無(wú)機(jī)材料化學(xué)第一講-資料下載頁(yè)
2025-08-15 22:18本頁(yè)面
【正文】 代化的實(shí)驗(yàn)手段研究材料的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)和性能的關(guān)系。 材料化學(xué)的研究?jī)?nèi)容 ? 硬化學(xué) （ hard chemistry） 反應(yīng) （方法）： 極端條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng) 。合成常規(guī)下無(wú)法合成的新物質(zhì)。 如： 超高壓、超高溫、超高真空、超低溫、強(qiáng)輻射及無(wú)重力（失重）等環(huán)境下。 ? 軟化學(xué) （ soft chemistry） 反應(yīng) （方法）： 溫和可控條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng) 。通過控制反應(yīng)過程、途徑和機(jī)制，設(shè)計(jì)中間和最終產(chǎn)物的組成和結(jié)構(gòu)，裁剪其物理和化學(xué)性質(zhì)。 如：沉淀反應(yīng)、 溶膠 凝膠反應(yīng)、水（溶劑）熱合成反應(yīng)、 離子交換反應(yīng)等。 ? 現(xiàn)代研究手段包括： 電子顯微鏡、光電子能譜、 X射線衍射分析、熱分析 及各類光譜技術(shù)和性能測(cè)試等 。 ? 材料化學(xué)的研究對(duì)象主要是新材料。 新材料 指采用新工藝、新技術(shù)合成的具有新功能、 新用途或者比常規(guī)材料在性能上有重大突破的材料。 新材料在材料科學(xué)發(fā)展中占有極其重要的地位， 是材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)。 Materials of Chemistry （ 1989年創(chuàng)刊，美國(guó)） Journal of Materials of Chemistry （ 1991年創(chuàng)刊，英國(guó)） Journal of Solid State Chemistry （美國(guó)） 近些年來(lái)，材料化學(xué)發(fā)展迅速，該領(lǐng)域的相關(guān)研究也經(jīng)常發(fā)表在國(guó)際上頂尖級(jí)的化學(xué)學(xué)術(shù)刊物，如 ： Advanced Materials J. Am. Chem. Soc. Angew. Chem. . Chemical Communication 材料化學(xué)方面的學(xué)術(shù)刊物 材料物理性質(zhì)有兩方面含義： 內(nèi)稟性質(zhì) ( intrinsic properties ), 即 化合物的物理性質(zhì) 。 只決定于材料的組成和結(jié)構(gòu)，與材料的制備過程無(wú)關(guān)。 外賦性質(zhì) (extrinsic properties), 是 材料的使用特性。 不僅取決于材料的組成和結(jié)構(gòu)，還與材料的晶粒尺寸、缺 陷、雜質(zhì)和共生相、及合成方法和加工過程等因素有關(guān)。 材料化學(xué)的研究特點(diǎn) 材料內(nèi)稟性質(zhì)是固體物理和固體化學(xué)的研究范疇。 材料外賦性質(zhì)是材料科學(xué)和材料化學(xué)的重要研究對(duì)象之一。 材料化學(xué)的任務(wù)就是將材料的應(yīng)用價(jià)值（使用特性）充分 開發(fā)出來(lái)，使其能夠最大限度的得到應(yīng)用。 以 BaFCl材料的認(rèn)識(shí)和發(fā)展過程為例說明： 1824年發(fā)現(xiàn)在有 Cl存在下 BaF2 可轉(zhuǎn)化成 BaFCl； 1932年確定了晶體結(jié)構(gòu)及基本物理和化學(xué)性質(zhì)。 至此，化學(xué)和物理意義上對(duì)該化合物的認(rèn)識(shí)已比較完善。 很多年后，人們從材料的角度又重新研究該化合物： 1965年研究了 BaFCl : Sm的熒光性能； 1975年研究發(fā)現(xiàn) BaFCl : Eu在 X射線激發(fā)下有高的熒光效率， 隨后制成 X射線增感屏，廣泛用于醫(yī)用 X 射線診斷系統(tǒng)； 1983年研究發(fā)現(xiàn)該材料具有存儲(chǔ) X射線圖像的功能，利用 該特性開發(fā)出了 X射線數(shù)字圖像儀。 無(wú)機(jī)材料化學(xué) ? 研究對(duì)象：無(wú)機(jī)材料 ? 無(wú)機(jī)材料化學(xué)是研究無(wú)機(jī)材料的制備、組成、 結(jié)構(gòu)、表征、性能和應(yīng)用的一門學(xué)科。 ? 無(wú)機(jī)材料化學(xué)是材料化學(xué)和無(wú)機(jī)化學(xué)的重 要分支。 第一章 作 業(yè)： 1. 了解材料的分類。掌握按 化學(xué)組成 、 化學(xué)組成和 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 、及根據(jù)材料的 使用特性或功能 的材料 分類方法。 2. 了解材料化學(xué)的研究?jī)?nèi)容、研究對(duì)象、學(xué)科定位 及與化學(xué)相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。 3. 掌握術(shù)語(yǔ)： 軟化學(xué)方法、硬化學(xué)方法 ；復(fù)合材料、 新材料。
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