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這是一個關(guān)于材料化學(xué)專業(yè)PPT課件,主要介紹了有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、化學(xué)學(xué)科內(nèi)部的交叉、化學(xué)與其它學(xué)科的交叉、化學(xué)變化遵循的規(guī)律、材料發(fā)展概論、金屬材料、超導(dǎo)材料、無機(jī)非金屬材料、合成高分子材料、電子信息材料、復(fù)合材料、納米材料等內(nèi)容?茖W(xué)家研制新型超密磁帶可存儲35TB數(shù)據(jù) 北京時間2012年10月23日消息,據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報道。目前,日本富士膠片公司和瑞士蘇黎世的研究人員研發(fā)出一種新型超密磁帶,被稱之為“線性磁帶文件系統(tǒng)”。這種存儲系統(tǒng)存儲密度更高,能耗更低,能夠取代當(dāng)前的硬盤。他們研制的原型超密磁帶覆蓋鋇鐵氧體顆粒圖層,所使用的帶盒長10厘米,寬10厘米,高2厘米,能夠存儲35TB數(shù)據(jù),大約相當(dāng)于3500萬本圖書所涵蓋的信息。 化學(xué)變化和物理變化的聯(lián)系形成標(biāo)志: 1877年W. Ostwald和J. H. van’t Hoff創(chuàng)辦《物理化學(xué)雜志》 研究內(nèi)容:研究化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 能否進(jìn)行?化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理 催化劑物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的關(guān)系 3.5 化學(xué)學(xué)科內(nèi)部的交叉化學(xué)學(xué)科內(nèi)部的交叉 3.6 化學(xué)與其它學(xué)科的交叉 思考題文科生為什么要學(xué)習(xí)化學(xué)知識?化學(xué)在人類歷史發(fā)展中的作用?化學(xué)在當(dāng)代社會中的作用?化學(xué)學(xué)科的構(gòu)成以及相互之間聯(lián)系簡述化學(xué)變化中遵循的規(guī)律 6. 可持續(xù)發(fā)展是人類唯一選擇清潔生產(chǎn)是指將綜合預(yù)防的環(huán)境保護(hù)策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中,以期減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險。內(nèi)涵清潔生產(chǎn)從本質(zhì)上來說,就是對生產(chǎn)過程與產(chǎn)品采取整體預(yù)防的環(huán)境策略,減少或者消除它們對人類及環(huán)境的可能危害,同時充分滿足人類需要,使社會經(jīng)濟(jì)效益最大化的一種生產(chǎn)模式。 對生產(chǎn)過程,要求節(jié)約原材料與能源,淘汰有毒原材料,減降所有廢棄物的數(shù)量與毒性;對產(chǎn)品,要求減少從原材料提煉到產(chǎn)品最終處置的全生命周期的不利影響;對服務(wù),要求將環(huán)境因素納入設(shè)計與所提供的服務(wù)中,歡迎點擊下載材料化學(xué)專業(yè)PPT課件哦。
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科學(xué)家研制新型超密磁帶可存儲35TB數(shù)據(jù) 北京時間2012年10月23日消息,據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報道。目前,日本富士膠片公司和瑞士蘇黎世的研究人員研發(fā)出一種新型超密磁帶,被稱之為“線性磁帶文件系統(tǒng)”。這種存儲系統(tǒng)存儲密度更高,能耗更低,能夠取代當(dāng)前的硬盤。他們研制的原型超密磁帶覆蓋鋇鐵氧體顆粒圖層,所使用的帶盒長10厘米,寬10厘米,高2厘米,能夠存儲35TB數(shù)據(jù),大約相當(dāng)于3500萬本圖書所涵蓋的信息。 化學(xué)變化和物理變化的聯(lián)系形成標(biāo)志: 1877年W. Ostwald和J. H. van’t Hoff創(chuàng)辦《物理化學(xué)雜志》 研究內(nèi)容:研究化學(xué)反應(yīng)的方向和限度 能否進(jìn)行?化學(xué)反應(yīng)的速率和機(jī)理 催化劑物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)的關(guān)系 3.5 化學(xué)學(xué)科內(nèi)部的交叉化學(xué)學(xué)科內(nèi)部的交叉 3.6 化學(xué)與其它學(xué)科的交叉 思考題文科生為什么要學(xué)習(xí)化學(xué)知識?化學(xué)在人類歷史發(fā)展中的作用?化學(xué)在當(dāng)代社會中的作用?化學(xué)學(xué)科的構(gòu)成以及相互之間聯(lián)系簡述化學(xué)變化中遵循的規(guī)律 6. 可持續(xù)發(fā)展是人類唯一選擇清潔生產(chǎn)是指將綜合預(yù)防的環(huán)境保護(hù)策略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中,以期減少對人類和環(huán)境的風(fēng)險。內(nèi)涵清潔生產(chǎn)從本質(zhì)上來說,就是對生產(chǎn)過程與產(chǎn)品采取整體預(yù)防的環(huán)境策略,減少或者消除它們對人類及環(huán)境的可能危害,同時充分滿足人類需要,使社會經(jīng)濟(jì)效益最大化的一種生產(chǎn)模式。 對生產(chǎn)過程,要求節(jié)約原材料與能源,淘汰有毒原材料,減降所有廢棄物的數(shù)量與毒性;對產(chǎn)品,要求減少從原材料提煉到產(chǎn)品最終處置的全生命周期的不利影響;對服務(wù),要求將環(huán)境因素納入設(shè)計與所提供的服務(wù)中。 6.1.綠色化學(xué) “綠色化學(xué)”由美國化學(xué)會(ACS)提出,目前得到世界廣泛的響應(yīng)。其核心是利用化學(xué)原理從源頭上減少和消除工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的污染;反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物。而今天的綠色化學(xué)是指能夠保護(hù)環(huán)境的化學(xué)技術(shù).它可通過使用自然能源,避免給環(huán)境造成負(fù)擔(dān)、避免排放有害物質(zhì).利用太陽能為目的的光觸媒和氫能源的制造和儲藏技術(shù)的開發(fā),并考慮節(jié)能、節(jié)省資源、減少廢棄物排放量。 總統(tǒng)化學(xué)挑戰(zhàn)獎 Monsanto,氨基二乙酸鈉 氫氰酸 傳統(tǒng)合成路線改造獎 Dow 發(fā)泡苯乙烯 CO2替代氟氯烴 傳統(tǒng)反應(yīng)條件改造獎異氰酸酯 光氣,CO2+胺 6.2 解決造紙工業(yè)污染問題 2002年,造紙業(yè)有害廢液55億噸,全國廢水六分之一。有害廢液來源: (1)煮漿工段的廢液:黑液(堿法)和紅液(酸法)木素—含硫化合物;糖類—COD (2)含氯漂白廢液:最嚴(yán)重污染源。三氯甲烷,40多種有機(jī)氯化物,氯帶酚,10多種劇毒。 (3)制漿造紙廢液,不嚴(yán)重 6.3 解決白色污染問題 6.4 制冷劑——氟利昂代用品生產(chǎn) 氟利昂:氟氯代甲烷 CFC-12 (CF2Cl2) CF3CFH2代替CF2Cl2 新型毒品所謂新型毒品是相對鴉片、海洛因等傳統(tǒng)毒品而言,主要指人工化學(xué)合成的致幻劑、興奮劑類毒品,是由國際禁毒公約和我國法律法規(guī)所規(guī)定管制的、直接作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng),使人興奮或抑制,連續(xù)使用能使人產(chǎn)生依賴性的精神藥品(毒品)。 目前在我國流行濫用的搖頭丸等新型毒品多發(fā)生在娛樂場所,所以又被稱為“俱樂部毒品”、“休閑毒品”、“假日毒品”。中國每年被冰毒、氯胺酮等新型毒品吞食的社會財富以百億計。 各種毒品分子式新型毒品的種類根據(jù)新型毒品的毒理學(xué)性質(zhì),可以將其分為四類:第一類以中樞興奮作用為主,代表物質(zhì)是包括甲基苯丙胺(俗稱冰毒)在內(nèi)的苯丙胺類興奮劑;第二類是致幻劑,代表物質(zhì)有麥角乙二胺(LSD)、麥司卡林和分離性麻醉劑(苯環(huán)利定和氯胺酮 K粉);第三類兼具興奮和致幻作用,代表物質(zhì)是二亞甲基雙氧安非他明(MDMA,我國俗稱搖頭丸);第四類是一些以中樞抑制作用為主的物質(zhì),包括三唑侖、氟硝安定和γ-羥丁酸等。 2000年2月7日,福建廈門某一居室內(nèi)發(fā)生了一場激烈的槍戰(zhàn)。警方調(diào)查發(fā)現(xiàn),開槍者是兩名臺灣人,他們不僅合伙秘密加工制造冰毒,而且本身就是冰毒吸食者。兩人吸食冰毒后產(chǎn)生了強烈幻覺,神志不清,懷疑被人監(jiān)視,兩人竟互相開槍對射了40余發(fā)子彈。一女生在酒吧服下?lián)u頭丸后,搖頭不止,直到呼吸困難、全身抽搐、倒地人事不省,被送醫(yī)院搶救才挽回生命。有一位18歲的女病人兩年前開始吸食氯胺酮,當(dāng)醫(yī)護(hù)人員為她作智力測驗時,發(fā)現(xiàn)她的智力已下降至86,與醫(yī)學(xué)上對弱智所定義的70相距不遠(yuǎn),而正常人的平均智力應(yīng)該在100以上。 冰毒由來 1919年,日本一位化學(xué)家首次合成了后來被稱之為冰毒的甲基苯丙胺。在二戰(zhàn)期間,甲基苯丙胺作為抗疲勞劑在士兵中廣為使用。二戰(zhàn)后,日本將其軍隊中庫存的苯丙胺類藥物投放市場,造成50年代的首次濫用大流行。 60年代一些歐、美國家,主要在夜總會、酒吧、迪廳、舞廳中濫用這類毒品。 90年代后,以冰毒、搖頭丸為代表的“舞會藥”在全球范圍形成流行性濫用趨勢,濫用群體從早期的搖滾樂隊、流行歌手和一些亞文化群體蔓延至以青少年群體為主的社會各階層。毒品危害毒品的危害性主要表現(xiàn)在哪些方面? 毒品的危害可以概括為:毀滅自己、禍及家庭、危害社會。 1、嚴(yán)重危害人的身心健康; 2、毒品問題誘發(fā)其他違法犯罪,破壞正常的社會和經(jīng)濟(jì)秩序; 3、毒品問題滲透和腐蝕政權(quán)機(jī)構(gòu),加強腐敗現(xiàn)象; 4、毒品問題給社會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 虎門銷煙中國歷史上深受鴉片煙毒之害。清雍正五年(1727),英印殖民政府、東印度公司和鴉片走私商陸續(xù)向中國傾銷鴉片。道光十九年(1839),輸入中國的鴉片達(dá) 4萬箱。中國每年因吸毒耗費的白銀外流約 500萬兩。鴉片煙毒使中國的社會經(jīng)濟(jì)、國防、人民健康和家庭生活深受破壞和摧殘。道光十八年,清政府再次下令禁煙,并派湖廣總督林則徐到廣東查辦。次年 3月到達(dá)廣州的林則徐嚴(yán)厲禁煙,掀起了著名的收繳鴉片、虎門銷煙的禁煙行動,但卻遭到帝國主義的反對和干涉。 禁毒的重要性是指預(yù)防和懲治毒品違法犯罪行為,保護(hù)公民身心健康,維護(hù)社會秩序的工作;蛘哒f,運用行政法令和群眾監(jiān)督的力量,促使吸食或注射鴉片和代用麻醉劑者戒絕癮癖,限制和取締種植、收貯、制造、轉(zhuǎn)運、販賣毒品和毒具行為的一項社會風(fēng)俗改造工作。又稱禁煙禁毒。 2007年12月全國人民代表大會常務(wù)委員會通過的《中華人民共和國禁毒法》規(guī)定, “禁毒是全社會的共同責(zé)任。國家機(jī)關(guān)、社會團(tuán)體、企業(yè)事業(yè)單位以及其他組織和公民,應(yīng)當(dāng)依照本法和有關(guān)法律的規(guī)定,履行禁毒職責(zé)或者義務(wù)。 禁毒日 6月26日是國際禁毒日即國際反毒品日。1987年6月12日至26日,聯(lián)合國在維也納召開有138個國家的3000多名代表參加的麻醉品濫用和非法販運問題部長級會議。 會議提出了“愛生命,不吸毒”的口號。與會代表一致同意將每年的6月26日定為“國際禁毒日”,以引起世界各國對毒品問題的重視,同時號召全球人民共同來解決毒品問題。 第五講 材料化學(xué) 1. 材料發(fā)展概論材料發(fā)展的歷史時期: 石器時代; 青銅器時代; 鐵器時代;合成高分子材料 200萬年以前,原始人以石頭作為工具,稱舊石器時代。 1萬年以前,對石器進(jìn)行加工,器皿和精致的工具,新石器時代。新石器時代后期,出現(xiàn)了利用粘土燒制的陶器。 公元前5000年,青銅器時代。 公元前1200年,使用鑄鐵,鐵器時代。鋼 18世紀(jì),鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,成為產(chǎn)業(yè)革命的重要內(nèi)容和物質(zhì)基礎(chǔ)。 19世紀(jì)中葉,現(xiàn)代平爐和轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)的出現(xiàn),使人類真正進(jìn)入了鋼鐵時代。銅、鉛、鋅,鋁、鎂、鈦等金屬得到應(yīng)用。 直到20世紀(jì)中葉,金屬材料在材料工業(yè)中一直占有主導(dǎo)地位。 20世紀(jì)中葉以后,首先是人工合成高分子材料問世。尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料,以及維尼綸、合成橡膠、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。 陶瓷材料的發(fā)展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。 結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展,推動了功能材料的進(jìn)步。 20世紀(jì)初,開始對半導(dǎo)體材料進(jìn)行研究。 50年代,制備出鍺單晶,后又制備出硅單晶和化合物半導(dǎo)體等,使電子技術(shù)領(lǐng)域由電子管發(fā)展到晶體管、集成電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。半導(dǎo)體材料的應(yīng)用和發(fā)展,使人類社會進(jìn)入了信息時代。 現(xiàn)代材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)了金屬、非金屬無機(jī)材料和高分子材料之間的密切聯(lián)系,從而出現(xiàn)了一個新的材料領(lǐng)域——復(fù)合材料。石器時代是考古學(xué)對早期人類歷史分期的第一個時代、即從出現(xiàn)人類到銅器的出現(xiàn)、大約始于距今二三百萬年、止于距今6000至4000年左右。公元前6000年,人類發(fā)明了火,使人類成為萬物之靈;鸬墓δ埽刻掌鳎禾掌魇侵敢哉惩翞樘,經(jīng)過手捏、輪制、模塑等方法加工成型后,在800—1000℃高溫下焙燒而成的物品。 (陶和瓷的區(qū)別?) 瓷器:凡是用瓷土燒制而成的器物就叫瓷器。但目前對瓷器的具體定義,還沒有取得統(tǒng)一的意見。一般人認(rèn)為,必須具備以下幾條才能稱之為瓷器: 第一,瓷器的胎料必須是瓷土的。瓷土的成分主要是高嶺土,并含有長石、石英石和莫來石成分;含鐵量低。經(jīng)過高溫?zé)芍螅ド,具有透明或半透明性,胎體吸水率不足1%,或不吸水。 第二,瓷器的胎體必須經(jīng)過1200℃~1300℃的高溫焙燒,才具備瓷器的物理性能。第三,瓷器表面所施的釉,必須是在高溫之下和瓷器一道燒成的玻璃質(zhì)釉。 唐三彩,陶還是瓷器?黃、褐、綠為基本釉色 青銅器時代青銅? 紅銅(純銅)與錫或鉛的合金,熔點在700-900℃之間,比紅銅的熔點(1083℃)低。含錫10%的青銅,硬度為紅銅的4.7倍,性能良好。青銅出現(xiàn)后,對提高社會生產(chǎn)力起了劃時代的作用。 黃銅?銅和鋅 青銅時代處于銅石并用時代之后,早期鐵器時代之前,大約從公元前4000年至公元初年。后母戊方鼎后母戊鼎,是商王祖庚或祖甲為祭祀母親戊而作的祭器,是中國商周時期青銅器的代表作,原稱“司母戊鼎”或“司母戊大方鼎”。由于殷商時期字體較為自由,既可正寫,也可反寫,因此,學(xué)者對“司”與“后”難以分辨,故而學(xué)術(shù)界爭論多年。 2011年3月28日,新國博展牌把“司(si)母戊鼎”改名“后(hou)母戊鼎” 。甲骨文字書寫規(guī)則是:字形可以正寫或反寫,但字音字義不變,F(xiàn)在新國博展牌把司的反寫之形“后”讀作“hou”,這個讀音下的字義是“君主”,與“司(si)”義已不相同,這違反了甲骨文慣例,所以“后母戊鼎”還不能作為該鼎最后定名。 http://baike.baidu.com/view/188596.htm 洛陽鏟? 洛陽鏟據(jù)傳為中國河南洛陽附近農(nóng)村的盜墓者李鴨子于20世紀(jì)初發(fā)明。 1923年前后,馬坡村村民李鴨子來到他家附近一個叫孟津的地方趕集 第一把洛陽鏟誕生 據(jù)考證,打造出第一把洛陽鏟的鐵匠叫做陳印娃,現(xiàn)已故去。 鐵器時代鐵器時代是人類發(fā)展史中一個極為重要的時代。人們最早知道的鐵是隕石中的鐵,古代埃及人稱之為神物。 地球上的天然鐵是少見的,所以鐵的冶煉和鐵器的制造經(jīng)歷了一個很長的時期。 當(dāng)人們在冶煉青銅的基礎(chǔ)上逐漸掌握了冶煉鐵的技術(shù)之后,鐵器時代就到來了。何為煉鐵?將金屬鐵從含鐵礦物(主要為鐵的氧化物)中提煉出來的工藝過程,主要有高爐法,直接還原法,熔融還原法,等離子法。 高爐煉鐵是指把鐵礦石和焦炭,一氧化碳,氫氣等燃料及熔劑(從理論上說把活動性比鐵的金屬和礦石混合后高溫也可煉出鐵來)裝入高爐中冶煉,去掉雜質(zhì)而得到金屬鐵(生鐵)。 其反應(yīng)式為: Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高溫) Fe3O4+2CO==3Fe+2CO2(高溫) C+O2==CO2(高溫) C+CO2==2CO(高溫) 2. 材料與化學(xué)材料是指人類利用化合物的某些功能來制作物件時用的化學(xué)物質(zhì);瘜W(xué)是材料發(fā)展的源泉 3. 材料的分類按用途分類:結(jié)構(gòu)材料 功能材料結(jié)構(gòu)材料:力學(xué)和理化性質(zhì),用途:機(jī)械制造、工程建設(shè)、交通運輸、能源功能材料:利用材料的熱、光、電、磁等性能。用途:電子、激光、通訊,生物工程等。 b.按成分和特性分類:金屬材料 陶瓷材料 高分子材料 復(fù)合材料 2 金屬材料 ●金屬材料可以分為黑色金屬材料和有色金屬材料 ●黑色金屬材料包括鐵、錳、鉻及其合金 ●有色金屬指除黑色金屬以外的其余的金屬材料,如輕金屬、重金屬、高熔點金屬、稀土金屬、貴重金屬等 1.鋁合金自然界含量最多的金屬元素?占 地殼1/12 鋁(Al) m.p 659.8℃ b.p 2270 ℃ ρ : 2.702g·cm-3 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好,延展性,導(dǎo)線氧化物膜,抗氧化提高鋁的硬度,加入鋁、鎂、銅、鋅超硬鋁應(yīng)用:航空,汽車,建筑,炊具鋁曾經(jīng)比金銀還要珍貴…… 1825 年丹麥物理學(xué)家 Hans Oersted 第一次成功地提煉出金屬鋁,但是提煉方法比較復(fù)雜,產(chǎn)量很低,使得其價格極為昂貴。 100多年前,為了表彰門捷列夫?qū)瘜W(xué)的杰出貢獻(xiàn),英國皇家學(xué)會不惜重金制作了一個比黃金還要貴重的獎杯──鋁杯,贈送給門捷列夫。 法國皇帝拿破侖三世為了顯示自己的尊貴,用鋁作了一頂頭盔,成為轟動一時的新聞。每逢盛大國宴,別人都用銀制餐具,而他獨自使用一套鋁制餐具。 技術(shù)的進(jìn)步讓鋁走出了首飾店…… 1886 年, 22 歲的美國人 Hall 發(fā)明了熔鹽電解法制取金屬鋁,此法投產(chǎn)后,金屬鋁的產(chǎn)量迅速增長,價格則大幅度下降 ,從而把鋁的大規(guī)模生產(chǎn)變成了現(xiàn)實。這個年輕人組成了一個大公司,這就是今天美國美鋁公司 (Alcoa) 的前身。美鋁的生意是從一把鋁壺開始的…… 從鋁壺做起,慢慢延伸到了烹調(diào)器具、錫箔紙、電線和電纜……。 現(xiàn)在,美鋁了成為公認(rèn)的世界上最大的原鋁、鋁加工產(chǎn)品和氧化鋁生產(chǎn)商。美鋁的產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車、包裝、建筑、商業(yè)運輸以及工業(yè)市場。鋁的應(yīng)用市場的打開…… 鋁的應(yīng)用市場的打開是從 20 世紀(jì) 30 年代開始的。為了提高鋁的比強度,當(dāng)時關(guān)于鋁的研究有兩個熱門話題: 合金強化 時效硬化 鋁合金的出現(xiàn),大大拓寬了鋁的用途…… 鋁的危害?世界衛(wèi)生組織的研究表明,每公斤體重 每天 鋁不能超過1毫克。而中國疾病預(yù)防控制中心的調(diào)查顯示,我國居民百姓平均每天鋁的攝入量為34毫克 鋁是一種低毒金屬元素,它并非人體需要的微量元素,不會導(dǎo)致急性中毒,但食品中含有的鋁超過國家標(biāo)準(zhǔn)就會對人體造成危害。 人體攝入鋁后僅有10%-15%能排泄到體外,大部分會在體內(nèi)蓄積,與多種蛋白質(zhì)、酶等人體重要成分結(jié)合,影響體內(nèi)多種生化反應(yīng),長期攝入會損傷大腦,導(dǎo)致癡呆,還可能出現(xiàn)貧血、骨質(zhì)疏松等疾病,尤其對身體抵抗力較弱的老人、兒童和孕婦產(chǎn)生危害,可導(dǎo)致兒童發(fā)育遲緩、老年人出現(xiàn)癡呆,孕婦攝入則會影響胎兒發(fā)育。 來源?膨化食品:油條,蝦條等(明礬);鋁鍋,鋁壺 2 金屬玻璃?是指熔融合金在冷卻過程中不發(fā)生結(jié)晶,而其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的原子呈長程無序排列的一類材料。金屬玻璃相對于金屬而言,它是無定型材料,和玻璃相類似;而與一般氧化物相比,其主要成分是金屬元素,沒有普通玻璃的脆性和透明度,金屬玻璃具有金屬光澤,可以彎曲,外觀上普通金屬材料沒有任何區(qū)別。 金屬玻璃的特性力學(xué)性能強韌兼?zhèn),其強度和硬度比現(xiàn)有的一般晶態(tài)金屬都高它可以經(jīng)受180°彎曲而不斷裂,是鋼的5倍耐蝕性能極強 還具有良好的軟磁性金屬玻璃的制備方法原子沉積法 原子積法制備金屬玻璃時的冷卻速度,一般要比用液體急冷法的要高,故較易保留那些沉其自由能比平衡相的自由能要大的相 液體急冷法 大于106℃/秒的速度急冷,在液體金屬中比較紊亂的原子排列保留到固體 則可獲得金屬玻璃 金屬玻璃的用途金屬玻璃特殊的微結(jié)構(gòu)使其具有許多普通晶態(tài)材料所不具備的優(yōu)良的力學(xué)、化學(xué)及物理性能,使之在機(jī)械、通訊、航空航天、汽車工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、運動器材乃至國防軍事上都具有廣泛的應(yīng)用潛力。 在體育器械方面,金屬玻璃也將在滑雪、滑冰、棒球、網(wǎng)球、自行車和潛水等許多體育工項目中得到應(yīng)用 如果用金屬玻璃來代替變壓器中的硅鋼片,可使變壓器的空載損耗減小2/3。照此推算,如果全國都采用全屬玻璃鐵芯,每年可節(jié)電100億千瓦時,合50億人民幣。 美科學(xué)家發(fā)明超強可塑性金屬玻璃比鋼鐵更牢固 。 男孩們在踢足球時,不小心把球踢到窗戶上,打碎玻璃的事情將會一去不復(fù)返,因為美國科學(xué)家已經(jīng)制成比鋼鐵更難打破的金屬玻璃。 形狀記憶合金形狀記憶合金材料是一種新型的功能材料,其特點是在一定的外力作用下可以改變其形態(tài)(形狀和體積),但當(dāng)溫度升高到某一定值時,它又可完全恢復(fù)原來的形態(tài)。 形狀記憶合金的發(fā)現(xiàn) 20世紀(jì)60年代初,美國馬里蘭州海軍軍械研究所的科學(xué)家比勒 用鎳鈦合金絲做試驗這些合金絲彎彎曲曲,為了使用方便,他把這些合金絲弄直了。但是,當(dāng)他無意中把合金絲靠近火的時候,奇跡發(fā)生了:已經(jīng)弄直的合金絲居然完全恢復(fù)了它們原來彎彎曲曲的形狀。 形狀記憶合金的分類(1)單程記憶效應(yīng) 形狀記憶合金在較低的溫度下變形,加熱后可恢復(fù)變形前的形狀,這種只在加熱過程中存在的形狀記憶現(xiàn)象稱為單程記憶效應(yīng)。 (2)雙程記憶效應(yīng) 某些合金加熱時恢復(fù)高溫相形狀,冷卻時又能恢復(fù)低溫相形狀,稱為雙程記憶效應(yīng)。 (3)全程記憶效應(yīng) 加熱時恢復(fù)高溫相形狀,冷卻時變?yōu)樾螤钕唷 ⊥∠蛳喾吹牡蜏叵嘈螤睿Q為全程記憶 效應(yīng)。 形狀記憶合金的用途在航空上的應(yīng)用—— 月球上的“奇葩” 形狀記憶合金應(yīng)用記憶合金在臨床醫(yī)療領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用,例如人造骨骼、傷骨固定加壓器、牙科正畸器、各類腔內(nèi)支架、栓塞器、心臟修補器、血栓過濾器、介入導(dǎo)絲和手術(shù)縫合線等等 記憶合金制成的彈簧為例,把這種彈簧放在熱水中,彈簧的長度立即伸長,再放到冷水中,它會立即恢復(fù)原狀。 利用形狀記憶合金彈簧可以控制浴室水管的水溫,在熱水溫度過高時通過“記憶”功能,調(diào)節(jié)或關(guān)閉供水管道,避免燙傷。 也可以制作成消防報警裝置及電器設(shè)備的保安裝置。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時,記憶合金制成的彈簧發(fā)生形變,啟動消防報警裝置,達(dá)到報警的目的。還可以把用記憶合金制成的彈簧放在暖氣的閥門內(nèi)。 眼鏡架,如果不小心被碰彎曲了,只要將其放在熱水中加熱,就可以恢復(fù)原狀。汽車的外殼也可以用記憶合金制作。如果不小心碰癟了,只要用電吹風(fēng)加溫就可恢復(fù)原狀,既省錢又省力,很是方便。 形狀記憶合金的原料真正實際中使用的形狀記憶合金主要是 TiNi合金和CuAlBe合金,以及在這兩種合金中添加微量元素所組成的合金,因而形狀記憶合金的主要材料是鎳、鈦、銅、鈹青銅等,其產(chǎn)地分別是我國西部地區(qū)的金昌、遵義、白銀、石嘴山等。 合金具有“記憶”的原因 儲氫合金 3 超導(dǎo)材料超導(dǎo)體物質(zhì)在低溫下進(jìn)入電阻為零的狀態(tài)稱為超導(dǎo)態(tài),這種性質(zhì)稱為超導(dǎo)電性。凡是具有超導(dǎo)電性的金屬、合金和化合物都稱為超導(dǎo)體。特點: 1)0電阻; 2)抗磁性 超導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的歷程 1911年,荷蘭科學(xué)家昂內(nèi)斯(Ones)用液氦冷卻汞,當(dāng)溫度下降到4.2K時,水銀的電阻完全消失,這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)電性,此溫度稱為臨界溫度。根據(jù)臨界溫度的不同,超導(dǎo)材料可以被分為:高溫超導(dǎo)材料和低溫超導(dǎo)材料。 1933年,邁斯納和奧克森菲爾德兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn),如果把超導(dǎo)體放在磁場中冷卻,則在材料電阻消失的同時,磁感應(yīng)線將從超導(dǎo)體中排出,不能通過超導(dǎo)體,這種現(xiàn)象稱為抗磁性。超導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的歷程 1973年,發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)合金――鈮鍺合金,其臨界超導(dǎo)溫度為23.2K,這一記錄保持了近13年。超導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的歷程 1986年,設(shè)在瑞士蘇黎世的美國IBM公司的研究中心報道了一種氧化物(鑭鋇銅氧化物)具有35K的高溫超導(dǎo)性。此后,科學(xué)家們幾乎每隔幾天,就有新的研究成果出現(xiàn)。超導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的歷程 1986年,美國貝爾實驗室研究的超導(dǎo)材料,其臨界超導(dǎo)溫度達(dá)到40K,液氫的“溫度壁壘”(40K)被跨越。超導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的歷程 1987年,美國華裔科學(xué)家朱經(jīng)武以及中國科學(xué)家趙忠賢相繼在釔-鋇-銅-氧系材料上把臨界超導(dǎo)溫度提高到90K以上,液氮的“溫度壁壘”(77K)也被突破了。1987年底,鉈-鋇-鈣-銅-氧系材料又把臨界超導(dǎo)溫度的記錄提高到125K。從1986-1987年的短短一年多的時間里,臨界超導(dǎo)溫度提高了近100K。 2. 有機(jī)超導(dǎo)體迄今為止,有機(jī)超導(dǎo)體的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到40多個;主要有三類: ★ 電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物; ★ C60摻雜; ★ 氧化聚丙烯 第一類:電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物 巳發(fā)現(xiàn)的40多種有機(jī)超導(dǎo)體中,大部分屬于由電荷給體(D)和電荷受體(A)結(jié)合而成的電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物(Charge Transfer Complex,簡寫為:CTC),而且大多是準(zhǔn)二維或三維結(jié)構(gòu) (TMTSF)2PF6 第一個 Tc= 1.4K (BEDT-TTF)2I3 Tc= 8.0K (BEDT-TTF)2Cu(SCN)2 Tc= 10.4K (BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Br Tc= 11.5K (BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl Tc= 12.5K 第三類:氧化聚丙烯 1993年俄羅斯科學(xué)家Grigorov等在經(jīng)過氧化的聚丙烯體系中發(fā)現(xiàn)了從室溫(293K)到700K都呈超導(dǎo)性的有機(jī)超導(dǎo)體,這是迄今為止報道的唯一在室溫下具有超導(dǎo)性的有機(jī)化合物 100 nm 范圍 4 無機(jī)非金屬材料 克拉克拉(Ct)是寶石的質(zhì)量(重量)單位,現(xiàn)定1克拉等于0.2克或200毫克。一克拉又分為100分,如50分即0.5克拉,以用作計算較為細(xì)小的寶石。因為鉆石的密度基本上相同,因此越重的鉆石體積越大。越大的鉆石越稀有,每克拉的價值亦越高。carat 克拉一詞,源自希臘語中的克拉 keration」,指長角豆樹(或稻子豆carobseed) 1983年,成都地質(zhì)學(xué)院(現(xiàn)成都理工大學(xué))陶正章先生進(jìn)行了具體研究,證實克拉作為重量單位起源于地中海地區(qū)角豆樹的種子---稻子豆,這種樹種重量多在200毫克左右,與有人所說的阿比西尼亞刺槐、布魯斯刺桐以及槐樹豆的重量無關(guān)。直到20世紀(jì)初克拉重量才經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。 現(xiàn)在一般0.2克拉賣4000元左右;0.3克拉賣7000元左右,越大越貴 4. 生物陶瓷生物硬組織代用材料有體骨、動物骨,后來發(fā)展到采用不銹鋼和塑料,由于這些生物材料在生物體中使用,不銹鋼存在溶析、腐蝕和疲勞問題,塑料存在穩(wěn)定性差和強度低的問題。因此生物陶瓷具有廣闊的發(fā)展前景,目前世界各國相繼發(fā)展了生物陶瓷材料。制作各種人體關(guān)節(jié) :CaO-Na2O-SiO2-P2O5 牙齒 1 生物陶瓷概述和分類 1.1 生物陶瓷的概念 1.2 生物陶瓷的物理化學(xué)性能 2 舉例:單晶氧化鋁生物陶瓷 2.1 單晶氧化鋁的物理化學(xué)性能 2.2 單晶氧化鋁的制備方法 2.3 單晶氧化鋁的應(yīng)用 3 生物陶瓷需要解決的問題及發(fā)展前景 目 錄 1 生物陶瓷概述 在18 世紀(jì)前,人們就開始用柳枝、木、麻、象牙等天然材料作為骨修復(fù)材料; 約19 世紀(jì)前,由于冶金技術(shù)和陶瓷制備工藝的發(fā)展,開始用純金、純銀、鉑等貴金屬作牙修復(fù)及骨缺損修復(fù); 本世紀(jì)中葉以前, 由于冶金技術(shù)的進(jìn)步,鈷鉻鋁合金、純鈦和鈦合金等被應(yīng)用到人工骨的領(lǐng)域,有機(jī)玻璃等高分子材料也開始用于臨床; 本世紀(jì)60 年代初, 在新技術(shù)革命浪潮推動下,材料科學(xué)迅速地發(fā)展,人們開始有目的、有計劃地探索、發(fā)現(xiàn)和合成新材料,其中最有代表性的就是生物陶瓷的研究和高分子材料。 最早的生物材料的應(yīng)用——鑲牙 生物陶瓷材料優(yōu)點: 生物陶瓷材料作為一種無機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料,與生物組織具有良好的相容性和優(yōu)異的親和性,穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì),可滅菌性及無毒性等優(yōu)點,越來越受到人們的重視。 1.1 生物陶瓷的概念和分類 生物陶瓷泛指與生物體或生物化學(xué)相關(guān)的陶瓷材料,分為與人體相關(guān)的陶瓷(種植類陶瓷)和與生物化學(xué)相關(guān)的陶瓷(生物工程類陶瓷)二大類。應(yīng)用的范圍有人工牙冠、牙根、人工血管和人工尿管,更有用于酶固定、細(xì)菌、微生物分離、液相色譜注和DNA等方面。 人工血管 分類生物陶瓷 人造肌肉纖維,它以近年來倍受人們注目的納米碳管為成份,其伸縮性和靈敏度超過迄今的任何人造材料。 1.1生物陶瓷的物理化學(xué)性能 生物陶瓷由于是高溫處理工藝所成的無機(jī)非金屬材料,因此具有金屬、高分子材料無法比擬的優(yōu)點: 1)由于它是在高溫下燒結(jié)制成,其結(jié)構(gòu)中包括鍵強很大的離子鍵或共價鍵,所以具有良好的機(jī)械強度、硬度、壓縮強度高,極其穩(wěn)定;在體內(nèi)難于溶解,不易氧化、不易腐蝕變質(zhì),熱穩(wěn)定性好,便于加熱消毒、耐磨、有一定潤滑性能,不易產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象,而且和人體組織的親和性好,因此能滿足種植學(xué)要求。 2)陶瓷的組成范圍比較寬,可以根據(jù)實際應(yīng)用的要求設(shè)計組成,控制性能的變化。 例如可降解生物陶瓷在體內(nèi)不同部位的使用中,希望能針對被置換骨的生長特點獲得具有不同降解速度的陶瓷。否則,當(dāng)降解速度超過骨生長速度時, 就會產(chǎn)生“死區(qū)”,影響修復(fù)。如果向此類材料中添加適當(dāng)比例的非降解性生物陶瓷,就能調(diào)整降解速度,滿足臨床要求。 3)陶瓷容易成型,可根據(jù)需要制成各種形態(tài)和尺寸,如顆粒形、柱形、管形、致密型或多孔型,也可制成骨螺釘、骨夾板、制成牙根、關(guān)節(jié)、長骨、顱骨等。采用特殊的工藝還可以得到尺寸精密的人工骨制品。 人造骨關(guān)節(jié) 4)后加工方便。通常認(rèn)為陶瓷很難加工,但隨陶瓷加工設(shè)備和技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)在陶瓷的切割、研磨、拋光等已是成熟的工藝。近年來又發(fā)展了可用普通金屬加工機(jī)床進(jìn)行車銑、刨、鉆等的可切割性生物陶瓷,利用玻璃陶瓷結(jié)晶化之前的高溫流動性,可制成精密鑄造的玻璃陶瓷。 5)易于著色。如陶瓷牙冠與天然牙逼真,利于整容、美容。 2 單晶氧化鋁生物陶瓷 單晶生物陶瓷是一種新型的生物陶瓷材料,屬氧化鋁單晶。氧化鋁單晶也稱寶石,添加劑不同,制得單晶材料顏色不同,如紅寶石、藍(lán)寶石等。氧化鋁單晶有許多特性,如機(jī)械強度、硬度、耐腐蝕性都優(yōu)于多晶氧化鋁陶瓷,其生物相溶性、安定性、耐磨性也優(yōu)于多晶氧化鋁陶瓷。 2.1 單晶氧化鋁生物陶瓷的 物理化學(xué)性化學(xué)性能 氧化鋁陶瓷具有良好的組織親和性,這是因為其表面具有親水性,即氧化鋁結(jié)晶表面氧原子能捕獲水分子而產(chǎn)生極化現(xiàn)象,結(jié)果在其表面覆蓋一層羥基,它能吸附水分子,在表面形成親水層,使表面呈強極性,易被組織液浸潤。在極性層外間構(gòu)成水——金屬離子——蛋白質(zhì)的“三明治”式結(jié)構(gòu),形成周期的氧化鋁生物相容性。 2.2 單晶氧化鋁的制備方法 單晶氧化鋁的制備方法:物理法、化學(xué)法。 物理法:提拉法、導(dǎo)模法、焰熔法等。 化學(xué)法:氣相化學(xué)沉積生長法等。 a、提拉法 即是把原料裝入坩堝內(nèi),將坩堝置于單晶爐內(nèi),加熱使原料完全熔化,把裝在籽晶桿上的籽晶浸漬到熔體中與液面接觸,精密地控制和調(diào)整溫度,緩緩地向上提拉籽晶桿,并以一定的速度旋轉(zhuǎn),使結(jié)晶過程在固液界面上連續(xù)地進(jìn)行,直到晶體生長達(dá)到預(yù)定長度為止。提拉籽晶桿的速度1.0-4mm/min 坩堝的轉(zhuǎn)速為10r/min,籽晶桿的轉(zhuǎn)速為25r/min 。 b、導(dǎo)模法 簡稱EFG法。在擬定生長的單晶物質(zhì)熔體中,放頂面下所擬生長的晶體截面形狀相同的空心模子即導(dǎo)模,模子用材料應(yīng)能使熔體充分潤濕,而又不發(fā)生反應(yīng)。由于毛細(xì)管的現(xiàn)象,熔體上升,到模子的頂端面形成一層薄的熔體面。將晶種浸漬到基中,便可提拉出截面與模子頂端截面形狀相同的晶體。 c、焰熔法 將原料裝在料斗內(nèi),下降通過倒裝的氫氧焰噴嘴,將其熔化后沉積在保溫爐內(nèi)的耐火材料托柱上,形成一層熔化層,邊下降托柱邊進(jìn)行結(jié)晶。用這種方法晶體生長速度快、工藝較簡單,不需要昂貴的銥金坩堝和容器,因此較經(jīng)濟(jì)。 d、氣相化學(xué)沉積生長法 將金屬的氫氧化物、鹵化物或金屬有機(jī)物蒸發(fā)成氣相,或用適當(dāng)?shù)臍怏w做載體,輸送到使其凝聚的較低溫度帶內(nèi),通過化學(xué)反應(yīng),在一定的襯底上沉積形成薄膜晶體。 2.3 單晶氧化鋁臨床應(yīng)用 它用作人工關(guān)節(jié)柄,與氧化鋁多晶陶瓷相比具有比較高的機(jī)械強度,不易折斷。它還可以作為損傷骨的固定材料,主要用于制作人工骨螺釘,比用金屬材料制成的人工骨螺釘強度高?梢约庸こ筛鞣N齒用的尺寸小、強度大的牙根,由于氧化鋁單晶與人體蛋白質(zhì)有良好的親合性能,結(jié)合力強,因此有利于牙齦粘膜與異齒材料的附著。 多孔生物陶瓷 ——可吸收骨螺釘 、人工聽小骨 、陶瓷中耳引流管 5. 壓電陶瓷所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在力的作用下,產(chǎn)生形變,引起介質(zhì)表面帶電,這是正壓電效應(yīng)。反之,施加激勵電場,介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形,稱逆壓電效應(yīng)。這種奇妙的效應(yīng)已經(jīng)被科學(xué)家應(yīng)用在與人們生活密切相關(guān)的許多領(lǐng)域,以實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、傳感、驅(qū)動、頻率控制等功能。 組成:鈦酸鋇(BaTiO3)系, 鋯鈦酸鉛[Pb(Ii、Zr)O3]系 應(yīng)用舉例:水聲技術(shù):水聲換能器超聲技術(shù):超聲清洗、超聲乳化、超聲分散高電壓發(fā)生裝置:壓電點火器、引燃引爆、壓電變壓器電聲設(shè)備:麥克風(fēng)、揚聲器、壓電耳機(jī)傳感器:壓電地震儀壓電驅(qū)動器 6. 光學(xué)纖維 兩條國際海底光纜 廣東汕頭登陸 ●亞歐國際海底光纜: 西起英國,東至日本,途徑 33個國家和 地區(qū),全長3.8×104 km ●中、美國際海底光纜 全長2.6×104 km 五 合成高分子材料三大合成材料品現(xiàn)狀塑料 纖維 橡膠區(qū)別:分子量不同,性質(zhì)不同,用途不同 1. 塑料塑料為合成的高分子化合物{聚合物(polymer)},又可稱為高分子或巨分子(macromolecules),也是一般所俗稱的塑料(plastics)或樹脂(resin),可以自由改變形體樣式。是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料,由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成的。 塑料可區(qū)分為熱固性與熱塑性二類,前者無法重新塑造使用,后者可一再重復(fù)生產(chǎn)。塑料高分子的結(jié)構(gòu)基本有兩種類型:第一種是線型結(jié)構(gòu),具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合物稱為線型高分子化合物;第二種是體型結(jié)構(gòu) ,具有這種結(jié)構(gòu)的高分子化合稱為體型高分子化合物。有些高分子帶有支鏈,稱為支鏈高分子,屬于線型結(jié)構(gòu)。有些高分子雖然分子間有交聯(lián),但交聯(lián)較少,稱為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于體型結(jié)構(gòu)。 代表物:聚酰胺、ABS,聚碳酸酯 ABS: A 丙烯腈 B 丁二烯 S 苯乙烯 Acrylonitrile;butadiene;Styrene 2. 合成橡膠根據(jù)來源不同,橡膠可以分為天然橡膠和合成橡膠。高彈性的高分子材料,一般均需經(jīng)過硫化和加工之后,才具有實用性和使用價值。代表物:順丁橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、 硅橡膠 3. 合成纖維合成纖維(synthetics)是化學(xué)纖維的一種,是用合成高分子化合物做原料而制得的化學(xué)纖維的統(tǒng)稱。它以小分子的有機(jī)化合物為原料,經(jīng)加聚反應(yīng)或縮聚反應(yīng)合成的線型有機(jī)高分子化合物,如聚丙烯腈、聚酯、聚酰胺等。從纖維的分類可以看出它屬于化學(xué)纖維的一個類別。代表物:腈綸、滌綸、尼龍按性能功用分類 1、耐高溫纖維,如聚苯咪唑纖維; 2、耐高溫腐蝕纖維,如聚四氟乙烯; 3、高強度纖維,如聚對苯二甲酰對苯二胺; 4、耐輻射纖維,如聚酰亞胺纖維; 5、另外還有阻燃纖維、高分子光導(dǎo)纖維等。 4. 高分子導(dǎo)電材料 5.生物高分子生物高分子一般是指自然界生物體內(nèi)的高分子。生物高分子及其衍生物是一類重要的生命物質(zhì),協(xié)助生命體實現(xiàn)著許多重要的生理功能。六 復(fù)合材料玻璃纖維增強塑料 碳纖維增強塑料 3. 尼龍纖維增強復(fù)合材料玻璃纖維增強塑料用玻璃纖維或其織物以增強合成樹脂,用涂布、注塑、擠塑、層壓等方法加工成形的制品。碳纖維增強塑料纖維增強基復(fù)合材料是由碳纖維織物增強碳或石墨化的樹脂(包括瀝青)碳以及化學(xué)氣相沉積碳所形成的復(fù)合材料,簡稱碳-碳復(fù)合材料。 碳復(fù)合材料的特性主要表現(xiàn)在力學(xué)性能、熱物理性能和熱燒蝕性能三個方面。 (1)密度低(1.7g/cm3左右)在承受高溫的結(jié)構(gòu)中,它是最輕的材料;高溫的強度好,在2200oC時可保留室溫強度;有較高的斷裂韌性,抗疲勞性和抗蠕變性;而且拉伸強度和彈性模量高于一般的碳素材料,纖維取向明顯影響材料的強度,在受力時其應(yīng)力-應(yīng)變曲線呈現(xiàn)“假塑性效應(yīng)”即在施加載荷初期呈線性關(guān)系,后來變成雙線性關(guān)系,卸載后再加載,曲線仍為線性并可達(dá)到原來的載荷水平。 (2)熱膨脹系數(shù)小,比熱容高,能儲存大量的熱能,導(dǎo)熱率低,抗熱沖擊和熱摩擦的性能優(yōu)異。 (3)耐熱燒蝕的性能好,熱燒蝕性能是在熱流作用下,由于熱化學(xué)和機(jī)械過程中引起的固體材料表面損失的現(xiàn)象,通過表層材料的燒蝕帶走大量的熱量,可阻止熱流入材料內(nèi)部, C-C材料是一種升華-輻射型材料。 尼龍纖維增強復(fù)合材料七 納米材料簡介 碳納米管石墨烯石墨烯不僅是已知材料中最薄的一種,還非常牢固堅硬;作為單質(zhì),它在室溫下傳遞電子的速度比已知導(dǎo)體都快。石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料[1]。石墨烯一直被認(rèn)為是假設(shè)性的結(jié)構(gòu),無法單獨穩(wěn)定存在[1],直至2004年,英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫,成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創(chuàng)性實驗”為由,共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎。 石墨烯 graphene 碳納米管 CNTs
材料化學(xué)專業(yè)PPT模板:這是一個關(guān)于材料化學(xué)專業(yè)PPT模板,主要介紹了材料的定義、材料的分類、材料科學(xué)與材料化學(xué)等內(nèi)容。材料化學(xué) 第一章 緒 論 1.1 材料的定義、分類和作用 一、材料的定義 1.《辭海》:人們把自然界經(jīng)過開采而獲得的勞動對象稱為原料。自然界自然存在而未經(jīng)過人類任何勞動輸入的就不能稱為原料。例如,開采出來的礦物是冶金的原料,種植出來的小麥?zhǔn)侵圃烀娣鄣脑,單采掘工業(yè)中就沒有原料。在加工工業(yè)中,一般把來自采掘工業(yè)和農(nóng)業(yè)的勞動對象稱為原料,把經(jīng)過工業(yè)加工的原料(如鋼鐵、水泥)稱為材料。材料和原料合稱為原材料。經(jīng)過人類勞動而取得的勞動對象稱為原料; 經(jīng)過二次加工的原料稱為材料。2、材料是人類用于制造物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的那些物質(zhì)。師昌緒主編:《材料大辭典》p58 3、材料是“具有一定性能的物質(zhì), 可以用來制成一些機(jī)器、器件、結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品”,歡迎點擊下載材料化學(xué)專業(yè)PPT模板哦。
無機(jī)材料化學(xué)介紹PPT課件:這是一個關(guān)于無機(jī)材料化學(xué)介紹PPT課件,主要介紹了材料的發(fā)展及作用、材料的分類、材料科學(xué)及其研究內(nèi)容、材料化學(xué)及其研究內(nèi)容、無機(jī)材料化學(xué)等內(nèi)容。關(guān)于該課程的開設(shè)及學(xué)習(xí)建議課程開設(shè)的指導(dǎo)思想 材料是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展的重要支柱。新材料研究是解決能源和環(huán)境問題的重要途徑之一。材料化學(xué)是材料科學(xué)的重要分支,也是化學(xué)的組成部分。化學(xué)本科專業(yè)應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)、了解材料化學(xué)的基礎(chǔ)知識。學(xué)習(xí)要求及建議課堂聽課的重要性思考題是課程內(nèi)容和考試的重點 歡迎同學(xué)們網(wǎng)上評教并對教學(xué)提出批評和建議課程主要內(nèi)容:第一章 緒 論 第二章 無機(jī)材料的晶體結(jié)構(gòu)與缺陷 第三章 無機(jī)材料的物理性質(zhì) 第四章 無機(jī)材料的合成與制備 第五章 納米材料簡介 主要參考書:1. 蘇勉曾,固體化學(xué)導(dǎo)論,北京大學(xué)出版社,1987 2. 唐小真等,材料化學(xué)導(dǎo)論,高等教育出版社,1994,歡迎點擊下載無機(jī)材料化學(xué)介紹PPT課件哦。
新材料化學(xué)介紹PPT課件:這是一個關(guān)于新材料化學(xué)介紹PPT課件,主要介紹納米材料、復(fù)合材料、生物材料、智能材料、新能源材料。第一節(jié) 納米材料一、納米材料概述 二、納米材料的主要制備方法 三、納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域第一節(jié) 納米材料一、納米材料概述納米材料又稱為超微顆粒材料,由納米粒子組成。納米粒子也叫超微顆粒,一般是指尺寸在1~100nm間的粒子,是處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域。從通常的關(guān)于微觀和宏觀的觀點看,這樣的系統(tǒng)既非典型的微觀系統(tǒng)亦非典型的宏觀系統(tǒng),是一種典型人介觀系統(tǒng),它具有表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)。第一節(jié) 納米材料納米材料的基本特性: 1. 量子尺寸效應(yīng) 2. 表面效應(yīng) 3.小尺寸效應(yīng) 4.宏觀量子隧道效應(yīng)第一節(jié) 納米材料 1.表面效應(yīng)第一節(jié) 納米材料 2.小尺寸效應(yīng)金屬納米固體材料的電阻增大與臨界尺寸現(xiàn)象歸因于小尺寸效應(yīng)。當(dāng)顆粒尺寸與電子運動的平均自由程可比擬或更小時,小尺寸效應(yīng)不容忽視。界面散射為主因。第一節(jié) 納米材料 3.量子尺寸效應(yīng) 當(dāng)納米顆粒尺寸小到一定程度時,費米面附近電子能級的離散性非常顯著,量子尺寸效應(yīng)不容忽視,最后導(dǎo)致低溫下導(dǎo)體向絕緣體的轉(zhuǎn)變第一節(jié) 納米材料 4.宏觀量子隧道效應(yīng) 隧道效應(yīng)是基本的量子現(xiàn)象之一,即當(dāng)微觀粒子的總能量小于勢壘高度時,該粒子仍能穿越這一勢壘,歡迎點擊下載新材料化學(xué)介紹PPT課件哦。