無(wú)機(jī)材料物理化學(xué)第一章-全文預(yù)覽
【正文】 一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，質(zhì)點(diǎn)只在其平衡位置上振動(dòng)。如藍(lán)晶石的硬度、云母的解理、石英折射率等。 ? 非晶體也具有均一性 。 晶體通常被平的晶面所包圍，晶面相交成直的晶棱，晶棱匯聚成尖的角頂。 平行六面體與晶胞的區(qū)別： （ A）晶體中的晶胞是有大小和形狀區(qū)別的； （ B）晶胞中環(huán)繞每個(gè)節(jié)點(diǎn)的原子種類、數(shù)量及分布是有區(qū)別的； （ C）平行六面體強(qiáng)調(diào)的是幾何特征，而晶胞體現(xiàn)的是實(shí)際理想晶體的構(gòu)造。 ?⑷ 平行六面體： 是空間格子在三維空間上可以劃出的最小重復(fù)單位。 行 列 ?⑶ 面網(wǎng)： 結(jié)點(diǎn)在平面上的分布構(gòu)成面網(wǎng)。但在實(shí)際晶體中，結(jié)點(diǎn)的位置可以被同種質(zhì)點(diǎn)所占據(jù)。 ? 相當(dāng)點(diǎn)可以簡(jiǎn)單的定義為 晶體結(jié)構(gòu)中物質(zhì)環(huán)境和幾何環(huán)境完全相同的點(diǎn)，也稱“等同點(diǎn)”。 無(wú)論 Cl 或Cs＋ 在晶體結(jié)構(gòu)的任何一方向上都是每隔一定的距離重復(fù)出現(xiàn)一次。這樣，研究基元的三維排列的規(guī)律就成為研究幾何質(zhì)點(diǎn)的排列規(guī)律 ———— 空間點(diǎn)陣。 重要的結(jié)論 物質(zhì)結(jié)晶狀態(tài)時(shí)的本質(zhì)特征： 結(jié)構(gòu)基元 在空間是不隨時(shí)間變化的三維周期排列”，它決定了晶體材料的宏觀和微觀的物理性能； 如果物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不具備這樣的本質(zhì)特征，如玻璃等，則就是非晶體材料； 有些有機(jī)高分子材料，它們的結(jié)構(gòu)基元只是一維或二維的近視長(zhǎng)程有序排列，其性質(zhì)介于晶體和非晶體之間，這種物質(zhì)稱為液態(tài)晶體，簡(jiǎn)稱液晶； 晶態(tài)物質(zhì)可以有多個(gè)晶體組成，由許多取向不同的單晶體晶粒隨機(jī)排列組合而成，也稱為多晶體。 深刻領(lǐng)會(huì)材料結(jié)構(gòu)、性能、組成之間的辯證關(guān)系、 ? （ 3）課時(shí)分配 講課 60學(xué)時(shí)（含習(xí)題課）、討論 8學(xué)時(shí) （七）相關(guān)說(shuō)明： 第 1章 幾何結(jié)晶學(xué)基礎(chǔ) ? 晶體的基本特征 ? 晶體的宏觀對(duì)稱和晶體分類 ? 晶體定向和晶面符號(hào) ? 晶體結(jié)構(gòu)的基本特征 ?晶體是怎樣的物質(zhì) ？ ? 晶體的研究首先是從研究晶體幾何外形的特征開(kāi)始 .在古代 ， 無(wú)論中外 ， 都把具有規(guī)則的幾何多面體形態(tài)的水晶稱為晶體 。 結(jié)構(gòu) —— 則指組成原子 、 分子在不同層次上彼此結(jié)合的形式 、 狀態(tài)和空間分布 ， 包括 原子與電子結(jié)構(gòu) 、 分子結(jié)構(gòu) 、 晶體結(jié)構(gòu) 、 相結(jié)構(gòu) 、晶粒結(jié)構(gòu) 、 表面與晶界結(jié)構(gòu) 、 缺陷結(jié)構(gòu)等 ；在尺度上則包括 納米以下 、 納米 、 微米 、 毫米及更宏觀的結(jié)構(gòu)層次 。 為提高材料的可靠性 ， 必須對(duì)制備過(guò)程中的每階段所發(fā)生的化學(xué) 、 物理變化認(rèn)真加以研究并做出必要的表征 。 對(duì)材料合成與制備的動(dòng)力學(xué)過(guò)程的研究可以 揭示過(guò)程的本質(zhì) ， 為改進(jìn)制備方法建立新的制備技術(shù)提供科學(xué)基礎(chǔ) 。 制備 ——研究如何控制原子與分子使之構(gòu)成有用的材料。 在材料科學(xué)與工程的發(fā)展中，科學(xué)與工程彼此 密切結(jié)合，構(gòu)成一個(gè)學(xué)科整體。 主要是指由無(wú)機(jī)物單獨(dú)或混合其他物質(zhì)制成的材料。 關(guān)鍵點(diǎn)： 材料是物質(zhì)，但是不是所有的物質(zhì)都是可以被稱為材料的；材料的含有必須考慮社會(huì)和經(jīng)濟(jì)因素 ? 何謂無(wú)機(jī)材料？ 無(wú)機(jī)材料通常主要是指無(wú)機(jī)非金屬材料。 科學(xué)方面 —— 偏重于研究材料的 合成與制備 、 組成與結(jié)構(gòu) 、 性能與使用效能 各組員本身及其相互間關(guān)系的規(guī)律； 材料科學(xué)與工程的 工程研究中還應(yīng)包括 —— 材料制備與表征所需的儀器、設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造。合成的研究既包括有關(guān) 尋找新合成方法 的科學(xué)問(wèn)題，也包括以適當(dāng)?shù)臄?shù)量和形態(tài) 合成材料的技術(shù)問(wèn)題 ；既包括 新材料的合成 ，也應(yīng)包括 已 有材料的新合成方法 （如溶膠 凝膠法）及其 新形態(tài) （如纖維、薄膜）的合成。 把合成制備簡(jiǎn)單的與工藝等同起來(lái)而忽略其基礎(chǔ)研究的科學(xué)內(nèi)涵 ， 是不恰當(dāng)?shù)?！ 在合成與制備中工程性的研究固然重要 ， 基礎(chǔ)研究也不應(yīng)忽視 。研究結(jié)果已表明 ， 若粉料在材料制備中發(fā)生團(tuán)聚 ， 則材料難免出現(xiàn)分布不均勻的氣孔從而導(dǎo)致性能不均一 。 2. 組成與結(jié)構(gòu) 組成 —— 指構(gòu)成材料物質(zhì)的原子 、 分子及其分布；除主要組成以外 ， 雜質(zhì) 及對(duì)無(wú)機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)與性能有重要影響的微量添加物亦不能忽略 。 材料 結(jié)構(gòu) 性能 化學(xué)反應(yīng) （組成） 基本思路： 化學(xué)組成 結(jié)構(gòu) 性能 決定 決定 ?《 無(wú)機(jī)材料科學(xué)基礎(chǔ) 》 陸佩文 主編 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 ?《 硅酸鹽物理化學(xué) 》 陸佩文 主編 東南大學(xué)出版社 ?《 硅酸鹽物理化學(xué) 》 丁子上 等主編 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ?《 無(wú)機(jī)材料物理化學(xué) 》 葉瑞倫 主編 天津大學(xué) ?《 怎樣看硅酸鹽相圖 》 沈鶴年 ?《 玻璃物理化學(xué)導(dǎo)論 》 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 ?《 陶瓷導(dǎo)論 》 （六）、參考教材： ? （ 1）課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法 課程特點(diǎn)：內(nèi)容多、原理規(guī)律多、概念定義多 （ 2）重點(diǎn)內(nèi)容 熟悉常用術(shù)語(yǔ)和基本概念。 ?所有晶體都具有格子構(gòu)造 —— ?晶體的共同特點(diǎn)。 為了研究上的便利，通常把結(jié)構(gòu)基元中的原子或分子抽象為一個(gè)幾何點(diǎn)。 ? 晶體的結(jié)構(gòu)特征 ——空間格子構(gòu)造 相
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