無(wú)機(jī)合成021課件

思考題什么是材料？材料與化學(xué)物質(zhì)的區(qū)別是什么？材料科學(xué)與工程的四要素及其內(nèi)在關(guān)系是什么？按照組成結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，材料可以分為哪幾類(lèi)？第2章無(wú)機(jī)材料概述一、材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵二、材料的分類(lèi)及發(fā)展三、無(wú)機(jī)材料的成分與結(jié)構(gòu)四、無(wú)機(jī)材料的性能五、無(wú)機(jī)材料分析表征方法簡(jiǎn)介第一節(jié)材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵1.1材料的定義1.2材料的重要性1.3材料科學(xué)學(xué)科的建立1.4材料科學(xué)與工程1.5材料科學(xué)與工程的基本要素第一節(jié)材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵1.1材料的定義

材料是指人類(lèi)社會(huì)可以接受、能夠經(jīng)濟(jì)地制造有用物品、器件、構(gòu)件、機(jī)器或其他產(chǎn)品的物質(zhì)，一般為固態(tài)物質(zhì)。二氧化錳MnO2電極材料鋅錳電池電極化學(xué)物質(zhì)（試劑）第一節(jié)材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵1.3材料科學(xué)學(xué)科的建立

20世紀(jì)60年代初，美國(guó)學(xué)者M(jìn).E.Fine等人首先提出“材料科學(xué)”的概念，人們常以此作為材料科學(xué)體系建立的標(biāo)志。1957年前蘇聯(lián)第一顆人造地球衛(wèi)星上天，美國(guó)朝野為之震驚，普遍認(rèn)為材料落后是重要原因之一。于是在50年代末，美國(guó)政府制訂“國(guó)家材料規(guī)劃”，將各類(lèi)材料統(tǒng)一考慮。第一節(jié)材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵1.4材料科學(xué)與工程材料科學(xué)

研究材料的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，探索自然規(guī)律。材料工程材料制備、質(zhì)量的改進(jìn)和把材料加工成人們可用的器件或構(gòu)件的生產(chǎn)工藝和制造技術(shù)。材料科學(xué)＋材料工程＝材料科學(xué)與工程材料性能是材料固有的物理、化學(xué)特性，是材料在一定條件下對(duì)外部作用（如電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)、力場(chǎng)等）的響應(yīng)的定量度量和描述。如材料的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、光學(xué)性能、磁化率、力學(xué)性能等都是材料在相應(yīng)應(yīng)力場(chǎng)作用下的響應(yīng)。性能是確定材料用途的依據(jù)，并且最終將影響到材料的使用效能。性能第一節(jié)材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵使用效能是材料以特定產(chǎn)品形式在使用條件下所表現(xiàn)的效能。它是材料的固有性能、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程特性、使用環(huán)境和效益的綜合表現(xiàn)，通常以壽命、效率、可靠性、靈敏度、效益及成本等指標(biāo)衡量。使用效能是材料研究的出發(fā)點(diǎn)，也是材料科學(xué)與工程所追求的最終目標(biāo)，在很大程度上代表這一學(xué)科的發(fā)展水平。使用效能第一節(jié)材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵

組成是指構(gòu)成材料的元素種類(lèi)及其含量；結(jié)構(gòu)則指組成原子、分子彼此結(jié)合的形式、狀態(tài)和空間分布。材料的組成與結(jié)構(gòu)一方面是特定的合成與制備條件的產(chǎn)物，另一方面又是決定材料性能與使用效能的內(nèi)在因素，在材料科學(xué)與工程四要素中占有獨(dú)特的承前啟后的地位。了解材料的組成與結(jié)構(gòu)及它們同合成與制備之間、性能與使用效能之間的內(nèi)在聯(lián)系，是材料科學(xué)與工程的基本研究?jī)?nèi)容。組成與結(jié)構(gòu)第一節(jié)材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵

One-dimensionalTunnelOxidesMnO6

Octahedron[1x1]tunnelPyrolusite[1x2]tunnelRamsdellite[2x2]tunnelHollandite[2x3]tunnelRomanechite[2x4]tunnelRUB-7[2x5]tunnelRb0.27MnO2[3x3]tunnelTodorokiteMg2+K+orRb+H2O二氧化錳的結(jié)構(gòu)LayeredOxidesLi1.09Mn0.91O2

BirnessiteBuseriteLi+orMg2+Na+H2O二氧化錳的結(jié)構(gòu)

合成與制備是將原子、分子聚合起來(lái)并最終轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏卯a(chǎn)品的一系列連續(xù)過(guò)程。

合成與制備是開(kāi)發(fā)新材料、新器件的中心環(huán)節(jié)，也是提高材料質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。在材料科學(xué)與工程中合成與制備是最為基本和關(guān)鍵的要素。合成與制備第一節(jié)材料科學(xué)的形成及內(nèi)涵第二節(jié)材料的分類(lèi)及發(fā)展2.1根據(jù)材料的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi)2.2根據(jù)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類(lèi)2.3按材料物理性質(zhì)分類(lèi)2.4按材料用途分類(lèi)2.5按傳統(tǒng)材料與新型材料分類(lèi)

第二節(jié)材料的分類(lèi)及發(fā)展2.1根據(jù)材料的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類(lèi)

金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料（無(wú)機(jī)材料）有機(jī)高分子材料復(fù)合材料第二節(jié)材料的分類(lèi)及發(fā)展2.3按材料物理性質(zhì)分類(lèi)導(dǎo)電材料絕緣材料半導(dǎo)體材料

超導(dǎo)材料

磁性材料透光材料

高溫材料高強(qiáng)度材料超導(dǎo)陶瓷磁性材料第二節(jié)材料的分類(lèi)及發(fā)展2.4按材料用途分類(lèi)電子材料電工材料研磨材料能源材料核材料航空航天材料建筑材料生物醫(yī)學(xué)材料感光材料包裝材料電子陶瓷材料生物醫(yī)學(xué)陶瓷材料第二節(jié)材料的分類(lèi)及發(fā)展2.5按傳統(tǒng)材料與新型材料分類(lèi)

傳統(tǒng)材料已經(jīng)成熟且已批量生產(chǎn)并大量應(yīng)用的材料，如鋼鐵、水泥等。

這類(lèi)材料用量大、產(chǎn)值高、涉及面廣，是許多支柱產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，又稱(chēng)為基礎(chǔ)材料。新型材料指新近發(fā)展起來(lái)的和正在發(fā)展中的，具有優(yōu)異