材料化学总结
钨钼材料化学知识点总结

钨钼材料化学知识点总结一、钨钼材料的基本介绍钨钼是一种重要的金属材料,具有很高的熔点和抗腐蚀性能,被广泛应用于航空航天、冶金、化工等领域。
钨钼材料常见的类型包括钨钼合金、钨钼化合物等。
钨钼合金具有高强度、高硬度和耐高温等特点,被用于制造高温零部件和切削工具;而钨钼化合物则具有优良的导热性能和耐腐蚀性,常用于制造电子元件、反应器等。
二、钨钼材料的化学性质1. 钨和钼的化学性质钨的原子序数为74,属于ⅥB族元素,化学性质稳定。
钨在常温下不与空气和水发生反应,不溶于常见酸和碱。
在高温下,钨能够与氧气反应生成氧化物WO3。
钼的原子序数为42,属于VB族元素,化学性质活泼。
钼具有良好的耐腐蚀性,能够与氧气、空气、水等发生反应。
钼的氧化物主要有MoO2和MoO3。
2. 钨钼合金的化学性质钨和钼能够形成多种合金,一般以钨为主,添加适量的钼等元素来调整合金的性能。
钨钼合金具有高熔点、高强度、高硬度的特点,耐热性好,腐蚀性小。
3. 钨钼化合物的化学性质钨钼化合物主要包括氧化物、硫化物等。
钨氧化物具有高熔点、高硬度、抗腐蚀性等特点,适用于高温结构材料;而钼的氧化物和硫化物则具有良好的导电性能和热导性能,常用于电子元件、导热材料等。
三、钨钼材料的应用领域1. 航空航天领域钨钼合金因其高温强度和耐腐蚀性能,被广泛用于制造航空发动机、导弹零部件、航天器等高温零部件。
钨钼化合物则常用于制造航天器外壳、导热材料、电源材料等。
2. 化工领域钨钼合金具有优良的耐腐蚀性能,常用于化工设备、反应器等的制造。
钨钼化合物被应用于制造化工管道、强酸强碱储罐等。
3. 冶金领域钨钼合金在冶金行业被广泛用于制造高温炉具、切削工具等。
钨钼化合物则用于制造高温炉窑隔热材料、熔融金属导热材料等。
4. 电子领域钨钼合金和化合物被广泛应用于制造电子元件、真空电子器件、导热材料等。
四、钨钼材料的生产工艺1. 钨钼合金的生产工艺钨钼合金的生产工艺主要包括熔炼、挤压、热处理等步骤。
木材化学知识点总结归纳

木材化学知识点总结归纳一、木材的化学组成1. 木材主要由纤维素、半纤维素和木质素三种化学成分组成。
其中,纤维素是木材中含量最多的成分,占据了木材的大部分,通常约占木材干重的40-50%。
纤维素分子是由葡萄糖分子经由β-1,4-键连接而成的长链聚合物,具有很强的结晶性和拉伸性。
半纤维素是一种多糖类物质,主要由葡萄糖、木糖和甘露糖等单糖组成,是一种支链聚合物,能够增加木材的柔韧性和弹性。
木质素是木材中的第三大成分,是一种由苯丙烷单体聚合而成的高分子化合物,具有很好的抗腐蚀性和耐受性。
2. 木材中还含有少量的脂肪、酚类、树脂、以及矿物质等成分。
这些成分对木材的性质和用途都有一定的影响。
3. 木材的化学组成是决定木材性能和用途的关键因素,因此对木材的化学组成进行深入了解,对于木材的加工和利用具有重要意义。
二、木材的化学性质1. 木材具有吸湿性、膨胀性和收缩性等性质。
由于木材中的纤维素和半纤维素含有大量的羟基基团,使得木材具有很强的吸水性和膨胀性。
而在干燥条件下,木材会失去吸湿性,并出现收缩现象。
2. 木材具有很强的化学稳定性和抗腐蚀性。
木材中含有的木质素具有很好的抗腐蚀性,使得木材能够在湿润和高温条件下仍然保持其结构和性能。
3. 木材还具有较好的燃烧性能。
木质素是一种含有大量的芳香族和脂肪族羟基的高分子化合物,因此具有较好的燃烧性能。
但由于木材中的脂肪和树脂含量较低,所以木材的燃烧速度并不高。
4. 木材还具有一定的抗弯性、抗压性、抗拉性等物理力学性能。
这些性能与木材的化学组成和化学结构密切相关。
三、木材的化学加工1. 木材的化学加工主要包括干燥、防腐、着色、改性等过程。
干燥是指将原木材中的水分蒸发或挥发出去的过程,以提高木材的稳定性和耐久性。
防腐是指利用一些化学防腐剂或者热处理等方法,使木材具有较好的防腐性。
着色是指利用染料或者其他着色剂对木材进行染色加工,以获得一定的色彩效果。
改性是指通过一些特殊的化学或物理方法,对木材的化学组成和结构进行改变,以获得特定的性能和用途。
设计材料化学知识点总结

设计材料化学知识点总结1. 材料的热力学性质在材料化学中,热力学性质是研究材料的物理性质和化学性质之间相互关系的一个重要部分。
热力学性质包括热容、热导率、热膨胀系数等。
热容是指物质在吸热或放热过程中所需要的热量,可以用于描述材料的热稳定性和热传导性。
热导率是指材料在热量传导过程中的导热能力,可以用于描述材料的热传导性能。
热膨胀系数是指材料在温度变化时的线性膨胀系数,可以用于描述材料的热膨胀性能。
了解材料的热力学性质可以帮助人们选择合适的材料,并设计出具有特定热稳定性、热传导性和热膨胀性能的材料。
2. 材料的结构性质材料的结构性质是指材料在原子、分子或离子水平上的结构特征。
包括晶体结构和非晶结构。
晶体结构是指材料中的原子、分子或离子按照一定的规则排列形成的有序结构,具有明确的晶体学特征。
非晶结构是指材料中的原子、分子或离子排列是无序的,没有明确的晶体学特征。
了解材料的结构性质可以帮助人们理解材料的物理性质和化学性质,并为材料的设计和制备提供重要的理论基础。
3. 材料的电化学性质材料的电化学性质是指材料在电场作用下的特性。
包括电导率、电化学稳定性、电化学活性等。
电导率是指材料在电场作用下的导电能力,可以用于描述材料的导电性能。
电化学稳定性是指材料在电化学反应过程中的稳定性,可以用于描述材料的防腐蚀性能。
电化学活性是指材料在电化学反应中的活性能力,可以用于描述材料的催化性能。
了解材料的电化学性质可以帮助人们设计和制备具有特定导电性能、防腐蚀性能和催化性能的材料。
4. 材料的表面性质材料的表面性质是指材料表面的物理和化学特性。
包括表面能、表面粗糙度、表面形貌等。
表面能是指材料表面吸附能力的大小,可以用于描述材料的表面活性。
表面粗糙度是指材料表面的粗糙程度,可以用于描述材料的表面质量和功能性。
表面形貌是指材料表面的形状和结构特征,可以用于描述材料的外观和几何形状。
了解材料的表面性质可以帮助人们设计和制备具有特定表面活性、表面质量和表面几何形状的材料。
材料化学期末总结

材料化学期末总结材料化学是研究材料组成、结构、性质和制备方法的学科,它在材料科学与工程领域有着重要的应用价值。
本学期,我在材料化学的学习过程中,获得了许多宝贵的知识和经验,通过实验、理论学习和案例分析,我深入了解了材料的多样性、相互作用和功能实现。
在本文中,我将对本学期学习的一些重点内容进行总结和归纳,以备将来复习和参考。
第一部分:材料的组成与结构1. 原子、分子和晶体的基本概念原子是构成物质的基本单位,它由质子、中子和电子组成。
分子是由两个或更多原子通过化学键结合而成的。
晶体是由大量原子或分子按照规则的空间排列方式形成的结晶体系。
2. 元素和化合物的分类与命名元素是由一种类型的原子组成的纯物质,可以通过周期表进行分类。
化合物是由不同类型的原子组成的纯物质,可以通过元素符号和化学式进行命名。
3. 材料的晶体结构与缺陷晶体结构描述了晶体中原子或离子的排列方式。
常见的晶体结构包括立方晶系、六方晶系和四方晶系等。
缺陷是指晶体中存在的原子或离子的缺失、替代和插入等情况。
第二部分:材料的物理和化学性质1. 材料的热性质热性质指材料在受热时的表现和反应。
常见的热性质包括热膨胀、热导率和热容等。
2. 材料的电性质电性质指材料在电场、电流或电磁辐射等条件下的表现和反应。
常见的电性质包括导电性、绝缘性和半导体性等。
3. 材料的光学性质光学性质指材料对光的吸收、反射和透射等现象。
常见的光学性质包括折射率、吸收谱和荧光性等。
第三部分:材料制备与应用1. 传统材料的制备方法传统材料的制备方法包括溶解法、熔融法、沉淀法和高温固相反应等。
2. 先进材料的制备方法先进材料的制备方法包括溶胶-凝胶法、物理气相沉积法和化学气相沉积法等。
3. 材料的应用领域材料在电子、光电子、能源、医药和环境等领域有着广泛的应用。
例如,材料在太阳能电池、荧光材料和催化剂等方面发挥着重要作用。
结语通过本学期的学习,我对材料化学有了更深入的理解。
我学会了分析和解决材料化学问题的能力,同时也提高了实验操作和科学研究的技能。
高分子材料化学重点知识点总结

第一章水溶性高分子水溶性高分子的性能:水溶性;2.增黏性;3.成膜性;4.表面活性剂功能;5.絮凝功能;6.粘接作用。
造纸行业中的水溶性高分子:(1)聚丙烯酰胺:1)分子量小于100万:主要用于纸浆分散剂;2)分子量在100万和500万之间:主要用于纸张增强剂;3)分子量大于500万:造纸废水絮凝剂(超高分子量);(2)聚氧化乙烯:用作纸浆长纤维分散剂,用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸,湿强度很高;(3)聚乙烯醇:强粘结力和成膜性;用作涂布纸的颜料粘合剂;纸张施胶剂;纸张再湿性粘合剂。
日用品、化妆品行业中的水溶性高分子:对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用,另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。
壳聚糖:优良的生物相容性和成膜性;显著的美白效果;修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子:(1)聚天冬氨酸(掌握其一):1)以天冬氨酸为原料:(方程式);2)以马来酸酐为原料:(方程式);特点:生物降解性好;可用于高热和高钙水。
1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖;(2)聚环氧琥珀酸(方程式)特点:无磷、无氮,不会引起水体的富营养化。
第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求:(1)结构要求:1)其骨架或载体是交联聚合物,2)聚合物链上含有可以离子化的功能基。
(2)性能要求:a、一定的机械强度;b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性;c、足够的亲水性;d、高的比表面积和交换容量;e、合适的粒径分布。
离子交换树脂的分类:(1)按照树脂的孔结构可以分为凝胶型(不含不参与聚合反应的其它物质,透明)和大孔型(含有不参与聚合反应物质,不透明)。
(2)根据所交换离子的类型:阳离子交换树脂(-SO3H);阴离子交换树脂(-N+R3Cl-);两性离子交换树脂离子交换树脂的制备:(1)聚苯乙烯型:(方程式)离子交换树脂的选择性:高价离子,大半径离子优先离子交换树脂的再生:a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生;b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。
化学实验材料知识点总结

化学实验材料知识点总结1. 试剂的基本概念试剂是进行化学分析、化学合成和化学反应需要使用的材料,是化学实验的基本载体。
试剂可以分为常规试剂和特种试剂两大类。
1.1 常规试剂常规试剂是指在化学实验室中广泛应用的一类试剂,常见的有盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化铵等。
这些试剂在化学实验过程中起着酸碱中和、沉淀生成、氧化还原等作用,是化学实验中不可或缺的材料。
1.2 特种试剂特种试剂是指在特定的化学实验中需要使用的试剂,常见的有稀土金属化合物、有机合成试剂等。
这些试剂具有特殊的化学性质,可以用来进行特殊的化学反应或合成特定的化合物。
2. 试剂的储存和使用化学试剂在储存和使用过程中需要注意以下几点:2.1 储存条件化学试剂的储存要求通常包括存放温度、湿度和光照等因素。
有些试剂对温度、湿度和光照非常敏感,需要在低温、干燥和避光的条件下储存,以保证试剂的稳定性和有效性。
2.2 安全注意事项化学试剂在使用过程中可能对人体造成伤害,需要严格遵守安全操作规程。
在使用化学试剂时需要佩戴防护眼镜、手套和实验服,避免试剂的直接接触和吸入。
2.3 质量控制化学试剂的质量控制包括检查试剂的标签、外观和纯度等指标,以保证试剂的质量符合要求。
3. 常见实验试剂及其应用在化学实验中,常见的试剂有很多种,下面列举了几种常见的试剂及其应用:3.1 盐酸盐酸是一种无机酸,化学式为HCl,常见的浓度为36%。
盐酸在化学实验中用途广泛,常用于酸性介质中的化学反应和酸碱中和等实验中。
硫酸是一种无机酸,化学式为H2SO4,常见的浓度为98%。
硫酸在化学实验中常用作脱水剂、氧化剂和催化剂,可以用于酸性介质中的化学反应和酸碱中和等实验中。
3.3 氢氧化钠氢氧化钠是一种无机碱,化学式为NaOH,常见的浓度为10mol/L。
氢氧化钠在化学实验中常用作碱性介质中的化学反应和酸碱中和等实验中,也可以用作沉淀剂。
3.4 氢氧化铵氢氧化铵是一种无机碱,化学式为NH4OH,常见的浓度为28%。
打包材料化学知识点总结

打包材料化学知识点总结一、包装材料的基本分类1. 金属材料:铁、铝、锡、铜等金属制品,如罐头盒、铁桶等2. 塑料材料:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等3. 纸张、纸板、纸质复合材料4. 玻璃材料5. 包装辅助材料:胶带、标签、印刷油墨、胶水、涂料等二、包装材料的性能1. 物理性能:包括材料的强度、硬度、韧性、透明度、拉伸性、耐磨性、密度等2. 化学性能:材料的耐酸碱、耐腐蚀、耐氧化、耐温度的性能3. 吸湿性、透气性、不透光性等特性三、包装材料的加工工艺1. 塑料材料的成型工艺:挤出、压延、注塑、吹塑、挤塑等2. 金属材料的成型工艺:冲压、拉伸、成型、焊接、表面处理等3. 纸张的加工工艺:印刷、覆膜、模切、折叠、胶合等四、包装材料的特殊性能1. 防腐蚀性能:一些食品包装材料需要抗菌、防霉、防腐蚀的性能2. 隔热性能:一些特殊包装材料需要具备隔热保温的特性3. 透明度和透气性:一些特定包装材料需要具备一定的透明度和透气性4. 抗静电性能:一些电子产品的包装材料需要具有抗静电的特性五、包装材料的环保性能1. 循环利用材料:能够回收和再生利用的包装材料2. 生物降解材料:能够在自然环境中被微生物降解的包装材料3. 低碳材料:减少二氧化碳排放量的包装材料4. 无污染材料:不含对人体和环境有害的物质的包装材料六、包装材料的质量检测1. 物理性能测试:包括拉伸测试、压缩测试、冲击测试等2. 化学性能测试:包括耐酸碱性能测试、耐氧化性能测试、耐温度性能测试等3. 生物降解性能测试:包括土壤培养法、培养基法等4. 包装材料的环保标志检测:包括可回收标志、环保认证标志等七、包装材料的应用领域1. 食品包装:包括塑料食品袋、铁罐头盒、玻璃瓶等2. 医药包装:包括塑料药瓶、药盒、药盖等3. 日用品包装:包括洗发水瓶、洗衣粉包装袋、洗衣液盒等4. 电子产品包装:包括泡沫箱、塑料盒、纸箱等综上所述,包装材料是现代生活中不可或缺的一部分,它们在保护产品的同时,也需要具备一定的物理性能、化学性能、特殊性能和环保性能。
材料化学总结文案范文

时光荏苒,转眼间,本年度的材料化学学习已接近尾声。
在这段时间里,我们深入了解了材料化学的基本概念、研究方法以及应用领域,不仅拓宽了知识面,也提高了实践能力。
以下是我对材料化学学习的一些总结:一、基本概念1. 材料化学:研究材料的组成、结构、性能及其相互关系的一门学科,涉及材料的设计、合成、表征、测试、应用等方面。
2. 材料分类:根据材料的性质和用途,可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料等。
3. 材料性能:主要包括力学性能、热性能、电性能、磁性能、光学性能、生物相容性等。
二、研究方法1. 实验研究:通过实验室合成、表征、测试等方法,探索材料的性质和应用。
2. 理论研究:运用数学、物理、化学等理论,研究材料的组成、结构、性能之间的关系。
3. 计算机模拟:利用计算机技术,模拟材料的微观结构和性能,预测材料的行为。
三、应用领域1. 新能源:如锂离子电池、燃料电池、太阳能电池等。
2. 生物医学:如组织工程、药物载体、生物传感器等。
3. 电子信息:如半导体材料、光学材料、显示材料等。
4. 环境保护:如催化剂、吸附剂、环境修复材料等。
四、个人收获1. 知识储备:通过学习,我对材料化学的基本概念、研究方法、应用领域有了较为全面的了解。
2. 实践能力:在实验过程中,我掌握了合成、表征、测试等基本技能,提高了动手能力。
3. 创新意识:在学习过程中,我不断思考材料化学的创新发展,为我国材料领域的发展贡献自己的力量。
4. 团队合作:在实验和课题研究中,我与同学们互相学习、互相帮助,培养了良好的团队精神。
总之,材料化学学习让我受益匪浅。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,为我国材料化学事业的发展贡献自己的力量。
在此,感谢老师们的辛勤付出,感谢同学们的陪伴与支持!。
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第一章绪论●材料和化学药品化学药品的用途主要基于其消耗;材料是可以重复或连续使用而不会不可逆地变成别的物质。
●材料的分类按组成、结构特点分:金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料按使用性能分:Structural Materials ——主要利用材料的力学性能;Functional Materials ——主要利用材料的物理和化学性能按用途分:导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料、电子信息材料、感光材料等等●材料化学的主要内容:结构、性能、制备、应用第二章材料的结构2.1 元素和化学键●了解元素的各种性质及其变化规律:第一电离能、电子亲和势、电负性、原子及离子半径●注意掌握各种结合键的特性及其所形成晶体材料的主要特点●了解势能阱的概念:吸引能(attractive energy,EA):源于原子核与电子云间的静电引力排斥能(repulsive energy,ER):源于两原子核之间以及两原子的电子云之间相互排斥总势能(potential energy):吸引能与排斥能之和总势能随原子间距离变化的曲线称为势能图(势能阱)较深的势能阱表示原子间结合较紧密,其对应的材料就较难熔融,并具有较高的弹性模量和较低的热膨胀系数。
2.2 晶体学基本概念●晶体与非晶体(结构特点、性能特点、相互转化)晶体:原子或原子团、离子或分子在空间按一定规律呈周期性地排列构成(长程有序)非晶体:原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成(长程无序、短程有序)➢晶态与非晶态之间的转变• 非晶态所属的状态属于热力学亚稳态,所以非晶态固体总有向晶态转化的趋势,即非晶态固体在一定温度下会自发地结晶,转化到稳定性更高的晶体状态。
• 通常呈晶体的物质如果将它从液态快速冷却下来也可能得到非晶态。
●晶格、晶胞和晶格参数周期性:同一种质点在空间排列上每隔一定距离重复出现。
周期:任一方向排在一直线上的相邻两质点之间的距离。
晶格(lattice):把晶体中质点的中心用直线联起来构成的空间格架。
结点(lattice points):质点的中心位置。
空间点阵(space lattice):由这些结点构成的空间总体。
晶胞(unit cell):构成晶格的最基本的几何单元。
●晶系熟记7个晶系的晶格参数特征了解14种空间点阵类型●晶向指数和晶面指数➢理解晶面和晶向的含义晶面——晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点平面称为晶面,即结晶多面体上的面。
晶向——点阵可在任何方向上分解为相互平行的直线组(晶列),晶列所指方向就是晶向。
晶列 晶面簇➢ 掌握晶向指数和晶面指数的确定晶向指数与晶面指数:国际上统一采用密勒指数(Miller indices )来进行标定。
[uvw]为OP 的晶向指数,用(hkl )来表示一组平行晶面,称为晶面指数。
➢ 正交晶系 立方晶系 2.3 晶体材料的结构2.3.1 金属晶体● 理解金属晶体的堆积模型A1型最密堆积(面心立方fcc )和A3型最密堆积(六方hcp ),A2型密堆积(体心立方bcc )0.68● 掌握单位晶胞原子数、配位数的确定Structure CN n ξbcc 8 2 0.68fcc 12 4 0.74hcp 12 6 0.74● 掌握原子堆积系数的计算原子堆积系数 =单位晶胞内原子体积/单位晶胞体积2.3.2 离子晶体● 鲍林规则➢ 理解鲍林规则鲍林第一规则── 在离子晶体中,正离子周围形成一个负离子多面体,正负离子之间的距离取决于离子半径之和,正离子的配位数取决于离子半径比。
鲍林第二规则——在离子的堆积结构中必须保持局域的电中性。
鲍林第三规则——稳定结构倾向于共顶连接鲍林第四规则──若晶体结构中含有一种以上的正离子,则高电价、低配位的多面体之间有尽可能彼此互不连接的趋势鲍林第五规则──同一结构中倾向于较少的组分差异,也就是说,晶体中配位多面体类型倾向于最少。
➢ 运用鲍林规则分析晶体结构● 二元和三元离子晶体➢ 了解各种离子晶体的结构特点➢ 关注某些较有特点的离子晶体的结构与性能关系(如课件中提及的内容)CaF2与NaCl 的性质对比:F -半径比Cl -小,Ca2+半径比Na+稍大,综合电价和半径两因素,萤石中质点间的键2222221hklh k l d a b c =++0222hkl d h k l =++力比NaCl中的键力强,反映在性质上,萤石的硬度为莫氏4级,熔点1410℃,密度3.18,水中溶解度0.002;而NaCl熔点808℃,密度2.16,水中溶解度35.7。
• CaF2晶体结构中,8个F-之间形成的八面体空隙都没有被填充,成为一个“空洞”,结构比较开放,有利于形成负离子填隙,也为负离子扩散提供了条件。
• 立方ZrO2属萤石型结构,具有氧离子扩散传导的机制,在900~1000 ℃间O2-电导率可达0.1 S/cm。
2.3.3 硅酸盐结构●硅酸盐结构特点基本结构单元:硅氧四面体[SiO4]四面体连接方式:共顶连接●硅酸盐结构类型➢岛状、环状/链状、层状、网架状➢各种类型的代表性硅酸盐及其性能特点岛状硅酸盐:镁橄榄石Mg2[SiO4]环状硅酸盐:绿宝石Be3Al2[Si6O18] 链状硅酸盐:透辉石CaMg[Si2O6]结构层状硅酸盐:滑石Mg3[Si4O10](OH)22.4 晶体缺陷●基本概念:晶体中原子偏离理想的周期性排列的区域称作晶体缺陷●缺陷的种类:点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷2.4.1 点缺陷●种类:空位、间隙原子、置换式杂质原子、间隙式杂质原子●热缺陷和杂质缺陷的主要区别:晶体的杂质缺陷浓度仅取决于加入到晶体中的杂质含量,而与温度无关●肖特基缺陷原子或离子移动到晶体表面或晶界的格点位上,在晶体内部留下相应的空位●弗伦克尔缺陷原子或离子离开平衡位置后,挤入晶格间隙中,形成间隙原子离子,同时在原来位置上留下空位●点缺陷的表示方法主符号表明缺陷的主体;空位V,正离子M、负离子X、杂质原子L(对于具体原子用相应的元素符号)。
下标表示缺陷位置;间隙位用下标i表示,M位置的用下标M表示,X位置的用下标X表示;上标表示缺陷有效电荷:正电荷用“•”(小圆点)表示,负电荷用“’”(小撇)表示,零电荷用“×”表示(可省略)。
●点缺陷对材料性能的影响力学性质:晶体的机械强度大大降低催化性能:成为催化反应发生的活性中心电学性质:掺杂形成半导体光学性质、颜色2.4.2 线缺陷和位错➢位错:线缺陷的具体形式➢柏格斯矢量的确定从一个原子出发,移动n个晶格矢量,然后顺时针转向再移动m个晶格矢量,再顺时针转向移动n个晶格矢量,最后顺时针转向移动m个晶格矢量,到达终点原子。
从柏格斯回路的终点到起点画出的矢量就是柏格斯矢量b ➢刃型位错和螺型位错相同点:二者都是线缺陷不同点:①刃型位错具有一个额外的半原子面,而螺型位错无;②刃型位错的位错线与柏格斯矢量相垂直;螺型位错线与柏格斯矢量平行;③。
2.4.3面缺陷和体缺陷●晶体中的晶界或表面属于面缺陷。
——表面的存在对材料的物理化学性能有重要的影响●体缺陷一般指材料中的空洞、夹杂物等——体缺陷的存在常常是有害的。
2.5 固溶体●固溶体:一个(或几个)组元的原子(化合物)溶入另一个组元的晶格中,而仍保持另一组元的晶格类型的固态晶体。
●种类:置换型固溶体(无限固溶体):由溶质原子代替一部分溶剂原子而占据着溶剂晶格某些结点位置所组成;填隙型固溶体(有限固溶体):在溶剂的晶格间隙内有溶质的原子填入(溶入)形成的固溶体●注意掌握影响形成置换型固溶体或填隙型固溶体的因素(粒子尺寸、电价等因素)➢原子或离子尺寸的影响(Hume-Rothery经验规则):当△r=(r1-r2)/r1<0.15时,溶质与溶剂之间可以形成连续固溶体;当△r=0.15 -0.30时,溶质与溶剂之间只能形成有限型固溶体;当△r>0.3 时,溶质与溶剂之间很难形成固溶体或不能形成固溶体,而容易形成中间相或化合物。
因此Δr愈大,则溶解度愈小。
➢电价因素:一般来说,两种固体只有在离子价相同或同号离子的离子价总和相同时,才可能满足电中性的要求,生成连续固溶体。
●实验判断形成何种固溶体的方法:利用X射线衍射或电子衍射,确定固溶体的点阵类型和点阵常数,由此推出一个晶胞内的原子数n 和晶胞体积V;根据该固溶体的平均原子量A及阿弗伽德罗常数NA即可算出固溶体的理论密度;过实验直接测出该固溶体的实际密度;比较理论密度和实际密度●固溶体的形成对晶体材料性质的影响1. 稳定晶格,阻止某些晶型转变的发生2. 活化晶格3. 固溶强化4. 形成固溶体后对材料物理性质的影响第三章材料的性能●化学性能各种材料的化学性能特点:耐氧化性(化学锈蚀、电化学腐蚀);耐酸碱性;耐有机溶剂性;耐老化性●力学性能➢各种力学性能的表征及一些简单计算:材料的强度、材料的硬度、疲劳性能➢各种材料的力学性能特点• 很多金属材料既有高的强度,又有良好的延展性;• 多晶材料的强度高于单晶材料;–这是因为多晶材料中的晶界可中断位错的滑移,改变滑移的方向。
通过控制晶粒的生长,可以达到强化材料的目的。
• 固溶体或合金的强度高于纯金属;–杂质原子的存在对位错运动具有牵制作用。
• 多数无机非金属材料延展性很差,屈服强度高。
–源于共价键的方向性●热性能➢用势能阱解释材料热膨胀及其与键强的关系➢ 各种材料的导热率● 电性能➢ 能带理论解释各种材料的导电性➢ 介电性基本概念➢ 铁电性(材料在除去外电场后仍保持部分极化状态)与压电性的原理● 磁性➢ 磁性的种类:反磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性、铁氧体磁性➢ 磁畴(—自旋磁矩在一个个微小区域内“自发地”整齐排列起来而形成的磁化小区域)和磁化曲线 ● 光学性能➢ 各种材料的光学性能特点第四章 材料化学热力学4.1化学热力学基础4.2埃灵罕姆图及其应用● ∆G 0-T 线的斜率:与反应前后的气体分子数相关氧化过程气体数目减少,则∆S 0<0, (- ∆S 0)>0,斜率为正。
金属+O 2→金属氧化物氧化过程气体数目增加,则∆S 0>0, (- ∆S 0)<0,斜率为负。
氧化过程气体数目不变,则∆S 0=0, (- ∆S 0)=0,斜率为零,即∆ G 0几乎与温度无关。
● ∆G 0-T 线的相对位置——∆G 0-T 曲线越在下方,金属氧化物的∆G 0负值越大,其稳定性也就越高。
4.3相平衡与相图(相图部分以二元相图为主)● 相律:f = c-p+2f :自由度数;c :组成材料系统的独立组元数;p :平衡相的数目;2:指温度和压力这两个非成分的变量;如果研究的系统为固态物质,可以忽略压力的影响 ,该值为1● 杠杆规则 ● 各种点、线、区及对应的自由度2条线: 液相线、固相线 c=2,p=2,f=12个单相区: 固相区、液相区 c=2,p=1,f=21个两相区: c=2,p=2,f=1● 利用相图考察材料的相态变化,例如从熔体降温时,相态的变化,以及各相的成分、含量及其变化第五章 材料的制备5.1 晶体生长技术5.1.1 熔体生长法:将欲生长晶体的原料熔化,然后让熔体达到一定的过冷而形成单晶➢ 提拉法:可以在短时间内生长大而无错位晶体;生长速度快,单晶质量好;适合于大尺寸完美晶体的批量生产➢ 坩埚下降法➢ 区熔法➢ 焰熔法➢ 液相外延法22C(s) +O (g)=2CO(g)22C(s) +O (g)=CO (g)00L L C C W bc W ab C C αα-==-(关注各种方法的原理、特点)5.1.2 溶液生长法●主要原理:使溶液达到过饱和的状态而结晶。