工程材料化学
化学工程和材料与化工
化学工程和材料与化工化学工程是一门研究化学过程的工程学科,涉及到化学反应、传热传质、反应器设计、分离技术等方面。
材料与化工则是一个更广泛的领域,涵盖了材料科学、化学工程以及化学技术等多个方面。
化学工程的目标是将化学反应过程转化为工业生产中的实际操作。
它涉及到从实验室到工厂的过程,包括原料的选择、反应器的设计、工艺优化、设备选型等。
化学工程师需要综合运用化学、物理、数学等知识,以及工程设计、经济学等技能,来解决实际生产中的问题。
材料与化工领域的研究对象是材料,包括金属、塑料、陶瓷、复合材料等。
化工则是指将原材料转化为有用的产品的过程。
材料与化工的发展与应用广泛,涉及到诸多领域,如能源、医药、环境保护、电子等。
在材料与化工领域,化学工程师不仅需要了解化学反应的原理和工艺,还需要对材料的性能和应用有所了解。
化学工程与材料与化工的关系密切。
化学工程是材料与化工的基础,通过化学工程的研究和应用,可以开发出新的材料,改善材料性能,提高材料的生产效率。
同时,材料与化工也为化学工程提供了更多的研究对象和应用场景,促进了化学工程的发展。
在化学工程领域,反应器设计是一个重要的研究方向。
反应器是化学反应的核心装置,其设计合理与否直接影响到反应的效率和产品的质量。
化学工程师需要根据反应物的特性、反应条件的要求,选择合适的反应器类型,并优化反应器的结构和操作条件,以提高反应的效率和产品的产量。
分离技术是化学工程中的另一个重要领域。
在化学反应过程中,常常需要对产物进行分离和纯化,以获得所需的产品。
分离技术涉及到物质的相互作用、传质过程、设备设计等方面,化学工程师需要根据具体的反应体系和要求,选择合适的分离技术,并设计相应的设备和工艺流程。
化学工程和材料与化工还与环境保护密切相关。
化学工程师在开发新的材料和化学工艺的同时,也需要考虑环境保护的因素。
他们需要研究和开发环保型材料和工艺,减少对环境的污染和资源的消耗。
同时,化学工程师还需要进行废弃物的处理和资源的回收利用等工作,以实现可持续发展。
化学工程的新材料
化学工程的新材料化学工程作为一门综合性学科,旨在研究和应用化学原理和技术来解决工业生产中的问题。
其中,新材料的研发与应用一直是化学工程领域的关注焦点。
在现代社会的发展进程中,新材料对于推动科技创新、提升产业竞争力至关重要。
本文将探讨当前化学工程领域中的新材料和其在工业应用中的前景。
一、高性能聚合物材料高性能聚合物是当前化学工程中的研究热点之一。
它们具有优异的力学性能、化学稳定性和耐高温性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域。
例如,聚醚醚酮(PEEK)作为一种具有优异热稳定性的高性能聚合物,被广泛应用于航空航天和医疗器械领域。
二、纳米材料纳米材料是一种材料结构尺寸在纳米尺度范围内的材料。
由于其特殊的物理、化学性质,纳米材料在许多领域具有广泛的应用前景。
在化学工程中,纳米材料可以应用于催化剂、储氢材料、传感器等方面。
例如,纳米金催化剂可以提高反应速率和选择性,被广泛应用于化工生产中。
三、膜分离材料膜分离是一种通过不同材料的选择性渗透性,实现对物质分子进行分离的技术。
膜分离技术在化学工程中具有广泛的应用,如水处理、气体分离等。
聚合物膜是目前膜分离领域的主流材料之一,具有良好的渗透性能和选择性。
另外,无机材料如氧化锆膜、氧化铝膜等也具有优异的分离性能和稳定性。
四、先进功能材料先进功能材料是指通过特殊的结构和功能调控,赋予材料各种特殊的性能和功能。
在化学工程领域,先进功能材料的研发和应用涉及电子材料、光学材料、磁性材料等多个方面。
例如,人工合成的钙钛矿太阳能电池材料具有良好的光电转换效率,被认为是太阳能电池领域的一种新材料。
总结:化学工程的新材料在工业应用中发挥着重要作用。
高性能聚合物材料、纳米材料、膜分离材料和先进功能材料是当前研究和应用较为广泛的新材料。
这些新材料的研究和开发不仅仅为化学工程领域的发展提供了新的技术手段,也为许多相关领域的创新和发展提供了无限的潜力。
随着技术的不断进步和人们对于材料性能和功能的要求不断提高,化学工程的新材料研究仍然具有广阔的前景和应用前景。
化学工程材料与化学工艺
耐压性:化学 工艺中常常需 要高压操作, 因此材料需要 具有良好的耐
压性。
耐磨性:化学 工艺中常常需 要对材料进行 磨损,因此材 料需要具有良 好的耐磨性。
导热性:化学 工艺中常常需 要对材料进行 热传导,因此 材料需要具有 良好的导热性。
绝缘性:化学 工艺中常常需 要对材料进行 电绝缘,因此 材料需要具有 良好的绝缘性。
感谢您的观看
汇报人:
石油化工:石 油炼制、石油 化工产品生产
等
精细化工:化 妆品、药品、 食品添加剂等 精细化工产品
的生产
材料化工:高 分子材料、无 机材料、复合 材料等材料的
生产
环保化工:废 水处理、废气 处理、固废处 理等环保技术
的应用
生物化工:生 物制药、生物 肥料、生物能 源等生物技术
的应用
电子化工:半 导体材料、电 子元器件、电 子设备等电子
塑料材料:轻便、易加工、不导电、易老化
橡胶材料:弹性好、耐磨损、不导电、易老 化
熔融法:将原料加热至熔融状态,然后冷却成型 溶液法:将原料溶解在溶液中,然后进行沉淀、结晶、干燥等步骤 气相沉积法:将原料在高温下蒸发,然后在低温下冷凝成固体 固相反应法:将原料在高温下反应,然后冷却成型 电化学法:利用电化学反应,将原料转化为所需的材料 生物合成法:利用生物技术影响 化学反应的稳定性 和连续性
材料耐腐蚀性:影 响化学反应的耐腐 蚀性和使用寿命
材料环保性:影响 化学反应的环保性 和安全性
耐腐蚀性:化学 工艺中常用的酸、 碱、盐等物质对 材料有腐蚀作用, 因此材料需要具 有良好的耐腐蚀
性。
耐高温性:化 学工艺中常常 需要高温操作, 因此材料需要 具有良好的耐
化学工程材料与化学 工艺
化学与材料工程
化学与材料工程化学与材料工程是一门综合性的学科,涵盖了化学、物理、材料科学和工程学等多个领域。
它的研究对象包括了化学反应过程、材料的合成与性能改良以及材料在工程应用中的应用等方面。
化学与材料工程的发展对推动科技进步和工业发展起到了重要的作用。
一、化学在材料工程中的应用化学在材料工程中起着至关重要的作用。
通过化学反应,可以实现材料的合成、改性和特殊性能的调控。
化学合成方法的发展使得人们可以制备出各种各样的材料,从金属、陶瓷到高分子材料,无所不能。
化学的研究和创新不仅扩展了材料的种类,还提高了材料的性能和品质,为各个领域的应用提供了坚实的基础。
二、材料工程中的物理学原理物理学是研究物质的本质、结构和特性的学科。
在材料工程中,物理学为人们认识和了解材料提供了基本的原理和方法。
例如,通过物理学的电学原理,可以研究和应用导电材料;通过热学原理,可以优化材料的热传导性能;通过光学原理,可以制备光功能材料。
物理学的研究成果推动了材料工程的发展,为材料设计和制备提供了理论指导。
三、化学与材料工程的交叉学科化学与材料工程是相互交叉的学科,它们之间相互依赖、相互促进。
通过化学基础知识的应用,材料工程师可以制备出新型材料;而材料工程的需求也推动化学的发展,推动了新化学反应的发现和应用。
此外,化学在材料工程中的应用也促进了材料工程的发展,提高了材料的性能和品质。
化学与材料工程的交叉合作为科技创新和工业发展提供了广阔的空间。
四、材料工程的应用领域材料工程的应用领域广泛,涉及到各个重要的行业和领域。
例如,新材料的研发和应用在信息技术、航空航天、能源、医疗健康等方面有广泛的应用。
在信息技术领域,新型材料的应用可以提高电子设备的性能、延长电池寿命等。
在能源领域,材料工程可以开发新型能源材料,提高能源转换效率。
在医疗健康领域,生物材料的发展可以应用于人工器官的制备、组织工程和药物控释等方面。
材料工程的应用和创新对于社会经济的发展和人类福祉具有重要的意义。
化学与材料工程的关系
化学与材料工程的关系化学与材料工程是两个相互交叉、相互依存的学科,二者之间存在着紧密的联系和协同发展。
化学为材料工程提供了基础理论和技术支持,而材料工程则促进了化学的应用和发展。
下面将从不同角度探讨化学与材料工程之间的关系。
一、材料的化学特性材料在化学分子层面上的特性决定了它们的物理性质和工程应用。
化学的基本理论和知识为我们理解和掌握材料的性质与结构提供了基础,如化学反应、元素周期表等。
通过深入研究材料的化学成分、分子结构和反应机制,可以精确预测和调控材料的物理、化学和力学性质,从而设计、合成和改良新型材料,满足不同领域的需求。
二、化学合成材料化学合成材料是材料工程中的一大重要方向。
通过化学方法,可以合成出具有特殊性能和功能的新材料,进一步推动材料科学的发展。
例如,在纳米材料领域,化学合成方法被广泛应用于制备具有特殊形状、尺寸和功能的纳米材料,如纳米粒子、纳米管和纳米薄膜等。
这些材料在电子、光学、生物医学等领域具有重要的应用前景。
三、材料化学分析与表征化学分析和表征是材料工程中不可或缺的环节,用于研究材料的组成、结构和性能。
化学分析技术如质谱、红外光谱、核磁共振等可以帮助确定材料的化学组成和分子结构,从而了解材料的性能和特性。
同时,借助于化学表征技术如X射线衍射、电子显微镜等,可以观察和分析材料的晶体结构、微观形貌和结构缺陷,为材料设计和应用提供有力支持。
四、材料在化学反应中的应用化学反应是一项核心的化学活动,也是材料工程中的重要环节。
材料的选择和设计往往会影响到化学反应过程的效率和产物的质量。
在催化剂领域,材料化学的研究帮助开发了许多高效的催化剂,提高了化学反应的速率和选择性。
另外,一些功能材料如吸附材料、分离膜等也广泛应用于化学反应的前处理和后处理过程中,起到提纯、分离和回收等作用。
五、可持续发展与材料工程可持续发展是当代社会的重要目标,也是化学与材料工程所要关注的方向之一。
化学的绿色合成、无污染工艺以及材料的可重复利用和回收等研究,有助于减少资源消耗和环境污染,达到可持续发展的目标。
材料的性能-工程材料
材料的性能-工程材料引言材料是工程设计和制造中至关重要的因素之一。
不同材料的性能直接影响到工程的可靠性、耐用性、平安性等方面。
本文将介绍工程材料的性能特点,包括力学性能、热性能、化学性能以及其它一些重要性能参数。
力学性能力学性能是材料工程中最根本、最重要的性能之一。
它包括强度、韧性、硬度、弹性模量等指标。
强度是指材料抵抗外部力量破坏的能力,常由抗拉强度或抗压强度来表示。
韧性是指材料在受到外部应力作用下发生塑性变形的能力,常由断裂韧性或冲击韧性来衡量。
硬度是指材料抵抗刮削或压痕的能力,可用洛氏硬度或维氏硬度进行测量。
弹性模量那么表示了材料在受力后会恢复原状的能力。
热性能热性能是材料在受热或受冷时的表现,包括导热性、热膨胀系数、比热容等。
导热性是材料传导热量的能力,由热传导率来度量。
热膨胀系数那么表示材料在温度变化时的体积膨胀或收缩程度。
比热容是指单位质量材料在温度升高1℃时所吸收或释放的热量。
化学性能化学性能是指材料与环境中化学物质发生反响的性能,包括耐腐蚀性、氧化性、复原性等。
耐腐蚀性是材料抵抗化学腐蚀侵蚀的能力,常用酸碱腐蚀试验来评估。
氧化性表示材料与氧气接触时的性能,如金属氧化后形成氧化膜。
复原性是指材料复原他物的能力,用于一些特定工艺中。
其它重要性能参数除了上述的根本性能指标外,还有一些其它重要的性能参数需要考虑。
例如,电导率是指材料导电的能力,常用于电子器件中。
磁性是指材料对磁场的反响能力,用于电磁设备的制造。
透光性是指材料对光线透过的能力,一些光学器件中十分重要。
总结工程材料的性能对工程设计和制造至关重要。
不同材料的性能特点决定了它们的适用范围和工程应用的可行性。
力学性能、热性能、化学性能以及其它一些重要性能参数都需要考虑进去。
通过综合评估材料的性能,可以选择最适宜的材料来满足工程需求。
以上是关于工程材料性能的简要介绍,希望对读者有所帮助。
注意:以上文档为人工智能助手生成,仅供参考。
根据实际需求,建议根据完整性、准确性以及个性化需求进行修改和完善。
环境工程中的材料化学
环境工程中的材料化学随着现代工业的发展以及人类的不断生产生活,大量的废弃物和污染物排放入环境中,严重破坏了生态平衡和环境质量。
为了有效治理污染、保护生态环境,环境工程技术不断汇聚着各行各业的优秀人才和智慧,材料化学作为环境工程学科中的重要组成部分,正日益得到重视。
一、环境工程中的材料化学的定义材料化学是环境工程学科重要的组成部分之一。
环境工程学科包含了环境保护、环境规划、环境质量监测和环境治理等多个方面,在这些方面都需要使用到各种材料。
材料化学是环境工程中关于材料本身的物理特性、化学特性、机械性能及加工性能等方面的学科。
环境治理中,材料化学主要研究如何利用化学材料、工程材料等材料赋予治理物质特殊的化学性质,完成对环境的净化和修复。
二、环境工程中的材料化学的应用1. 吸附剂吸附剂是一种材料,它能够在固定的条件下吸附住溶液中的特定物质,从而达到净化水体、空气等环境的目的。
吸附剂的种类有很多,包括有机吸附剂、无机吸附剂以及活性炭等。
2. 离子交换剂离子交换剂是一种具有特殊亲合性的材料,它能够与水中的离子发生化学反应,最终达到净化水体的目的。
在环境工程中,离子交换剂主要用于水处理等方面。
3. 光催化材料光催化材料是一种具有特殊光触媒能力的材料,它能够通过吸收太阳光能并将其转化为化学反应能力,从而达到净化水、空气等环境的目的。
光催化材料一般由纳米粒子、半导体材料、金属氧化物等构成,具有高效、可再生等特点,在环境工程中有着广泛的应用。
4. 活性氧化剂活性氧化剂是一种能够通过氧化还原反应达到对环境物质净化的作用的材料,主要包括氧化剂、过氧化物、臭氧等。
在环境工程中,活性氧化剂主要用于大气治理、水处理以及土壤修复等方面。
三、环境工程中的材料化学的未来发展趋势未来环境问题治理需要更加高效、环保、可持续的方法,因此材料化学在环境治理中将起到越来越重要的作用。
未来,环境工程中的材料化学将向多功能、高效性、可再生性、智能化方向发展。
化学工程与材料工程
化学工程与材料工程在现代工业生产中,化学工程与材料工程在各个领域都起着重要的作用。
化学工程与材料工程是相互关联、相互依赖的学科,它们的发展对推动社会经济的进步具有重要意义。
本文将从不同角度介绍化学工程与材料工程的相关内容。
一、化学工程的概念与发展化学工程是一门将化学理论与工程应用相结合的学科,广泛应用于石油化工、医药、食品、环保等领域。
它的主要任务是将化学反应进行工业化生产,实现原料的转化和产品的制备。
化学工程的发展历程中经历了许多重要的里程碑,如革命性的工艺创新、绿色化学工程的提出等。
在过去几十年中,化学工程在工业生产中的地位和影响力不断提高,推动着社会的进步与发展。
二、材料工程的概念与应用领域材料工程是以材料科学为基础,运用物理学、化学、力学等知识,通过改变材料的组成、结构和性能来设计与制造新材料的学科。
材料工程的应用领域非常广泛,包括航空航天、汽车工业、建筑材料、电子器件等。
材料工程师通过研究、改进和创新材料,为现代社会提供了基础材料,推动了科技与产业的发展。
三、化学工程与材料工程的交叉学科化学工程与材料工程作为相互交叉的学科,在实践中存在着密切的联系与合作。
化学工程主要关注原料的转化和化学反应的工业化规模,而材料工程则着重于材料的设计、制备和性能改进。
在实际应用中,化学工程与材料工程相互依赖,相互促进。
例如,在新材料的研发过程中,化学工程师负责化学反应的优化与设计,而材料工程师负责材料的制备与性能测试。
两个学科的结合使得新材料的研发更加高效、可行。
四、现代化学工程与材料工程的挑战与发展方向随着社会的发展和技术的进步,现代化学工程与材料工程面临着一些挑战与机遇。
一方面,环境污染、能源危机等问题使得绿色化学工程和可持续发展成为行业的重要方向。
另一方面,新材料的需求不断增加,对材料工程师提出了更高的要求。
因此,发展绿色化学工程、开展可持续发展研究、创新材料工程技术成为了未来的发展方向。
综上所述,化学工程与材料工程作为相互依赖、相互促进的学科,在现代工业生产中具有重要的地位和作用。
化学与材料工程的前沿领域
化学与材料工程的前沿领域化学与材料工程是一门研究材料的合成、加工、性能和应用的学科,是现代工程技术和科学研究中不可或缺的部分。
在当今科技发展的浪潮中,化学与材料工程的前沿领域日益引人瞩目,涉及到许多创新技术和新材料的研究。
本文将重点探讨化学与材料工程的某些前沿领域,并详细介绍每个领域的背景、发展和应用。
一、纳米科技纳米科技是化学与材料工程领域的热门话题之一。
纳米材料具有独特的物理、化学和力学性质,相比传统材料表现出许多突出的优势。
在纳米科技中,研究人员通过控制材料的尺寸、形状和结构,能够改变材料的电子结构和表面性质,进而实现对材料性能的精确调控。
纳米科技已经在电子器件、生物医学、能源储存和环境清洁等领域展现出巨大的应用潜力。
二、功能性材料功能性材料是指在特定环境下具有特殊功能和性能的材料。
在近年来的研究中,通过控制材料的组分、结构和形貌等因素,研究人员成功地开发出了许多功能性材料。
例如,光电功能材料在太阳能电池和光电器件中表现出优异的光电性能;催化材料在化学反应中起到有效的催化作用。
功能性材料的研究和应用已经深入到生物医学、环境保护、能源领域等多个领域。
三、生物材料生物材料是指能够与生物体相容并发挥特定功能的材料。
生物材料的研究涉及生物科学、医学和材料科学等多个学科的交叉,旨在开发出具有生物相容性、可降解性和生物活性的材料。
生物材料在医学领域广泛应用,例如人工关节、骨修复材料、药物传递系统等。
此外,生物材料还在组织工程、再生医学和生物传感器等领域具有广阔的前景。
四、能源材料能源材料是指能够转化和储存能量的材料。
在全球能源危机严峻的形势下,开发高效、环保的能源材料成为重要课题。
新型能源材料的研究涉及太阳能电池、燃料电池、储能材料以及光催化等领域。
通过材料的设计和优化,能源转换和储存效率得到显著提升。
能源材料的研究将对未来可持续发展和清洁能源的实现产生重大影响。
综上所述,化学与材料工程的前沿领域涉及到纳米科技、功能性材料、生物材料和能源材料等多个研究方向。
应用化学,化学工程与工艺,高分子材料与工程,材料化学,最好专业排名
应用化学,化学工程与工艺,高分子材料与工程,材料化学,最好专业排名(最新版)目录1.应用化学2.化学工程与工艺3.高分子材料与工程4.材料化学5.专业排名正文1.应用化学应用化学是一门研究化学在各个领域中应用的学科,包括环境、能源、材料、生物、医药等领域。
该专业培养具有扎实的化学基础知识和较强的实验技能的高级应用型人才。
应用化学专业的毕业生可以在科研机构、企事业单位、教育等部门从事科研、教学、技术开发和管理工作。
2.化学工程与工艺化学工程与工艺是一门研究化学工业生产过程的学科,包括化学反应、化工设备、化工过程和化工产品等。
该专业培养具有扎实的化学工程理论知识和较强的工程实践能力的高级应用型人才。
化学工程与工艺专业的毕业生可以在石油化工、化学制药、新材料、能源等领域从事生产、设计、研究、管理等工作。
3.高分子材料与工程高分子材料与工程是一门研究高分子材料的合成、性能、应用和开发的学科。
高分子材料具有轻质、高强度、耐磨、耐腐蚀等优异性能,广泛应用于航空航天、电子、汽车、医疗等领域。
该专业培养具有扎实的高分子材料理论知识和较强的创新能力的高级应用型人才。
高分子材料与工程专业的毕业生可以在高分子材料研发、生产、加工、应用等领域从事技术开发、设计、管理等工作。
4.材料化学材料化学是一门研究材料科学与化学相结合的学科,涉及材料的合成、性能、应用等方面。
材料化学专业培养具有扎实的材料化学理论知识和较强的创新能力的高级应用型人才。
该专业毕业生可以在新材料研发、生产、加工、应用等领域从事技术开发、设计、管理等工作。
5.专业排名在选择化学相关专业时,可以参考不同院校的专业排名。
一般来说,排名靠前的院校在师资力量、科研水平、实验设施等方面具有较高的优势。
材料类包括哪些专业
材料类包括哪些专业材料类专业是指以材料科学与工程为基础,通过对材料的性能、结构、制备、应用等方面的研究,培养具备材料设计、材料制备、材料加工、材料检测与表征、材料应用与开发等方面知识和技能的专门人才。
材料类专业是近年来兴起的新兴学科领域,随着社会的发展和科技的进步,对材料的需求也越来越大,因此材料类专业的发展也越来越受到重视。
材料类专业涉及的范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 材料科学与工程。
材料科学与工程是材料类专业的基础学科,它主要研究材料的性能、结构、制备、加工、应用等方面的知识。
学生在这个专业中将学习材料的基本性质、材料的分类、材料的制备技术、材料的性能测试方法等内容,为后续的专业学习和研究打下坚实的基础。
2. 材料化学。
材料化学是材料类专业中的一个重要分支,它主要研究材料的化学性质、材料的化学合成方法、材料的表面改性等内容。
学生在这个专业中将学习材料的化学成分、材料的化学反应原理、材料的化学合成方法等知识,为材料的制备和改性提供理论基础。
3. 材料物理。
材料物理是研究材料的物理性质、材料的物理测试方法、材料的物理改性等内容的学科。
学生在这个专业中将学习材料的晶体结构、材料的物理性能、材料的物理测试方法等知识,为材料的性能改进和应用提供理论支持。
4. 材料工程。
材料工程是将材料科学与工程知识应用于工程实践的学科,它主要研究材料的工程应用、材料的加工制备技术、材料的工程设计等内容。
学生在这个专业中将学习材料的工程应用领域、材料的加工工艺、材料的工程设计原则等知识,为工程实践提供技术支持。
5. 材料设计与制备。
材料设计与制备是研究材料的设计原理、材料的制备方法、材料的结构控制等内容的学科。
学生在这个专业中将学习材料的设计原理、材料的制备技术、材料的结构控制方法等知识,为新材料的研究与开发提供理论指导。
综上所述,材料类专业主要包括材料科学与工程、材料化学、材料物理、材料工程、材料设计与制备等多个方面的内容。
应用化学,化学工程与工艺,高分子材料与工程,材料化学,最好专业排名
应用化学,化学工程与工艺,高分子材料与工程,材料化学,
最好专业排名
不同榜单对不同专业的排名可能存在差异,以下为部分相关信息:
1. 应用化学专业排名:在2022中国大学化学类一流专业排名(应用型)中,山西大同大学荣得中国六星级应用型专业(6★),位列中国顶尖应用型专
业行列,高居榜首。
2. 化学工程与工艺专业排名:在2023本科化学工程与工艺专业排行榜中,天津大学雄居排行榜榜首,北京化工大学、四川大学紧随其后,占据第二、第三名。
3. 高分子材料与工程专业排名:在最新校友会2022中国大学高分子材料与工程专业排名(研究型)中,清华大学荣膺2022中国七星级专业(7★),入围世界知名高水平专业、中国顶尖专业行列。
大连理工大学、复旦大学、四川大学、华南理工大学、北京化工大学、中国科学技术大学、东华大学、吉林大学获得2022中国六星级专业(6★),入围世界高水平专业、中国
顶尖专业行列。
4. 材料化学专业排名:西北大学、北京大学、山东大学、黑龙江大学、中国科学技术大学、哈尔滨工业大学、兰州大学、南京大学等是开设材料化学专业的大学全国排名前十的学校。
需要注意的是,以上排名是各个榜单的独立评价,并不代表综合实力排名,因此不能完全代表各个学校的综合实力。
此外,专业的选择也需要考虑个人的兴趣和职业规划,而不是仅仅看重排名。
应用化学,化学工程与工艺,高分子材料与工程,材料化学,最好专业排名
应用化学,化学工程与工艺,高分子材料与工程,材料化学,最好专业排名标题:综述:应用化学、化学工程与工艺、高分子材料与工程、材料化学的专业排名应用化学、化学工程与工艺、高分子材料与工程以及材料化学是当今世界上重要的学科领域,它们在化学和材料领域的研究和应用方面扮演着重要角色。
本文将对这些学科进行综述,并基于专业排名进行分析和比较。
一、应用化学:应用化学是一门研究化学理论在实际应用中的运用的学科。
它主要涉及化学分析、合成化学以及应用化学技术的研发与应用。
在全球范围内,一些以化学为主要研究内容的大学在应用化学方面享有盛誉。
美国麻省理工学院(MIT)的化学系、德国马普学会(Max Planck Institute)的应用化学研究机构以及英国牛津大学的化学系在应用化学领域都表现出色。
二、化学工程与工艺:化学工程与工艺是将物质变化原理与工程技术相结合,设计和操作化学过程的学科。
在化学工程与工艺领域,美国的麻省理工学院、斯坦福大学以及爱荷华州立大学等被广泛认为是顶尖学府。
这些大学在化工设备设计、过程工程优化和可持续化学生产等方面积累了丰富的经验和知识。
三、高分子材料与工程:高分子材料与工程是研究高分子合成、改性和加工工艺的学科。
该学科与化学工程、材料科学紧密相关。
在世界范围内,由于高分子材料在各个领域的广泛应用,大学和研究机构纷纷加大了对高分子材料与工程专业的投入。
例如,美国加州大学伯克利分校的高分子科学与工程系、荷兰代尔夫特理工大学的高分子科学与工程专业以及中国科学技术大学的高分子材料与工程学科在相应领域具有较高知名度。
四、材料化学:材料化学是研究材料结构、性质和性能之间关系的学科。
它与化学、物理学和材料科学等学科密切相关。
在材料化学领域,全球范围内有一些备受推崇的大学与研究机构。
例如,美国加州大学圣巴巴拉分校的材料学科、瑞士联邦理工学院的材料科学与工程研究所以及日本东京大学的材料工学和生命工学等专业均享有一定的声誉。
材料科学与工程下属二级学科
材料科学与工程下属二级学科材料科学与工程是一门交叉学科,它涉及自然科学和工程技术的众多领域。
作为一门综合性学科,材料科学与工程下属二级学科也是广泛而深刻的,具有很高的研究和应用价值。
1. 材料物理学材料物理学是材料科学与工程的核心学科之一。
它研究了材料的物理性质以及与结构、力学、热力学、电磁等因素之间的相互作用关系。
这门学科不仅有助于深入理解材料的基本性质,而且为材料设计、制备和加工提供了科学理论基础。
2. 材料化学材料化学是材料科学与工程的另一个重要学科。
它是在了解材料化学特性的基础上进行的学习和研究。
材料化学家们更加注重材料的化学结构和化学反应,通过制备优质的材料,并掌握制备过程中的关键技术和方法,来使材料的物理性质和化学性质得到全面的提升。
3. 材料工程学材料工程学是一门综合性学科,它是材料科学与工程的工程实践基础。
这门学科涵盖材料制备、加工、设计、性能测试和功能应用等方面。
材料工程学的核心理念是如何制定合适的方法和技术,以便将基础研究结果转化为实际的工程应用。
材料工程学是材料科学与工程中最多产工程应用的学科之一。
4. 材料机械学与组织学材料机械学与组织学研究了材料的微观结构和宏观形态之间的关系。
这门学科与材料科学与工程的理论和实践相结合,研究了材料的设计、加工、性能评价等各个方面。
这门学科是材料科学与工程中必不可少的一个部分。
5. 材料表征与分析学材料表征与分析学是研究材料的性质和性能的分析和测量方法,材料表征技术是材料科学与工程中的重要分支领域。
它通过分析材料的结构、化学成分以及微观结构等因素,对材料的性质和性能进行评价和测定。
同时,这门学科的发展也推动了现代材料科学与工程的发展。
总之,材料科学与工程下属二级学科覆盖了广泛而深刻的领域,每个学科的贡献都是十分重要的。
只有在这些学科的共同推进下,材料科学与工程才能够不断发展和壮大,为推动科学技术进步和人类社会的发展不断做出贡献。
材料化学和化学工程与工艺的区别
材料化学和化学工程与工艺的区别
材料化学和化学工程与工艺是两种不同的学科领域,涉及的研究内容和方法有所不同。
材料化学主要关注材料的结构、性质、制备和性能研究,涉及到材料的物理、化学和力学性质,材料的制备、加工和表征,以及材料的应用等方面。
材料化学的研究内容包括材料的合成、表征、性能优化和应用领域等方面,主要使用的实验技术包括物理实验、化学实验和计算机模拟等。
化学工程与工艺则更侧重于化学工程方面的研究,包括化学原理在工程领域的应用,以及化学工程原理对材料制备和性能的影响。
化学工程与工艺涉及到化学原理、工程技术和计算机模拟等方面的研究,包括化学制备、化学加工、化学储存和化学转化等方面,主要使用的实验技术包括化学实验、机械工程和计算机模拟等。
此外,材料化学和化学工程与工艺在研究重点和方法上也有一些区别。
材料化学主要关注材料的结构、性质和性能,注重材料的合成、表征和应用优化。
而化学工程与工艺则更侧重于将化学原理应用于材料制备和性能优化,注重化学工程原理对材料制备和性能的影响。
除了在研究重点和方法上有所不同外,材料化学和化学工程与工艺之间还有一些交叉和融合之处。
例如,材料化学的研究可以指导化学工程与工艺中材料的合成和表征方法;化学工程与工艺的研究也可以为材料化学提供新的材料和制备方法。
总之,材料化学和化学工程与工艺是两个不同的学科领域,尽管它们在研究内容和方法上有所不同,但它们之间存在着交叉和融合之处。
未来,随着科技的发
展,材料化学和化学工程与工艺将不断发展和进步,为人们提供更加先进和实用的材料和工艺。
材料化学工程
材料化学工程
材料化学工程是一门研究材料的结构、性能、制备、加工及应用的学科,涉及
材料的设计、合成、改性、表征和性能测试等方面。
在现代工业生产中,材料化学工程发挥着重要的作用,它不仅关乎着产品的质量和性能,也对环境保护和资源利用具有重大意义。
首先,材料化学工程的研究对象包括金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料等。
这些材料在工程领域中具有广泛的应用,比如建筑材料、电子材料、生物材料、能源材料等。
材料的特性和性能对产品的质量和功能有着直接的影响,因此材料化学工程的研究至关重要。
其次,材料化学工程的发展与创新对于推动技术进步和产业升级具有重要意义。
通过对材料结构和性能的深入研究,可以设计出更加优良的材料,提高产品的性能和降低成本。
例如,新型的高强度材料可以应用于航空航天领域,提高飞行器的安全性和经济性;新型的功能性材料可以应用于医疗器械和生物医药领域,推动医疗技术的发展和提高治疗效果。
另外,材料化学工程在环境保护和资源利用方面也具有重要作用。
随着全球资
源的日益枯竭和环境污染的日益严重,绿色材料和清洁生产技术成为了材料化学工程的研究热点。
通过开发可再生资源、循环利用废弃材料、减少污染物排放等手段,可以实现材料生产的可持续发展,为人类社会的可持续发展做出贡献。
总的来说,材料化学工程是一个综合性学科,它涉及材料的全过程,从设计到
制备,再到应用和回收利用。
在未来的发展中,材料化学工程将继续发挥着重要作用,为人类社会的发展和进步做出新的贡献。
希望更多的科研人员和工程师投身到材料化学工程的研究和实践中,共同推动这一领域的发展,为人类社会的可持续发展作出更大的贡献。
材料科学与工程的化学基础
材料科学与工程的化学基础材料科学与工程是一门涵盖各种材料的学科,旨在研究材料的结构、性能和制备方法等方面。
而化学是材料科学与工程中的重要基础学科,为理解材料的性质和制备技术提供了基础支持。
本文将介绍材料科学与工程的化学基础,探讨化学在材料科学与工程领域的应用和意义。
1. 材料的化学组成材料科学与工程的首要任务之一是研究材料的化学组成。
无论是金属、陶瓷、聚合物还是复合材料,都是由分子或离子构成的。
化学分析技术能够揭示材料的组分以及它们之间的化学键。
充分了解材料的化学组成对于理解材料性能和改进制备方法具有重要意义。
2. 材料的结构与性质材料的结构与性质密切相关。
化学提供了一种研究材料结构的方法,比如通过X射线衍射、扫描电子显微镜等技术可以观察材料的晶体结构、晶格常数等信息。
基于化学分析和材料结构的研究,我们可以了解材料的物理性质、力学性能、热学性质等,并且结构与性质之间的关系将有助于我们设计和制备具有特定性能的材料。
3. 材料的合成与制备化学在材料科学与工程中的应用之一是材料的合成与制备。
化学方法可以用于合成各种材料,比如金属的冶炼、聚合物的聚合反应、陶瓷的烧结等。
化学反应、溶液浸渍、化学沉积等技术都是制备新型材料的重要手段。
通过化学方法,我们可以控制材料的组分、形貌和微结构,从而调控材料的性能。
4. 材料的性能调控与优化化学在材料科学与工程中的另一个重要应用是材料性能的调控与优化。
化学方法可以改变材料的性质,比如通过化学修饰可以增强材料的表面活性、降低材料的磁性等。
此外,利用特定的化学处理方法,我们可以改变材料的微观结构,提高材料的力学性能、热学性质等。
化学提供了调控材料性能的有效途径,为实现新型材料的功能化设计提供了重要支持。
5. 材料的腐蚀与防护材料科学与工程中一个重要的问题是材料的腐蚀与防护。
化学与腐蚀之间有着密切的联系,因为腐蚀是材料与环境中化学物质相互作用的结果。
了解材料与腐蚀之间的化学反应机制,可以帮助我们预测和控制材料的腐蚀行为。
材料化学专业就业前景
材料化学专业就业前景在材料科学与工程各专业中,材料化学专业的毕业生就业情况还是比较不错的。
毕业生适宜到材料相关的企业、事业、技术和行政管理部门从事应用研究、科技开发、生产技术和管理工作,适宜到科研机构、高等学校从事科学研究和教学工作。
毕业生主要担任研发工程师、销售工程师、化验员、销售代表、工艺工程师、质检员、实验员、销售经理、初中化学教师、技术研发工程师、检验员、高中化学教师等岗位。
材料化学(Material Chemistry)专业一般是作为材料科学与工程系/学院中的一个专业方向。
主要的研究范畴并不是材料的化学性质(尽管从字面上可以这么理解),而是材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量。
比如陶瓷材料在烧结过程中的变化(也就是怎么才能烧出想要的陶瓷)、金属材料在使用过程中的腐蚀现象(怎样防止生锈)、冶金过程中条件的控制对产品的影响(怎么才能炼出优质钢材)等等。
材料性质的`测量也不同于材料物理专业的方法。
材料化学专业所研究的大多跟传统产业有关,属于解决实际问题的理论学科,因此材料化学专业研究的课题没有那么新潮和热门,但是在现实生产中,对优秀的材料化学方面人才的需求是巨大的,例如说冶金行业,在钢铁、有色金属冶炼过程中效率低、产品质量差、生产过程中浪费严重等问题,都需要用材料化学的知识来解决。
中国虽然一直以陶瓷闻名世界,但实际世界上精密陶瓷(用于电子材料中,价钱非常昂贵)绝大部分是由日本制造的,就是因为我们在配料、控制烧结条件等环节技术力量太差,而材料化学正是解决这些问题的。
所以材料化学专业不仅实用价值高,而且发展空间大。
材料化学专业的基础课程主要涉及物理学、热力学、材料化学、冶金学、电化学等方面知识,特别是无机化学、物理化学。
当然,由于专业方向的不同,有些专业也需要很多有机化学、生物化学的知识,像反应中的薄膜技术、胶体技术(在生产中以薄膜和胶体作为反应介质)的应用等等。
因此本专业对考生的要求还是比较全面的,希望报考本专业的考生,特别是那些参加"3+X"考试的考生有所准备。
化学工程材料工程
化学工程材料工程
化学工程和材料工程是化学领域中非常重要的两个分支。
化学工程主要关注如何通过化学反应和分离过程来制造各种化学品和材料,而材料工程则主要关注如何设计和制备具有特定性能和用途的材料。
材料工程是一个涉及多个学科领域的交叉学科,涉及到化学、物理、力学、电子学等多个学科。
材料工程师的任务是设计和制备具有高性能和特殊用途的材料,如高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温等材料。
为了实现这些目标,材料工程师需要熟悉材料的物理和化学性质,了解材料的结构和组成,并掌握制备技术和工艺。
在化学工程中,材料工程是一个重要的应用领域。
材料的选择和设计对于化学反应的速率和稳定性有很大的影响。
材料工程师需要考虑催化剂、反应条件、反应物和产物的性质等多个因素,以设计出最佳的反应条件,从而得到最佳的化学反应结果。
此外,材料工程还涉及到材料的制备和加工。
在制备过程中,材料工程师需要考虑材料的结构和性能,并掌握各种制备技术和工艺,如熔融、凝固、粉末冶金、陶瓷制备等。
这些技术和工艺可以帮助材料工程师设计和制备出具有高性能和特殊用途的材料。
总结起来,化学工程和材料工程是两个非常重要的领域,两者之间的联系和交叉点非常多。
材料工程师需要在化学工程领域有一定的了解,以便更好地设计和制备出具有高性能和特殊用途的材料。
材料化学工程
材料化学工程材料化学工程是应用化学原理和技术方法,研究和开发材料的一门工程学科。
其主要研究对象是材料的合成、制备、加工、改性和应用等方面。
材料化学工程的目标是开发出具有特定功能和优良性能的新材料,以满足不同领域的需求。
材料化学工程通常涉及到多个学科的知识,包括化学、物理、材料科学、工程等方面。
研究人员需要具备扎实的化学基础知识,了解材料的组成、结构和性质,熟悉材料的制备方法和加工技术。
他们还需要掌握分析测试和表征材料性能的方法,以及材料的应用和工程设计等知识。
材料化学工程的研究内容包括新材料的合成和制备方法的研究、材料的表征和性能评价、材料的改性和功能化、材料的加工和成型、材料的应用和工程设计等方面。
具体来说,研究人员可以通过化学合成、溶胶凝胶法、热处理、固相反应等方法制备新材料,并利用物质分析、表面分析、电子显微镜等手段对材料的结构和性能进行表征和评价。
他们还可以通过改变材料的组成和结构,调控材料的性能和功能,使其具有特定的电、磁、光、热等性能。
此外,研究人员还需要考虑材料的使用环境和要求,选择合适的加工方法和成型工艺,制备出符合要求的材料产品。
材料化学工程在多个领域有广泛的应用,如能源领域、环境保护、电子与信息技术、医疗保健、食品与农业等。
例如,在能源领域,研究人员可以开发出高性能的储能材料和光催化材料,促进能源的可持续发展和利用。
在环境保护方面,材料化学工程可以开发出吸附剂、催化剂等功能材料,用于废水处理、大气污染物的净化等。
在电子与信息技术领域,材料化学工程可以研究和制备导电材料、光学材料、半导体材料等,用于电子器件和光学器件的制备。
在医疗保健领域,研究人员可以研发生物材料、生物传感器等,用于药物传递、组织工程和诊断等方面。
另外,材料化学工程还可以为食品与农业领域提供新材料和新技术,改善食品质量和农产品的产量。
综上所述,材料化学工程是一门重要的工程学科,其研究内容丰富多样,应用领域广泛。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第10章工程材料化学3课时教学目标及基本要求1. 了解高聚物的一些基本概念,命名。
2. 了解高聚物的一些基本结构和基本特性及其相互关系。
3. 了解若干重要有机高聚物(如工程材料,合成橡胶,有机胶粘剂等)的特性。
4. 了解润滑油的组成、性能和工业质量要求。
5. 了解建筑用胶凝材料的组成、性质及凝结硬化特点。
教学重点有机高分子材料教学难点高分子链的柔顺性、高分子的力学状态本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题教学方式(手段):课程教学和音像教材;教学过程中要重点突出非晶态聚合物的温度- 形变曲线,讲清楚玻璃态、高弹态、粘流态三态及玻璃化温度、粘流化温度;塑料、橡胶在室温下的状态;分子的柔顺性。
主要教学内容第10 章工程材料化学Chapter 10 Engineering Material Chemistry10.1 重要金属及合金材料10.1.1 铝及铝合金铝是一种银白色有光泽的金属,密度2.7g · cm-3 ,熔点660℃。
它具有良好的延展性和导热、导电性,能代替铜用来制造电线、高压电缆、发电机等电器设备。
铝虽然是活泼金属,但在空气中其表面很快会覆盖一层致密的氧化膜,使铝不能进一步同氧和水作用因而有很高的稳定性,这就使铝成为一种有用的金属构件。
铝合金中常用的合金元素有硅、铜、镁、锌、锰及稀土元素。
也有用到钛、铁、铬的。
这些合金元素在固态铝中的溶解度一般是有限的,故铝合金的结构除固溶体外,还可能形成金属化合物和机械混合物。
铝合金轮圈10.1.2 钛及钛合金金属钛具有银白色光泽,熔点高(1600 ℃),密度小(4.5g · cm-3),比钢轻(钢的密度为7.9g · cm-3),但机械强度可与钢媲美,而且不会生锈。
钛比铝重不到两倍,强度比铝大三倍,且耐热性能远优于铝。
钛的表面容易形成一层致密的氧化物保护膜,使钛具有优异的抗腐蚀性。
特别是对海水的抗腐蚀性很强,超过其他的金属材料。
钛在室温下不与无机酸反应,在碱溶液和大多数有机酸中抗蚀性也很高,但能溶于热盐酸和热硝酸中,且能溶解于任何浓度的氢氟酸和含有氟离子的酸中。
钛合金的性能比金属钛更优异,其突出的特点表现在:1) 比强度高。
2) 耐腐蚀性强。
3) 高、低温的力学性能好。
钛及钛合金管10.1.3 钒及钒的应用钒的熔点高(1910℃),塑性好,有延展性,比较容易加工成板材、箔材和丝材。
钒还具有较高的冲击性、良好的焊接性和传热性。
钒的耐腐蚀性能好,对海水、碱溶液、有机酸、无机酸均有较好的抗蚀性能。
在沸腾的10%硫酸溶液中,钒的耐腐蚀能力为钛的73 倍,不锈钢的229 倍,可用作船舶的结构材料和化学容器、无缝薄壁管等材料。
钒主要应用于钢铁工业,有色金属合金及化学工业。
目前世界上生产的钒90%以上用于钢铁工业,它具有脱去钢中的氧和氮、细化钢的晶粒以及提高钢的再结晶温度的作用,因而能改善钢的性能。
钒通常以钒铁的形式或与其他元素(如锰、铬、钨、钼等)相配合,以中间合金形式加入钢中,用于生产高强度低合金钢、高速钢、工具钢、不锈钢及永久磁铁等。
五氧化二钒10.1.4 铜及铜合金铜的密度为8.92g · cm-3,熔点1083℃,有较高韧性和延展性,可轧成薄膜或拉成细丝。
铜的导电性仅次于银居第二位,大量用于制造电机、电线和电讯设备等。
铜合金是以铜为主体,添加适量的其他合金元素而制成的。
铜合金具有良好的高温及低温加工性,良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,应用十分广泛。
铜及其合金的应用范围仅次于钢铁,在有色金属中其产量和耗用量仅次于铝居第二位。
铜合金铸件10.1.5 稀土金属及应用Ⅲ B 族的钪、钇和镧系共17 种元素通称为稀土元素。
根据原子结构、物理和化学性质及在矿石中存在的相似程度,通常将稀土元素分为两组:铈组和钇组。
铈组属轻稀土,包括镧、铈、镨、钕、钷、钐和铕。
钇组属重稀土,包括钆、铽、镝、铁、铒、铥、镱、镥、钪和钇。
其中钷是人造放射性元素,几乎不存在地壳中,钪的数量也极少。
稀土元素的化学性质十分相似,在自然界中它们常共生在一起,很难一一分离。
在工业上一般应用的不是个别的稀土元素,而是包含多种稀土元素的混合金属,称为混合稀土。
各种稀土金属10.2 新型无机工程材料10.2.1 新型陶瓷材料陶瓷既是重要的结构材料,又是重要的功能材料。
传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。
而新型陶瓷则是采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。
它具有一系列优越的物理、化学和生物性能,其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的,这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。
碳化硅陶瓷电器陶瓷10.2.2 磁性材料磁性材料是一种重要的电子材料。
早期的磁性材料主要采用金属及合金系统,随着生产的发展,在电力工业、电讯工程及高频无线电技术等方面,迫切要求提供一种具有很高电阻率的高效能磁性材料。
在重新研究磁铁矿及其他具有磁性的氧化物的基础上,研制出了一种新型磁性材料———铁氧体。
铁氧体属于氧化物系统的磁性材料,是以氧化铁和其它铁族元素或稀土元素氧化物为主要成分的复合氧化物,可用于制造能量转换、传输和信息存储的各种功能器件。
铁氧体钕铁硼磁性材料10.2.3 超导材料金属材料的电阻通常随着温度的降低而减小,当温度降低到一定数值的时候,某些金属及合金的电阻会完全消失,这种现象称为超导现象,具有超导性的物质称为超导体或超导材料。
超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度(T c)。
铋系高温超电导线10.2.4 光导纤维与激光材料(1)光导纤维光导纤维简称光纤,是近几十年来蓬勃发展起来的新型材料。
光纤的中心是用高折射率的超纯石英或特种光学玻璃拉制成的晶莹细丝,称纤维芯。
纤维芯的外皮是一层低折射率的玻璃或塑料制成的纤维皮。
光纤具有传导光波的能力。
光纤的纤维芯是一种光密介质,外皮是一种光疏介质。
当光线进入纤维芯,就只能在纤维芯内传播(全反射),经无数次全反射,呈锯齿形向前传播,最后到达纤维芯的另一端,这就是光纤传递信号的原理。
如图10 -1 所示。
图10-1 光导纤维的基本原理光纤产品(2)激光材料激光是利用受激辐射原理,在谐振腔内振荡出的一种特殊光。
它同普通光相比,具有良好的单色性、相干性和高亮度的特点,在科学技术上有着广泛的用途。
用于生产激光的材料叫做激光工作物质,有固体、气体和液体三种,我们着重介绍固体激光材料。
固体激光工作物质包括两个组成部分:激活离子(真正产生激光的离子)和基质材料(传播光束的介质)。
形成激活离子的元素有三类:第一类是过渡元素如锰、铬、钴、镍、钒等;第二类是大多数稀土元素如钕、钬、镝、铒、铥、镱、镥、钆、铕、钐、镨等;第三类是个别的放射性元素如铀。
目前应用最多是的Cr3+和Nd3+。
基质材料有晶体和玻璃,每一种激活离子都有其对应的一种或几种基质材料。
激光晶体(掺钇钕铝石榴石)10.2.5 纳米材料材料绝大多数是固体物质,它的颗粒大小一般在微米数量级,一个颗粒包含着无数原子和分子,这时材料显示的是大量分子的宏观性质。
当用特殊的方法把颗粒尺度加工到纳米数量级大小,则一个纳米级颗粒所含的分子数大为减小,这种由颗粒尺度为纳米数量级( 1 ~100nm )的超细微颗粒组成的固体材料称为纳米材料。
纳米材料熔点低,例如金的熔点是1064 ℃,而纳米金的熔点只有330 ℃,降低了近700 ℃;又如纳米级银粉的熔点由金属银的962 ℃降低为100 ℃。
纳米金属熔点的降低不仅使低温烧结制备合金成为现实,还将为不互熔金属冶炼成合金创造条件。
纳米材料的表面积大,表面活性高,可制造各种高性能催化剂。
例如,Ni 或Cu — Zn 化合物的纳米颗粒对某些有机化合物的氢化反应是极好的催化剂,可替代昂贵的铂或钯催化剂;纳米铂黑催化剂可使乙烯氢化反应的温度从600 ℃降至室温;利用纳米镍粉作火箭固体燃料反应触媒,燃烧效率可提高100 倍。
此外其催化的反应选择性还表现出特异性,如用硅载体镍催化剂对丙醛的氧化反应表明,镍粒直径在5nm 以下时,反应选择性发生急剧变化,醛分解反应得到有效控制,生成酒精的转化率急剧增大。
纳米碳管10.3 有机高分子材料10.3.1 高分子化合物概述(1)高分子的基本概念高分子化合物——相对分子量特别大的一类化合物,简称高分子或聚合物高分子化合物的分子比低分子化合物的分子要大得多,一般有机化合物的相对分子质量为几十或几百,而有机高分子化合物的相对分子质量可自几万至几十万、几百万、甚至上千万。
例如,通常聚氯乙烯的相对分子质量为5 ~15 万,丁苯橡胶的为15 ~20 万等。
高分子化合物的相对分子质量虽然很大,但组成并不复杂,它们的分子往往都是由特定的结构单元通过共价键多次重复连接而成的。
低分子化合物高分子化合物原子数目:几个~ 几十个几千~ 几万或几十万相对分子质量:<1000 104 ~ 106分子大小:较小很大,长度102 ~104 nm组成:聚氯乙烯简写:基本概念: 链节——重复的结构单元聚合度n ——链节的数目单体——合成高分子所用的低分子原料高分子的相对分子量:M r = n × mm ——链节的分子量例:聚氯乙烯m = 62当n = 2500则M r = 2500 × 62 = 155000同一种高分子化合物的分子链所含的链节数并不相同,所以高分子化合物实质上是由许多链节结构相同而聚合度不同的化合物所组成的混合物。
因此,实验测得的高分子化合物的相对分子质量和聚合度实际上都是平均值,这也是与低分子化合物的明显不同之处。
(2)分类及命名1)分类聚合物的种类已上千种,且仍在不断增加。
为便于了解和研究已建立了多种分类法,常见的分类法如下:按主链结构分类①碳链聚合物主链完全由碳原子组成的聚合物。
绝大多数烯类和二烯类的聚合物均属此类。
②杂链聚合物主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等杂原子,如聚醚、聚酰胺等聚合物。
③元素有机聚合物主链中无碳原子,而是由硅、硼、铝与氧、氮、硫、磷等原子组成,但侧基是由甲基、乙基、乙烯基、芳基等有机基团组成的聚合物。
例如:如果主链和侧基均无碳原子,则称为无机高分子化合物。
按聚合物的热行为分类热塑性聚合物:加热变软,冷却变硬。
热固性聚合物:加热时,其化学结构发生变化,形成不溶解、不熔化的固体。
按性能和用途分类高聚物主要用作材料,因此,可按所制得的材料的性能和用途不同,将它们分为塑料、橡胶、纤维、胶粘材料,以及功能高分子( 如离子交换树脂) 等。
2)命名高分子化合物有以结构为基础的系统命名法,虽较严格但太繁琐,尤其对结构较复杂的高分子化合物很少使用。
目前通用的命名有下列两种。
按原料单体或聚合物的结构特征命名①在单体名称前面冠以“聚”字,如大多数烯类单体形成的聚合物。