准确称量的邻苯二甲酸氢钾，邻苯二甲酸氢钾 的质量，可算出溶液的准确浓度
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（二）基准物质 (base material)
●定义 用以直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质
●条件 除须符合直接法配制标准溶液物质应具备的三个条件外，
为了降低称量误差，最好具有较大的摩尔质量
基准物质
名称
分子式
干燥后的组成 干燥条件/℃
标定对象
碳酸氢钠
NaHCO3
Na 2 CO3
270～300
酸
十水合碳酸钠 Na2CO3 10H2O
Na 2 CO3
270～300
酸
放在装有NaCl
硼砂
Na2B4O7 10H2O Na2B4O7 10H2O 和蔗糖饱和溶
0.1000 mol·dm-3 K2Cr2O4
●滴定分析法(titrimetric analysis)原理 滴加标准溶液到待测
材料科学基础PPT精品课件幻灯片
❖ 材料发展动力： ▪ 社会需求（市场拉动） ▪ 技术发展（技术推动） ▪ 科学发展（对物质的了 解，是创新的源泉）
• 硅时代（1950年）
• 20新20/材12/1料9 时代（1990年材、料科特学征与工是程多学院种材材料学料教研并室存）
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材料科学与工程学院材料学教研室
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材料的历史：300,000 BC—3,500 BC
川徐家岭楚墓出土。龙首、虎颈、虎身、虎尾、
编钟：春秋中期，1978年河南淅川出土， 龟足，张口吐舌，牙齿犀利。龙首上附六条蛇
最大钟通高120.4厘米，舞修52.3厘米，
形龙。脊背上有有一方座，座上有一神兽也为
铣间59.7厘米。该钟一组26件，形制相同， 龙首，口衔一条龙，龙 首。通身饰动物纹和
大2小02依0/1次2/递19减。
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材料科学与工程学院材料学教研室
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提到“材料”，同学们会想到什么？列举一下现 代生活中用到了哪些材料？给材料下个定义。
请同学们能不能根据材料的发展来划分历史？如 果能，是怎样划分的？ 材料科学与材料工程有什么区别？
请问同学们材料是怎样分类的？
如何认识材料的科学问题？ （链接）
2020/12/19
•
由于材料的重要性，历史学家常常根据人类使用的材料来划分
人类社会发展的历史阶段。从古代到现在人类使用材料的历史共经
历了七个时代，其中的有些时代持续了几个世纪，各时代的开始时
间：
• 旧、新石器时代（公元前10万年） • 陶器时代 • 青铜器时代（公元前3000年） • 铁器时代（公元前1000年） • 水泥时代（公元0年） • 钢时代（1800年）
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中国科技大学材料合成化学PPT(1-1) Introdution (b-w)(1)
Chunhua ChenDepartment of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaFall, 2013Classroom: 5501Time: Wednesday 9:45-12:10AM Department of Materials Science and Engineering-Nature 443, 1-2(7 September 2006)“12位华人当选全球顶尖化学家中国科大校友占一半”“全球排名前5位材料科学家中，中国科大校友独占其四”Xia YN (35, 4)Lin WB (54)Yang PD (10, 1)Duan XF (41, 20)Sun YG (61,5)Yin YD (55, 2)97859611313394142151218225050100150200250选课人数'03'04'05'06'07'08'09'10'11'12学年材料合成化学课程沿革（续）2006－：主要参考书增加了徐甲强等编著《材料合成 化学》和Ulrich Schubert, Nicola Husing著《Synthesis of Inorganic materials》 2007－：加入参观部分制备技术环节（主要参观晶体 生长和静电喷雾沉积），由姚连增教授和杨萍华高工负 责现场讲解。
2008－：姚连增教授讲授本课程“晶体生长”一章；入 选研究生示范课程建设。
2009－：先后获批中科大校级、安徽省省级研究生精 品课程。
2012 －：获安徽省省级质量工程教学成果一等奖。
本课程是中科大材料系第一门省级精品课程，也是系里最 早的一门网络课程！Professors of this courseProf. Chunhua Chen: responsible for most of the chaptersDr. Louis Winnubst: (visiting prof. from Univ. Twente, The Netherlans) responsible for “Microstructures and processing of ceramics” Prof. Lianzeng Yao: responsible for “Crystal growth”Contents of this course1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.Introduction (3 class hours) Fundamental theories for materials synthesis (3) Metallic materials syntheses (6) Polymeric materials syntheses (8) Chemical syntheses and processing of ceramic materials (9) Fabrication of thin films (6) Crystal growth (6) Syntheses of porous materials (3) Special topic 1: Pechini’s method to ceramic powders (3) Special topic 2: Electrostatic spray deposition of thin films (3) Special topic 3: Other synthesis techniques (3) Students group report session (7)10. 11. 12.About the professor: Chunhua Chen81-86: Solid Oxide Ionic Conductors (Bi2O3-based) @ USTC, China ( B. Sc.) 86-89: High Tc Superconductors (YBCO and Bi-based) @ USTC, China (M. Sc.) 89-92: Semiconducting gas sensors (SnO2- and Fe2O3-based) @ USTC, China (Lecturer) 92-94: Oxygen-permeable dense membranes (LaSrCoO-based) @ University of Twente, Netherlands (Research fellow) 94-98: Thin-film components for Li-ion batteries (many) @ Delft Technology University, Netherlands (Ph. D.) 98-01: High power Li-ion batteries for electric vehicles (many) @ Argonne National Laboratory, USA (Postdoc) 01-02: High power Li-ion batteries for electric vehicles (many) @ Argonne National Laboratory, USA (Staff scientist) 02-present: High performance Li-ion batteries and thin-film technology @ USTC, China (Professor)What is SCIENCE?Science “scientia” The knowledge that is most respected.Knowledge DomainFundamentalsLanguageMathematicsLogicSecondaryScienceHumanitiesAstronomy LifeBiology PhysicsChemistry SocialEarth VisualThe artsPhilosophyTheologyAnthropology Economics History Politics Psychology Law EducationLiterature Dance Music ArtBibliology （ 圣经论） Theology （神论） Christology （基督论） Penumatology （圣灵论） Harmatiology （ 罪论） Soteriology （救恩论） Ecclesiology （教会论） Angeolology （ 天使论） Eschatology （末世论） Teleology （目的论） Pastorology （教牧论）What is SCIENCE?The Three Levels of human The Six Levels of Thought thoughtEvaluation Synthesis Analysis Application Comprehension Knowledge ③ FantasyThe final and most distant level of thought. Thoughts here are random, often nonsensical. Many times these thoughts encompass the results of your actions, since no one consciously realizes what their actions may mean.(by C.S. Lewis in 《The Screwtape Letters》)② IntellectThoughts on this level tend to be conscious thoughts, conscious decisions. These thoughts can be anything at all, and don't necessarily influence you in any great way.① WillThe first primary level. At this level, everything is real, and factual. The thoughts on this level influence your daily life and govern all of your actions. Also, thoughts here are usually subconscious, influencing you without you even knowing it.What is SCIENCE?科学是关于自然界、人类社会以及人 自身的规律的概念、原因、方法和观念。