环境材料第二章
材料库环境卫生管理制度
第一章总则第一条为确保材料库环境卫生，提高工作效率，保障员工健康，根据国家相关法律法规，结合我单位实际情况，特制定本制度。
第二条本制度适用于我单位所有材料库的日常环境卫生管理。
第二章管理职责第三条材料库负责人是环境卫生管理的第一责任人，负责制定具体实施措施，组织落实环境卫生管理工作。
第四条材料库管理员负责具体执行环境卫生管理制度，定期对材料库进行清洁、消毒和检查。
第五条各部门负责人对本部门材料库的环境卫生负有监督责任，确保材料库环境卫生符合规定标准。
第三章环境卫生要求第六条材料库应保持整洁、有序，物品摆放整齐，通道畅通。
第七条材料库地面、墙面、货架等设施应定期清洁，保持干净、无尘。
第八条材料库应配备足够的垃圾桶，并分类存放废弃物，做到日产日清。
第九条材料库内禁止吸烟、乱扔垃圾、随地吐痰等不文明行为。
第十条材料库应定期进行消毒，防止病菌滋生。
第四章管理措施第十一条材料库应制定详细的清洁消毒计划，包括清洁时间、消毒频率等。
第十二条材料库管理员应定期对库内环境进行检查，发现问题及时整改。
第十三条材料库内应设置明确的标识，标明清洁区域、消毒区域、废弃物存放区域等。
第十四条材料库管理员应定期对员工进行环境卫生知识培训，提高员工的环保意识。
第十五条材料库应配备必要的清洁工具和消毒剂，并确保其安全使用。
第五章检查与考核第十六条材料库环境卫生管理实行定期检查制度，检查内容包括清洁卫生、物品摆放、废弃物处理等。
第十七条检查结果作为各部门及个人绩效考核的重要内容。
第十八条对环境卫生管理不力的部门或个人，将予以通报批评，并追究相关责任。
第六章附则第十九条本制度由材料库负责人负责解释。
第二十条本制度自发布之日起施行。
附件：1. 材料库环境卫生检查标准2. 材料库清洁消毒流程3. 材料库废弃物处理规范通过以上制度的实施，我们期望能够有效提升材料库的环境卫生水平，为员工创造一个健康、舒适的工作环境，同时确保材料的安全与高效利用。
材料科学基础-第二章-材料的凝固
制备材料的典型工艺过程：
金属材料：凝固 陶瓷材料：烧结 聚合物：反应合成
凝固与结晶：
凝固（Solidification） 物质从液态转变为固态的过程。
自由能大于体积自由能，即阻力大于驱动力，
那么尺寸在rK～ r0 范围的晶核能够成为稳定的 晶核吗？
当r ＝ rK 时，G 有极大值GK
GK
4 3
2σ
GV
3 GV
4
2σ
GV
2 σ
1 3
4
2σ
GV
2
σ
1 3
4rK2σ
1 3
SKσ
结论：
晶核半径与G的关系
当形成临界晶核时，体积自由能的降低只补偿了表面自由能的2/3，还有 1/3的表面自由能需要另外供给，即需要对形核做功。称GK为形核功。
③形核率（Nucleation Rate）
单位时间、单位体积液相中形成的晶核数目，即晶核形成的速率，记
作
•
N
，单位为cm－3·s－1。
影响形核率的因素：
形核功
随过冷度的增加，即随温度的降低，形核 功减小，形核率增大。
原子扩散能力
随过冷度的增加, 即随温度的降低, 原子
扩散能力下降, 形核困难, 形核率减小。
当 r＞rK时，随 r 的增加，体系自由能减 小，晶胚转变为晶核；
当 r＝rK时，晶胚处于亚稳状态，即可能消 失，也可能长大成为晶核；
把半径为rK的晶胚称为临界晶核，rK称为临 界晶核半径。
环境监测第2章(3)——水和废水监测
七、矿化度 矿化度是水化学成分测定的重要指标，用于评价水中
总含盐量，是农田灌溉用水适用性评价的主要指标之一。 该指标一般只用于天然水。
测定方法：重量法、电导法、阴、阳离子加和法、离 子交换法、比重计法等。
八、电导率
电导率是电阻率的倒数，即电导率是指相距1cm的两平行 金属板电极间充以1cm3电解质溶液所具有的电导。
测定时注意对干扰物（Be2+、Cr6＋、Sn4＋、氰化物、硫化物、有 机物） 进行掩蔽。 （2）阳极溶出伏安法 （3）示波极谱法 （4）ICP-AES法
6、铬
铬是生物体所必需的微量元素之一。铬的毒性与其存在价态 有关，六价铬具有强毒性，为致癌物质，并易被人体吸收而在体 内蓄积。
急性铬中毒主要是六价铬引起的以刺激和腐蚀呼吸、消化道 粘膜为特征的临床表现。多见于口服铬盐中毒及皮肤灼伤合并中 毒。
测定方法：
（1）原子吸收分光光度法（新亚铜灵萃取分光光度法） 用新亚铜灵测定铜，具有灵敏度高，选择性好等优点。适用于地
面水、生活污水和工业废水的测定。 原理：将水样中的二价铜离子用盐酸羟胺还原为亚铜离子，在中
性或微酸性介质中，亚铜离子与新亚铜灵反应，生成黄色络合物，用 三氯甲烷-甲醛混合溶剂萃取，于457nm处测吸光度。如用10mm比色 皿，该方法最低检出浓度为0.06mg/L，测定上限为3mg/L。
4、氰化物
氰化物包括简单氰化物、络合氰化物和有机氰化物。简单氰
化物易溶于水、毒性大；络合氰化物在水体中受pH值、水温和 光照等影响离解为毒性强的简单氰化物。
氰化物可与高铁细胞色素氧化酶结合，使其失去传递氧的功
能，造成组织缺氧窒息。 测定之前，通常先将水样在酸性介质中进
材料科学基础第二章
y
[111]
x
[111]
例：画出晶向
[112 ]
2.立方晶系晶面指数
晶面指数的确定方法
（a)建立坐标系，结点为原点， 三棱为方向，点阵常数为单位 （原点在标定面以外，可以采 用平移法）； (b)晶面在三个坐标上的截距a1 a2 a3 ； (c)计算其倒数 b1 b2 b3 ； (d)化成最小、整数比h：k：l ； 放在圆方括号(hkl)，不加逗号， 负号记在上方 。
3.六方晶系晶面和晶向指数
三指数表示六方晶系晶面和晶向的缺点：晶体学上等价的 晶面和晶向不具有类似的指数。 例：
晶面指数
(11 0)
（100）
[010] [100]
从晶面指数上不能明确表示等同晶面，为了克服这一缺点， 采用a1、a2、a3及c四个晶轴， a1、a2、a3之间的夹角均 为120º ，晶面指数以（hkil）表示。 根据立体几何，在三维空间中独立的坐标轴不会超过三 个可证明 ： i= - (h+k) 或 h+k+i=0
六方晶系
d hkl
h k l a b c
2 2 2
d hkl
a h2 k 2 l 2
1 l c
2
4 h 2 hk k 2 3 a2
注：以上公式是针对简单晶胞而言的，如为复杂晶胞， 例如体心、面心，在计算时应考虑晶面层数增加的影 响，如体心立方、面心立方、上下底（001）之间还有 一层同类型晶面，实际
[1 00 ]
[0 1 0]
[010]
[1 00]
y
[100]
x
[00 1]
南师《环境材料》复习
材料简介固体材料的分类：4大类第一章1.环境材料:指在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的人类所需的材料2.环境协调性：资源和能源消耗少，环境污染小和循环再利用高。
3.环境材料的性能：1，环境性能2，使用性能3，经济性能4.环境材料应具备的特征是：观点一1）先进性：即它可以拓展人类的生活领域，也能为人类开拓更广阔的活动范围；2）环境协调性：即能减少对环境的污染危害，从社会持久发展及进步的观点出发,使人类的活动范畴和外部环境尽可能协调,在制造过程中,材料与能源的消耗、废弃物的产生和回收处理应降低到最小,产生的废弃物也能被处理、回收、再生利用，且这一过程也无污染产生；3）舒适性：即能创造一个与大自然和谐的健康生活环境, 使人类生活观点二功能性、经济性和环境协调性等。
这有利于对环境材料的评判，也符合现实情况。
即在材料的寿命周期中，在其功能性、经济性基本相同的条件下对环境负担影响较小的材料。
环境更加美好、舒适。
观点三1)节约能源2) 节约资源：3)可重复使用4) 可循环再生5)结构可靠性6) 化学稳定性7)生物安全性8) 有毒、有害替代9)舒适性1O) 环境清洁、治理功能5.环境材料的合成与加工工艺特征1) 能源节约工艺：能够通过提高能源效率或降低能量消耗但又不损害生产率来节省能量的加工方法。
也包括热能循环。
2) 资源节约工艺：能够通过提高材料的效率或降低材料的消耗但不损害生产率来节省资源的加工方法。
3) 降低污染的加工技术：能够降低污染物(如废气、废液、有毒副产品和废渣等)排放但又不损害生产率的加工技术。
4) 净化环境的加工技术：能够净化有害物质(如废气、废液和有毒副产品)以及净化已经污染的空气、河流、湖泊和土壤等的加工技术。
6.环境材料与传统材料和新材料的关系利用环境意识，一方面可以改造现有材料，使其与环境有良好的协调性；另一方面在制造、设计新材料时，要注意与其环境相容性。
思考题：1.用自己的理解给出环境材料的定义2.你认为哪些材料可以属于环境材料，试从你身边找出一些环境材料的例子。
第二章-新能源材料--生物质能材料
生物质能化学转换技术：气化
同时，有一部分碳，由于氧气（空气）的供应 量不足，便生成一氧化碳，放出一部分热量。
2C + O2 2CO 在此层中主要是产生二氧化碳，一氧化碳的生 成量不多，水分也很少分解。 2）还原层 此时没有氧气存在，二氧化碳和水 蒸汽被还原成一氧化碳和氢气，进行吸热反应，
生物质能化学转换技术：气化
生物质能化学转换技术：气化
发生炉工作时，在炉栅附近的燃料遇到炉栅下 通过的空气而全部燃烧。在炉栅上形成灰渣。空气 经过灰渣层略为加热后，进入燃烧层（氧化层）， 这里氧气与碳反应，生产二氧化碳，也有一小部分 一氧化碳。氧化层上方是还原层，在这里，由于遇 到炽热的燃料，二氧化碳被还原成一氧化碳，水被 还原成氢气。炽热的气体再向上走把燃料中的挥发
理论上讲，气化和燃烧都是有机物与氧反应， 但燃烧的主要产物是二氧化碳和水，并放出大量的 热，所以燃烧是将原料的化学能转换成热能；气化 反应放出的热量要少得多，气化主要是将化学能的 载体由固体变为气体，气化后的气体燃烧时再释放
生物质能化学转换技术：气化
出大量的热量。 使用中，气态燃料比固态燃料具有许多优良性能：
燃料的工业分析： 燃料=水分+挥发分+灰分+固定碳
燃料的工业分析：
燃料=水分+挥发分+灰分+固定碳
水分： 挥发分：实验中将煤样在隔绝空气条件下高温（900.C） 加热，从煤中有机质分解出来的液体和气体的总量中减去 水分，就得出挥发分。 灰分：灰分是指煤完全燃烧后剩下来的残渣。这些残渣几 乎全部来自煤中的矿物质。 固定碳：是指除去水分、灰分、挥发分后的残留物，从 100%减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即为煤的 固定碳含量。固定碳的化学组分，主要是为碳元素，另外 还有一定数量的氢、氧、氮、硫等其它元素。
安吉游戏第二章材料环境与时间学习反思
安吉游戏第二章材料环境与时间学习反思
初识“安吉游戏”，以为这只是放任幼儿，让他们疯玩“瞎作”而已，进一步认识之后，我不禁感慨原来废旧材料可以这么玩。
安吉游戏看似随意安排，放任自由，其实不然，你看他们都是在充分了解幼儿爱玩的天性之后，专门制作了寓教于乐的游戏材料，比如积木砖块能引导空间思维，梯子垫子能培养体能素质，颜料笔刷激发创造能力，锅碗瓢盆能感受生活常识。
游戏中，孩子们游戏方式由自己做主，自己独立搭建任何形状、做出任何姿势、涂鸦任何色彩、扮演任何角色，一切很自由地感性发挥。
同时在游戏活动结束后，所有的游戏材料都由孩子们自己有条不紊理地收拾归位，恢复游戏前的样子，在整理材料的过程中无形养成了良好的生活习惯和条理思维。
这种感性与理性的自然结合，润物无声地技能渗透，正是幼儿教育追求理想状态。
第二章第一节石灰
第二章气硬性胶凝材料班级组别座号姓名成绩练习一1、胶凝材料是指。
胶凝材料按可分为胶凝材料和胶凝材料。
2、无机胶凝材料根据的不同可分为气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料。
3、气硬性胶凝材料是指。
其特点是，只能用于中，不宜用于和中。
例如：、。
4、水硬性胶凝材料是指。
其特点是，因此几乎可以用于。
例如：。
预习思考题：1、石灰的实际生产温度和理论生产温度有什么不同，为什么？这种不同又会在生产中造成什么现象？2、为什么生石灰使用前要陈伏？3、什么是生石灰的熟化？伴随熟化过程有何现象产生？4、简介工地上如何保管生石灰？第一节石灰练习二一、石灰的生产5、石灰属于性胶凝材料。
6、生石灰的原料是，其主要成分是，次要成分是。
7、生石灰的理论生产温度是，为了，实际生产温度应控制在。
由于生产火候或温度控制不均，常会出现和现象。
8、生石灰的主要成分是，次要成分是。
当时为钙质生石灰，当时为镁质生石灰。
9、过火石灰的特点。
处理方法是。
10、欠火石灰的特点。
处理方法是。
二、石灰的熟化：11、石灰熟化是指（）与作用生成[]的过程。
12、石灰熟化的主要化学方程式：。
次要化学方程式：。
13、石灰熟化后主要成分是，次要成分是。
14、石灰熟化过程中，会出现、现象。
15、石灰的熟化特点是：。
16、为了保证石灰，石灰加水后必须保存天以上的过程称为陈伏。
17、石灰陈伏目的是。
陈伏时间要求。
陈伏过程中的注意点是。
三、石灰的硬化：18、石灰的硬化类型包括（1）硬化，又名硬化，硬化体组成成份是，化学反应为。
（2）硬化，硬化体组成成份是，化学方程式为。
19、石灰硬化体由晶体和晶体组成。
其中具有相当高的强度。
20、石灰碳化硬化的充分条件：（1）；（2）；必要条件：。
21、由于空气中（实际上是指）浓度很低，故碳化过程很慢。
22、一般空气中相对湿度在时，碳化速度最快。
23、石灰碳化硬化需两个条件：必须有和。
二者缺一不可。
四、石灰的技术要求：24、建筑石灰供应的品种有、、三种。
第二章--石灰
镁质生石灰
2.未消化残渣含量(5mm圆孔筛筛余 量)(％)不大于
3.C02(％) 不大于
5
10
15
5
10
15
5 2.8
7 2.3
9 2.0
6 2.8
8 2.3
10 2.0
4.产浆量(L／kg)不小于
消石灰粉技术标准
消石灰粉按氧化镁含量<4％时称为钙质消石灰粉，4％ ≤氧化镁含量<24％时称为镁质消石灰粉，24％≤氧化镁含 量<30％时称为白云石消石灰粉。按等级分为优等品、一等 品和合格品等3个等级，如下表。
蒸压灰砂砖
蒸压加气砼砌块
用于道路工程的垫层 石灰和粘土按一定比例拌和制成石灰土，或与粘土、 砂石、矿渣制成三合土，用于道路工程的垫层。
三合土用作铺筑步道砖的垫层
用于道路路面基层 在道路工程中，随着半刚性基层在高等级路面中的应 用，石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土及其稳定碎石广泛用 于路面基层。
石灰稳定用于土路面基层
3、硬化时体积收缩大 石灰在硬化过程中，蒸发大量的游离水而引起显著的收缩，所以除
调成石灰乳作薄层涂刷外，不宜单独使用。常在其中掺入砂、纸筋等以
减少收缩和节约石灰。 4、耐水性差 氢氧化钙易溶于水，如果长期受潮或被水浸泡，会使已硬化的石灰 溃散。若石灰浆体在完全硬化之前就处于潮湿的环境中，石灰中的水分
原因
由于空气中CO2含量稀薄，使碳化反应进展缓慢，同 时表面的石灰浆一旦硬化就形成外壳，阻止了CO2的渗入， 同时又使内部的水分无法析出，影响硬化过程的进行。
三、石灰的技术要求和技术标准
(1)技术要求
①有效氧化钙和氧化镁含量 石灰中产生粘结性的有效成分是活性氧化钙和氧化镁。它们的 含量是评价石灰质量主要指标，其含量愈多，活性愈高，质量也愈 好。按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ 057—94)规 定，有效氧化钙含量用中和滴定法测定，氧化镁含量用络合滴定法 测定。 ②生石灰产浆量和未消化残渣含量 产浆量是单位质量(1Kg)的生石灰经消化后，所产石灰浆体的体 积(L)。石灰产浆量愈高，则表示其质量越好。 未消化残渣含量是生石灰消化后，未能消化而存留在5mm圆孔筛 上的残渣占试样的百分率。其含量愈多，石灰质量愈差，须加以限 制。
环境材料学第2章材料对环境的影响
环境材料学第2章材料对环境的影响材料对环境的影响是环境材料学研究的重要内容之一、材料的采集、加工、使用和处理都会对自然环境和人类社会造成影响。
这些影响主要包括资源消耗、能源消耗、污染排放和生态破坏等方面。
首先，材料的采集和加工会消耗自然资源。
材料的采集需要开采矿石、石油等自然资源，而这些资源都是有限的。
大量的资源开采和消耗会导致资源枯竭，对自然环境造成不可逆的损害。
同时，材料的加工过程也需要大量的能源，如电力和燃料。
能源的消耗不仅会产生空气污染和温室气体排放，还会加剧能源短缺的问题。
其次，材料的使用和处理也会对环境造成影响。
一些材料在使用过程中会释放有害物质，如挥发性有机化合物、重金属等。
这些有害物质会污染大气、水源和土壤，对人类健康和生态系统造成危害。
另外，材料在使用过程中产生的废弃物也是一个关键问题。
废弃物的处理需要消耗大量的资源和能源，而不当的处理方法会导致土地、水源和大气的污染。
最后，材料的生产和处理过程还会对生态系统造成破坏。
材料的生产和处理过程中，大量的水资源、土地和生态环境都会受到影响。
比如，一些制造工艺会产生大量的废水和废气，直接排放到水源和大气中，对水体和空气质量造成污染。
此外，大面积的土地开垦和覆盖会破坏当地的生态平衡，导致物种灭绝和生态系统的崩溃。
为了减缓材料对环境的影响，环境材料学提出了一些解决方案。
一方面，可以通过资源循环利用和回收再利用来减少材料的需求和消耗。
这需要加强废弃物的处理和回收利用技术，提高资源利用效率。
另一方面，可以推广绿色材料的使用，绿色材料具有较低的环境影响和更好的可循环性。
绿色材料的开发和应用有助于减少资源消耗和污染排放。
此外，环境材料学还需要开展环境影响评估和生命周期评价研究，为材料的设计和选择提供科学依据。
综上所述，材料对环境的影响是一个复杂而重要的问题。
环境材料学的研究旨在减少材料的资源消耗、能源消耗、污染排放和生态破坏，从而实现可持续发展的目标。
户外活动材料的投放 教案
第二章幼儿园物质环境创设
第二节活动区域材料的投放
教学目标：了解幼儿园户外活动的材料分类。
教学内容：
二、户外活动材料的投放
（一）户外活动材料投放的原则（目的性、季节性、兴趣性、层次性、多效性）
（二）户外活动材料的分类与具体内容
1. 按材料的规格大小划分（大型运动器械材料、中、小型运动器械材）
2. 按材料的材质划分（布类、绳类器械、纸类器械、铁类器械、瓶、罐类器械、木、竹类器械）
3. 按材料的运动功能划分（走、跑、跳运动材料、平衡运动材料、投掷运动材料、钻、爬运动材料、攀登运动材料、沙、水游戏材料）
4. 按材料的来源划分（成品类材料、废旧物制作材料）
（三）户外活动材料投放应注意的问题
1. 教师要努力挖掘材料利用的多效性，开发材料的多种用途
2. 结合多种方式投放户外活动材料，提高幼儿运动能力
3. 投放具有挑战性的户外运动材料，使幼儿在原有运动水平上不断提高
4. 提供半成品，引导幼儿不断创造新的材料
5. 投放自然废旧材料时要注意安全性和耐用性。
环境友好材料
环境友好材料第一章：1）环境材料：环境材料是指在加工、制造、使用和再生过程中具有最低环境负荷、最大使用功能的人类所需材料。
既包括经改造后的现有传统材料，也包括新开发的环境材料。
2）环境负荷：是指某一具体材料在其生产、使用、消费或再生过程中耗用的自然资源数量和能源数量，以及其向环境体系排放的各种废弃物（如气态、固态和液态废弃物）的总和。
即材料的环境负荷＝{资源，能源，排放物 } 包括资源摄取量；能源消耗量；污染物排放量及其危害；废弃物排放量及其回收、处置的难易程度等因素。
3）环境材料的特点：先进性，能为人类开拓更加广阔活动范围和环境；环境协调性，即它们同外部环境尽可能协调；舒适性，使人类生活环境更加优美、舒适。
4）环境材料的主要判别标准：1）节约能源（2）节约资源（3）可重复使用（4）可循环再生（5）结构可靠性（6）化学稳定性（7）生物安全性（8）舒适性（9）有毒、有害替代 10）环境清洁、治理功能5）环境材料的分类：按照生态环境材料的性质和功能分类：天然资源环境材料，金属材料类环境材料，无机非金属材料类环境材料，高分子生态环境材料，生态环境功能材料。
6）环境材料研究的内容：从环境材料的概念来看，其研究内容非常广泛，但大体可划分为3个层次：一是基础理论研究，二是材料制备技术研究（应用研究），三是材料的表征与评价体系研究。
7）生态环境材料的研究目标和内容：8）生态环境材料的理论研究：9）应用研究：关于环境材料及其产品的研究和开发主要集中在净化环境、防止污染、替代有害物质、减少废弃物、材料的资源化以及利用自然能等方面。
10）生态环境材料的应用研究：11）评价系统：包括使用性能和环境性能两方面的评价⏹ a. 生态环境与材料相互作用的度量标准和基准⏹ b. 现用材料的合理性评价⏹ c. 人类活动废弃的可再生资源的核算体系⏹ d. 各种材料的环境负担的基础数据库⏹ e. “绿色标志”材料的论述体系、方法及其标准⏹ f. 自然资源的容量评价和环境容量的评价12）研究意义：环境材料是一种反映人们对生态环境所持态度的材料，其意义在于1.（观念）：培养具有环境意识的科学工作者，使他们具有环境的观念，在材料的设计、制造和使用时首先从人类社会的长远利益出发，从珍惜资源和保护环境的角度来发展新材料和解决目前所使用的材料中的有关问题。
第二章 材料的生命周期评价
深圳大学材料学院
译文：
通过确定和量化相关的能源、 物质消耗、废
弃物排放，来评价某一产品、过程或事件的环 境负荷，并定量给出由于使用这些能源和材料 对环境造成的影响； 通过分析这些影响，寻 找改善环境的机会；评价过程应包括该产品、 过程或事件的寿命全程分析，包括从原材料的 提取与加工、制造、运输和分发、使用、再使 用、维持、循环回收，直至最终废弃在内的整 个寿命循环过程。
和可靠， 在 LCA 评价过程结束后可以邀请第三方对 结果进行审核。
22
深圳大学材料学院
4.2 清单分析(编目分析)
根据评价的目标和范围定义， 针对评价对象收集定量 或定性的输入输出数据，并对这些数据进行分类整理和 计算的过程称为编目分析。 目的是将环境负荷定量化, 是对输入和输出进行以数 据为基础的客观量化过程。 编目分析在 LCA 评价中占有重要的地位， 后面的环 境影响评价过程就是建立在编目分析的数据基础上的。
Life cycle： Consecutive and inter-linked stages of a
product system，from raw material acquisition or generation of natural resources to the final disposal.
ca 130 PET bottles (17 use cycles)
ca 2000 aluminium 21 cans (1 'cycle') 深圳大学材料学院
系统边界确定了哪些过程应该被包括到 LCA 评价范围
中。 系统边界不仅取决于 LCA 实施的评价目标， 还 受到所使用的假设、数据来源、评价成本等因素的影 响和限制。
材料科学基础第二章材料的凝固
液体
晶核 新的晶核 晶核长大 晶粒相互接触 液体消失,结晶完成
液体
形核
长大
晶粒, 构成多晶体
长大
晶体
结晶的一般过程——形核和长大
第二章 材料的凝固－§2.3 金属结晶的原理
第三节 金属结晶的原理
一、结晶的热力学条件
金属结晶为什么需要过冷？
第三章 材料制备的基本过程－§3.1 金属的结晶
σ LB σ αB σ αL cosθ
L
式中：
－晶核与基底的接触角(润湿角)；
L－晶核与液相之间的表面能； B －晶核与基底之间的表面能；
LB
LB － 液相与基底之间的表面能。
液相L
S1
晶核
B
r
基底B S2
非均匀形核示意图
在基底B上形成晶核时总的自由能
变化G ：
G VGV GS
GS σ L S1 σ BS2 σ LBS2 σ L S1 (σ B σ LB )S2
第二章 材料的凝固－§2.3 金属结晶的原理
讨论：
当T ＞Tm 时，G＝Gs－GL＞0， 结晶不能进行。
当T ＝Tm 时，G＝Gs－GL＝0， 液、固两相处于动态平衡，
既能结晶，也会熔化。
当T ＜Tm 时，G＝Gs－GL＜0， 结晶能够进行。
G
T
Gs
GL
T T1 Tm T2
液、固两相自由能随温度 变化的关系曲线
第二章 材料的凝固－§2.3 金属结晶的原理
二、结晶的结构条件
有序原子团－晶到Tm以下时，一些尺寸较大的有序原子 团就会稳定下来，成为晶核的胚芽，即晶胚 (Embyro)，晶胚在一定的条件下能够转变为晶 核。因此，结构起伏是结晶不可缺少的条件。
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（3）生态平衡的恢复：采取各种措施（包括技术的、政策的） 使已遭到破坏的生态平衡恢复原来的平衡状态或重建新的平衡的过 程。环境保护的基本任务是维持生态平衡使之不受破坏,使生态系 统正常、健康、持续地发展。
二、环境与环境科学基础 1、环境的含义
《中华人民共和国环境保护法》中所称的环境, 是指“影响人类 生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体, 包括大 气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗 迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”。
3、生态平衡 （1）生态平衡及其特征 生态平衡(自然平衡)：整个生态系统始终处于不停地运动和变
化之中, 经过长时间的演变过程, 生态系统趋于完善成熟, 系统内各 因素间能够相互适应、相互协调, 生物的种类和数量、结构和功能 以及物质和能量的输入、输出等可在长时间内处于相对稳定的状 态, 并在外来干扰下通过自我调节恢复到初始的稳定状态。
社会环境是指人们生活的社会经济制度和上层建筑的环境条 件, 是人类在物质资料生产过程中共同进行生产而形成的生产关 系的总体。它是人类物质文明和精神文明的重要标志, 并随着人 类社会的发展不断丰富和演变。
2、环境的基本类型
(1) 按环境的形式分类：★可把环境分为自然环境和人工环境。 (2) 按环境的功能分类：可把环境分为生活环境和生态环境。 (3) 按环境范围的大小分类：可把环境分为居室环境、庭院环
生态平衡的特征：结构平衡、功能平衡、输入和输出物质在 数量上的平衡。只有三者同时具备, 生态系统才能是一个相互适应 和相互协调的平衡系统。因此生态平衡是有条件的, 同时它也是动 态的相对的平衡。因为生态系统是一个开放系统, 系统内不断地有 物质的输入与输出, 各因素都等, 完全相等的平衡是没有的。
（2）影响生态平衡的因素：
影响生态平衡的因素有自然因素和人为因素。
自然因素：是指自然界所发生的异常变化。例如火山爆发、地 震、台风、山崩、海啸和水旱灾害等等。自然因素对生态系统造成 的破坏是严重的, 甚至是毁灭性的, 并具有突发性的特点。但这类 因素常常是局部的、暂时的, 出现的频率并不高。
人为的因素：是指人类对自然资源不合理的开发和利用, 以及 工农业生产造成的环境污染。人类对资源不合理的开发和利用, 以 及 “ 三废”排放对环境所造成的污染则是大面积的、持久的, 因 而人为因素使生态平衡破坏的问题更为严重。
人们通常所说的环境是以人为中心的环境, 即人类的生存环 境, 它是指围绕着人群的空间及其可以直接或间接影响人类生活 、生产和发展的各种物质与社会因素、自然因素及其能量的总 体。它包括自然环境和社会环境两个方面。
自然环境是由空气、水、土壤、阳光和各种生物所构成, 在 环境科学中常常把这些自然要素描绘为大气圈、水圈、土圈和 生物圈, 这是人类赖以生存的物质基础。
环境材料第二章
（2）生态系统：在一定的空间范围内, 生物群落与其生存环 境之间通过物质循环和能量流动所构成的综合体就叫做生态系 统, 它是构成生物圈的基本结构单位。
生态系统 = 生物群落 + 环境条件。 任何生物群体与其生存环境所构成的占有一定空间的自然 实体叫生态系统。自然界生态系统多种多样, 一个池塘、一片 森林、一块草地、一个水库、一个城市, 都是一个生态系统。 无数个不同的生态系统有机地组合起来, 便构成了生物圈。可 见, 生物圈是地球上最大的生态系统。
境、街区环境、城市环境、区域环境、全球环境等。 (4) 按环境的要素分类：可把环境分为大气环境、水环境(包
括海洋环境、湖泊环境)、土壤环境、生物环境(如森林环 境、草原环境 )、地质环境等。
3、环境的基本特征 (1)整体性与区域性： (2) 环境的整体性：是指环境是一个系统，自然环境的各要素间
存在着紧密的相互联系、相互制约的关系。 环境的区域性是：指环境（整体）特性的区域差异, 具体说就是 不同（面积不同或地理位置不同）区域的环境有不同的整体特 性。 (2) 变动性与稳定性： 环境的变动性：是指在自然的和人类社会行为的共同作用下, 环 境的内部结构和外在状态始终处于不断的变化之中。
关的。能量蕴于物质之中, 在物质吸收、转移、储存与释放的过程 中, 总是伴随着能量的变化。
在生态系统中, 物质循环与能量流动同时进行,二者相互依存, 不 可分割。但二者也存在根本的差别: 能量在生态系统中的流动是一 种单向流失的过程, 要保持体系的运转就必须由太阳不断地供给能 量；而物质在生态系统中流动是一种周而复始的循环运动, 物质能 被反复地吸收利用。见书P13
环境的价值源于环境的资源性。
4、环境科学基础 环境科学:是一门研究人类社会发展活动与环境（结构和状态)
环境的稳定性：是指环境系统具有一定的自我调节能力。人类 生产、生活行为对环境的影响不超过环境的净化能力时, 环境 可 以借助自身的调节能力使这些变化逐渐消失, 其结构和状态 得以 恢复。
(3) 资源性与价值性：
环境的资源性：是指人类社会生存发展都是环境不断提供物质 和能量的结果。
环境的价值性：是指人类生活在环境中, 没有环境就谈不上人 类 社会的发展。环境具有不可估量的价值。
（3）生态系统的组成：一个完整的生态系统由生产者、消费 者、分解者和非生物环境四个部分组成。
生产者是指生态系统中能以简单的无机物制造有机物的自养 生物。消费者是指直接或间接利用生产者制造的有机物的各类异 养性动物。分解者是指生态系统中起分解作用的异养生物。非生 物环境是指生态系统中无机环境的构成因子, 它由有机物、无机 物以及自然因素共同组成。
生态系统中的生产者、消费者、分解者与非物质环境在生态 系统中缺一不可, 各自在生态系统的物质循环和能量流动中发挥 着重要的作用, 它们相互关联, 相互适应, 使整个生态系统趋向于 达成协调一致或呈现相对稳定状态。
2、生态系统的功能 生态系统的四大基本功能：生物生产、能量流动、物质循环和
信息传递。 在生态系统中, 物质循环与能量流动这两大基本功能是密切相