绪论 材料化学
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材料是人类社会所能接受的、 材料是人类社会所能接受的、可经济地用于制造 生活和生产中使用的机器、构件、器件和产品的物质, 生活和生产中使用的机器、构件、器件和产品的物质, 是人类赖以生存和发展的物质基础。 是人类赖以生存和发展的物质基础。 作为材料的判据: 作为材料的判据: 其一, 人类社会所能接受的” 反映了资源、能源、 其一,“人类社会所能接受的”,反映了资源、能源、 环保的考虑与要求,为战略性判据; 环保的考虑与要求,为战略性判据; 其二, 可经济地” 反映了经济性指标, 其二,“可经济地”,反映了经济性指标,经济效益 与社会效益,为经济判据; 与社会效益,为经济判据; 其三,制造有用物件等,指具有各种性能, 其三,制造有用物件等,指具有各种性能,为质量判 据。 具体判据:资源、能源、环保、经济及性能。 具体判据:资源、能源、环保、经济及性能。
石器时代
青铜器时代
铁器时代
钢时代
硅时代
新材料时代
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珍稀的凤造型陶杯
出土于距今6800年左右的赵宝沟文化遗址 年左右的赵宝沟文化遗址 出土于距今
距今六千年左右的石斧
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四羊方尊(商代) 四羊方尊(商代)
司母戊鼎(商代) 司母戊鼎(商代)
西 周 早 期
商
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越王勾践剑
11
青铜矛
青铜剑
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铁器时代
7. 材料的表征与评价,发展具有高空间分辨、成分分辨、时间 材料的表征与评价,发展具有高空间分辨、成分分辨、 分辨和能量分辨的测试和表征方法。 分辨和能量分辨的测试和表征方法。 8. 材料制备与加工的新技术。 材料制备与加工的新技术。
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美国材料科学与工程调查委员会,把材料定义为在 美国材料科学与工程调查委员会, 机器、结构件、 机器、结构件、器件和产品中因其性能而成为有用的物 质。 材料是人们可用来制作物品的宇宙中物质的子集。 人类已经发现的材料已达800余万种,每年还以 万 余万种,每年还以25万 人类已经发现的材料已达 余万种 种的速度增长着,具有实际工业价值的也有8万余种 万余种。 种的速度增长着,具有实际工业价值的也有 万余种。
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第Baidu Nhomakorabea节 材料的发展与展望
一、材料发展史 人类文明进化的时代就是以某种材料的使用来 划分的。 划分的。
人类使用材料的6个时代的开始时间 人类使用材料的 个时代的开始时间
公元前10万年 公元前 万年 公元前3000年 公元前 年 公元前1000年 公元前 年 1800年 年 1950年 年 1990年 年
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2.材料化学 2.材料化学 是研究材料制备、组成、结构、 是研究材料制备、组成、结构、性质及其应 用的一门科学。 用的一门科学。 它既是材料科学的一个重要分支, 它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学 科的一个组成部分, 科的一个组成部分,具有明显的交叉学科和边缘学 科的性质,并且是材料科学的核心部分。 科的性质,并且是材料科学的核心部分。 二、 材料分类 天然材料 来源 人工材料 用途 结构材料
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功能材料
金属材料 化学组成 无机非金属材料 高分子材料 无机材料(金属、 金属间化合物、 无机材料(金属、 金属间化合物、 无机非金属材料) 无机非金属材料) 工程材料 有机材料(有机天然材料、 有机材料(有机天然材料、有机合成高 分子材料) 分子材料) 金属基、陶瓷基、 复合材料 (金属基、陶瓷基、树脂 金属间化合物基) 基、金属间化合物基)
材料化学
辽宁师范大学化学化工学院 李杰兰
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绪 论
第一节 材料化学的定义及材料的分类 一、材料化学的定义
1. 材料 有用的并能用来制造物品( 有用的并能用来制造物品(件)的物质;一 的物质; 般系指固态的、可用于工程上的物质; 般系指固态的、可用于工程上的物质;作为材料 科学研究对象的材料则主要是那些制造器件或物 品的人造物质。 品的人造物质。
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二、展望
1. 新能源材料。 新能源材料。 2. 材料的结构层次由宏观向介观尺寸发展。 材料的结构层次由宏观向介观尺寸发展。 3. 开发新材料和充分利用已有的优质材料,或者是把多种各具特 开发新材料和充分利用已有的优质材料, 性的材料组合成复合材料。 性的材料组合成复合材料。 4. 由结构材料为主向结构和功能并重的材料发展,由单一功能材 由结构材料为主向结构和功能并重的材料发展, 料向复合功能材料发展。 料向复合功能材料发展。 5. 由被动性功能材料向具有主动性功能的机敏材料(smart 由被动性功能材料向具有主动性功能的机敏材料( materials)和智能性材料(intellegent materials)发展,这类材 )和智能性材料( )发展, 料将具有自诊断功能、自愈合功能等。 料将具有自诊断功能、自愈合功能等。 6. 发展有利于改善人类生活质量的材料、医疗保健、修复人工器 发展有利于改善人类生活质量的材料、医疗保健、 官和脏腑的生物材料,无环境污染的新能源(如以镍-氢电池取 官和脏腑的生物材料,无环境污染的新能源(如以镍 氢电池取 代镍-镉电池)、可降解的塑料 镉电池)、可降解的塑料、 代镍 镉电池)、可降解的塑料、能促进洁净生产反应的催化剂 17 等。
材料是人类社会所能接受的、 材料是人类社会所能接受的、可经济地用于制造 生活和生产中使用的机器、构件、器件和产品的物质, 生活和生产中使用的机器、构件、器件和产品的物质, 是人类赖以生存和发展的物质基础。 是人类赖以生存和发展的物质基础。 作为材料的判据: 作为材料的判据: 其一, 人类社会所能接受的” 反映了资源、能源、 其一,“人类社会所能接受的”,反映了资源、能源、 环保的考虑与要求,为战略性判据; 环保的考虑与要求,为战略性判据; 其二, 可经济地” 反映了经济性指标, 其二,“可经济地”,反映了经济性指标,经济效益 与社会效益,为经济判据; 与社会效益,为经济判据; 其三,制造有用物件等,指具有各种性能, 其三,制造有用物件等,指具有各种性能,为质量判 据。 具体判据:资源、能源、环保、经济及性能。 具体判据:资源、能源、环保、经济及性能。
石器时代
青铜器时代
铁器时代
钢时代
硅时代
新材料时代
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珍稀的凤造型陶杯
出土于距今6800年左右的赵宝沟文化遗址 年左右的赵宝沟文化遗址 出土于距今
距今六千年左右的石斧
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四羊方尊(商代) 四羊方尊(商代)
司母戊鼎(商代) 司母戊鼎(商代)
西 周 早 期
商
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越王勾践剑
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青铜矛
青铜剑
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铁器时代
7. 材料的表征与评价,发展具有高空间分辨、成分分辨、时间 材料的表征与评价,发展具有高空间分辨、成分分辨、 分辨和能量分辨的测试和表征方法。 分辨和能量分辨的测试和表征方法。 8. 材料制备与加工的新技术。 材料制备与加工的新技术。
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美国材料科学与工程调查委员会,把材料定义为在 美国材料科学与工程调查委员会, 机器、结构件、 机器、结构件、器件和产品中因其性能而成为有用的物 质。 材料是人们可用来制作物品的宇宙中物质的子集。 人类已经发现的材料已达800余万种,每年还以 万 余万种,每年还以25万 人类已经发现的材料已达 余万种 种的速度增长着,具有实际工业价值的也有8万余种 万余种。 种的速度增长着,具有实际工业价值的也有 万余种。
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第Baidu Nhomakorabea节 材料的发展与展望
一、材料发展史 人类文明进化的时代就是以某种材料的使用来 划分的。 划分的。
人类使用材料的6个时代的开始时间 人类使用材料的 个时代的开始时间
公元前10万年 公元前 万年 公元前3000年 公元前 年 公元前1000年 公元前 年 1800年 年 1950年 年 1990年 年
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2.材料化学 2.材料化学 是研究材料制备、组成、结构、 是研究材料制备、组成、结构、性质及其应 用的一门科学。 用的一门科学。 它既是材料科学的一个重要分支, 它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学 科的一个组成部分, 科的一个组成部分,具有明显的交叉学科和边缘学 科的性质,并且是材料科学的核心部分。 科的性质,并且是材料科学的核心部分。 二、 材料分类 天然材料 来源 人工材料 用途 结构材料
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功能材料
金属材料 化学组成 无机非金属材料 高分子材料 无机材料(金属、 金属间化合物、 无机材料(金属、 金属间化合物、 无机非金属材料) 无机非金属材料) 工程材料 有机材料(有机天然材料、 有机材料(有机天然材料、有机合成高 分子材料) 分子材料) 金属基、陶瓷基、 复合材料 (金属基、陶瓷基、树脂 金属间化合物基) 基、金属间化合物基)
材料化学
辽宁师范大学化学化工学院 李杰兰
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绪 论
第一节 材料化学的定义及材料的分类 一、材料化学的定义
1. 材料 有用的并能用来制造物品( 有用的并能用来制造物品(件)的物质;一 的物质; 般系指固态的、可用于工程上的物质; 般系指固态的、可用于工程上的物质;作为材料 科学研究对象的材料则主要是那些制造器件或物 品的人造物质。 品的人造物质。
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二、展望
1. 新能源材料。 新能源材料。 2. 材料的结构层次由宏观向介观尺寸发展。 材料的结构层次由宏观向介观尺寸发展。 3. 开发新材料和充分利用已有的优质材料,或者是把多种各具特 开发新材料和充分利用已有的优质材料, 性的材料组合成复合材料。 性的材料组合成复合材料。 4. 由结构材料为主向结构和功能并重的材料发展,由单一功能材 由结构材料为主向结构和功能并重的材料发展, 料向复合功能材料发展。 料向复合功能材料发展。 5. 由被动性功能材料向具有主动性功能的机敏材料(smart 由被动性功能材料向具有主动性功能的机敏材料( materials)和智能性材料(intellegent materials)发展,这类材 )和智能性材料( )发展, 料将具有自诊断功能、自愈合功能等。 料将具有自诊断功能、自愈合功能等。 6. 发展有利于改善人类生活质量的材料、医疗保健、修复人工器 发展有利于改善人类生活质量的材料、医疗保健、 官和脏腑的生物材料,无环境污染的新能源(如以镍-氢电池取 官和脏腑的生物材料,无环境污染的新能源(如以镍 氢电池取 代镍-镉电池)、可降解的塑料 镉电池)、可降解的塑料、 代镍 镉电池)、可降解的塑料、能促进洁净生产反应的催化剂 17 等。