材料化學復習題

總復習目錄一、緒論及晶體學基礎二、陶瓷新品種三、磁性材料四、功能高分子材料五、薄膜材料六、金屬和合金材料七、傳感器八、材料化學實驗技術一、緒論及晶體學基礎材料和化學品化學藥品的用途主要基于消耗；材料是可以重復或連續(xù)使用而不會不可以地變成別的物質(zhì)?；瘜W、材料科學和材料化學材料化學從分子水平到宏觀尺度認識與控制結(jié)構與性能或功能的基本關系；是關于材料的制備、加工和分析的化學，它的作用是改進材料的組成、結(jié)構以及合成方法，開發(fā)具有突出性能或特殊功能的新型材料。材料的發(fā)展經(jīng)歷了5代：

天然材料★燒煉材料★合成材料★設計型材料★智能材料材料的分類塑料、橡膠纖維、膠黏劑等材料按化學屬性分類按結(jié)構分類單晶材料多晶材料非晶材料復合材料金屬材料無機非金屬材料有機合成材料復合材料按功能分類結(jié)構材料功能材料按應用領域分類電子材料、耐火材料醫(yī)用材料、耐蝕材料建筑材料晶體與非晶體、單晶體與多晶體（1）晶體原子或原子團、離子或分子在空間按一定規(guī)律成周期性排列構成長程有序長程無序短程有序（2）非晶體原子、離子或分子在空間無規(guī)則堆積在一起所形成單晶體：只有一塊結(jié)構均勻的大晶體構成的固體多晶體：由單晶組成的聚集體多晶有許多取向不同的晶粒組成，兩個晶粒相遇時產(chǎn)生的的界面稱之為晶界。理解晶界的存在對晶體性質(zhì)的影響？晶體的結(jié)構和性質(zhì)晶體的宏觀性質(zhì)

1．規(guī)則的幾何外形2．晶面角守恒3．有固定的熔點4．物理性質(zhì)的各向異性晶體的點陣和晶系晶體的缺陷理想晶體和缺陷晶體：從點陣圖上的平移對稱性進行解釋缺陷的分類重點掌握點缺陷和線缺陷（概念、成因、缺陷類型、對材料性能的影響）二、陶瓷新品種傳統(tǒng)陶瓷和精細陶瓷（現(xiàn)代陶瓷）

現(xiàn)代陶瓷的特點：

精細陶瓷的原料不受天然條件的限制，且純度高

傳統(tǒng)陶瓷采用天然的黏土礦物或其他礦物經(jīng)過挑選做原料；精細陶瓷的原料有許多是人工合成或精制的。

精細陶瓷的成分更加豐富

傳統(tǒng)陶瓷成分：二氧化硅、三氧化二鋁、一些金屬氧化物；精細陶瓷：除傳統(tǒng)陶瓷的成分外，還使用多種金屬氧化物、碳化物、磷化物等，金屬元素、非金屬元素單質(zhì)C、Si等。超導陶瓷超導現(xiàn)象？超導現(xiàn)象是指材料在低于某一溫度時，電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象，而這一溫度稱為超導轉(zhuǎn)變溫度（Tc）。超導現(xiàn)象的特征是零電阻和完全抗磁性。特性：零電阻性：超導材料處于超導態(tài)時電阻為零，能夠無損耗地傳輸電能。完全抗磁性：超導材料處于超導態(tài)時，只要外加磁場不超過一定值，磁力線不能透入，超導材料內(nèi)的磁場恒為零。約瑟夫森效應：兩超導材料之間有一薄絕緣層（厚度約1nm）而形成低電阻連接時，會有電子對穿過絕緣層形成電流，而絕緣層兩側(cè)沒有電壓，即絕緣層也成了超導體。

超導體的臨界參數(shù)超導體的三個基本的臨界參數(shù)，即臨界溫度Tc、臨界磁場Hc、臨界電流JcTc、Hc、Jc之間的關系超導陶瓷發(fā)展（一些舉例）超導機理要點：束縛電子和晶格正電荷的能量對與晶格熱振動能量的競爭。超導陶瓷材料的結(jié)構特殊性要點：高溫超導體都具有層狀的類鈣鐵礦型結(jié)構組元，整體結(jié)構分別有導電層和載流子庫層組成制陶方法陶瓷粉體的制備制坯燒結(jié)重點了解陶瓷粉體制備方法和途徑、燒結(jié)過程發(fā)生的化學變化。精細陶瓷面面觀理解各種陶瓷的性能，特點，了解其應用。如電介質(zhì)陶瓷（電絕緣陶瓷、電容器陶瓷、壓電陶瓷、鐵電陶瓷），工程陶瓷，熱敏陶瓷，生物陶瓷，固體電解質(zhì)陶瓷。

三、磁性材料磁滯回線

重點掌握磁滯回線的意義，磁滯回線上各個參數(shù)的的物理意義，從磁滯回線的角度解釋硬磁和軟磁了解各種硬磁和軟磁材料軟磁性材料，磁鐵氧體，軟磁合金，硬磁合金。

物質(zhì)的磁性和電子的行為磁和電的關系：物質(zhì)的磁性來源于電子在原子中的軌道運動，自旋運動和電子與電子之間的相互作用。理解各種磁性能（抗磁性、順磁性、鐵磁性、亞鐵磁性、反鐵磁性）。了解各種磁性材料（磁記錄材料、磁薄膜材料、特殊磁性材料和它們的應用）。對各種材料的原理部分重點理解。四、功能高分子材料什么是功能高分子？功能高分子的分類功能高分子材料結(jié)構和性能的關系化學組成關鍵作用-官能團種類高分子骨架的性質(zhì)聚集態(tài)結(jié)構獨特性質(zhì)1.導電高分子材料什么是導電高分子？導電高分子的特點重點掌握導電高分子的導電類型：復合型導電高分子、結(jié)構型導電高分子（電子型導電和離子性導電），導電機理。復合型導電高分子：是由導電填料來提供載流子進行導電（滲濾現(xiàn)象）。結(jié)構型導電高分子（重點掌握電子型導電）

結(jié)構型導電高分子的導電是高分子材料本身或經(jīng)過少量摻雜后具有導電性的高分子物質(zhì)，一般電子高度離域的共軛聚合物經(jīng)過適當?shù)碾娮咏o體或受體摻雜后制得。電子型導電（電子or空穴）共軛結(jié)構高分子金屬有機螯合物高分子電荷轉(zhuǎn)移配合物高分子離子型導電高分子固體電解質(zhì)摻雜方法（區(qū)別于無機半導體的摻雜，主要是通過氧化還原摻雜）。摻雜類型：n-摻雜，p-摻雜。了解導電高分子的用途。摻雜對導電高分子導電性能的影響2.光導電和光致變色高分子材料掌握光導電的載流子形成過程，提高光電流強度的要素，滿足光導電的高分子類型。光致變色現(xiàn)象，光致變色高分子的類型，光致變色過程以及光致變色過程涉及的機理。3.感光樹脂高分子的感光現(xiàn)象？高分子的感光種類及簡單舉例（1）感光化合物+高分子型

將感光性化學物和高分子共混制得。一般組成含有溶劑、染料和增塑劑等。（2）光聚合組成型（3）帶有感光基團的高分子型合成方法掌握感光高分子中光刻膠的應用機制。4.可降解高分子生物降解高分子的降解過程，降解機理，分類以及影響高分子生物降解的因素。光降解高分子的光敏劑種類光和生物雙降解機制5.高分子吸附劑（1）非離子型高分子吸附劑（2）金屬陽離子配位型吸附劑（3）離子型吸附劑掌握各種吸附劑的吸附機制，能適當進行舉例，并了解其用途。重點了解吸水性高分子和吸油性高分子6.高分子功能膜了解其定義及分類掌握膜分離的兩種作用形式（過篩作用和溶解擴散作用）了解膜的制備方法重點掌握滲透和反滲透的機理，超濾膜和微濾膜的使用范圍，膜的種類以及膜處理方式掌握膜反應器和膜催化（技術應用條件，能從原理部分解釋膜在其中的作用機制）。了解功能膜的應用。7.生物醫(yī)用高分子了解醫(yī)用和藥用高分子的種類、用途。五、薄膜材料了解薄膜材料的特殊性及用途，理解表面化學中一些基本概念（表面活性分子、囊泡等）掌握膜的組裝技術（LB膜技術、化學自組裝技術、分子束外延技術，STM技術）了解各種膜的性質(zhì)及應用六、金屬及合金材料掌握合金的定義，分類。合金是由兩種或兩種以上金屬元素或由金屬與非金屬元素組成的具有金屬特性的物質(zhì)。組成合金的最基本的獨立物質(zhì)稱為組元。根據(jù)組成合金組無數(shù)目的多少，可將合金分為二