無機(jī)材料化學(xué)第1講(參考版)
2025-01-18 15:49本頁面
【正文】 。 2. 了解材料化學(xué)的研究內(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。 第一章 作 業(yè)： 1. 了解材料的分類。 無機(jī)材料化學(xué) ? 研究對(duì)象：無機(jī)材料 ? 研究無機(jī)材料的制備、組成、結(jié)構(gòu)、性能 和應(yīng)用。 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。 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，使其能夠最大限度的得到應(yīng)用。 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。 外賦性質(zhì) (extrinsic properties), 是 材料的使用特性。 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) 。 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。 ? 現(xiàn)代研究手段包括： 電子顯微鏡、光電子能譜、 X射線衍射、熱分析 及各類光譜技術(shù)和性能測(cè)試等 。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： 超高壓、超高溫、超高真空、超低溫、強(qiáng)輻射及無重力（失重） 等環(huán)境下。 材料化學(xué)的研究內(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) 。 ? 化學(xué)家對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和成鍵的復(fù)雜性有著深刻的理解； ? 化學(xué)家掌握著精湛的化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)； 化學(xué)家的合成技巧和對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的深刻理解，在探 索和開發(fā)具有新組成、新結(jié)構(gòu)和新功能的材料方面，在材料的 復(fù)合、集成、加工等方面可以大有作為。實(shí)現(xiàn)在原子和分子水準(zhǔn)上有目的地設(shè)計(jì)、合成、制備及修飾新材料。 材料化學(xué)所論述的主題是材料科學(xué)中的化學(xué)問題。 材料化學(xué)及其研究內(nèi)容 材料化學(xué)是 材料科學(xué) 與 化學(xué) 相互交叉結(jié)合形成的邊緣性 分支學(xué)科。 以熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)、固體物理、固體化學(xué)及物理化學(xué)等 學(xué)科為理論基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械、陶瓷等學(xué)科，來研 究、探討材料的內(nèi)在規(guī)律和應(yīng)用，并為 材料工程 等應(yīng)用 學(xué)科提供和發(fā)展新材料、新工藝和新技術(shù)。 促使材料科學(xué)形成的另一原因 ： 主要研究材料的組成、結(jié)構(gòu)、加工制備工藝、性能和使用效能之間的相互關(guān)系和變化規(guī)律，為材料設(shè)計(jì)、制造和合理使用提供科學(xué)依據(jù)。 60年代，美國學(xué)者首先提出 “材料科學(xué)” 名詞。 50年代末，美國政府制訂 “國家材料規(guī)劃” 60年開始，美國建立 “材料研究中心”，并在大學(xué)設(shè)立 “材料科學(xué)系”或“材料科學(xué)與工程系”。 ? 拓寬專業(yè)知識(shí)面，有利于人才培養(yǎng)。 ? 各類材料的 研究手段 很相近，特別是 性能測(cè)試 與結(jié)構(gòu)表征 設(shè)備往往是通用的。 鑒于此，有必要將相關(guān)材料的研究內(nèi)容統(tǒng)一形成材料 科學(xué)體系 。 材料科學(xué)的提出 隨著科技發(fā)展和對(duì)材料研究的深入 ? 材料的種類及領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大， 表現(xiàn)在 ： 除了金屬、陶瓷和高分子材料，又出現(xiàn)了復(fù)合材料； 屬于同一功能的材料的范圍也在擴(kuò)大（如半導(dǎo)體材料）。 5. 按使用領(lǐng)域或用途 材料可分為： ， 材料可分為： 單晶材料、多晶材料、非晶材料及微晶材料 材料科學(xué)及其研究內(nèi)容 20世紀(jì) 60年代以前，材料學(xué)科（專業(yè)）的有關(guān)內(nèi)容 分設(shè)在冶金、陶瓷和有機(jī)化學(xué)專業(yè)中 : 金屬材料 → 冶金學(xué) 陶瓷材料 → 陶瓷學(xué) 高分子材料 → 有機(jī)化學(xué) 上述三類材料各有特點(diǎn)，學(xué)科基礎(chǔ)各不相同。 功能材料定義： 具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)功能及相互轉(zhuǎn)化的性能，被用于非結(jié)構(gòu)目的的高技術(shù)材料 。 包括光、電、聲、磁、熱及相互轉(zhuǎn)換。 以強(qiáng)度、剛度、 韌性、耐磨性、硬度和形變等性能
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