材料制备与合成.doc

1.材料科学与工程的科学方面偏重于研究材料的合成与制备，组成与结构，性能及其使用效能各组元本身及其相互间关系的规律。工程方面则则着重于研究如何利用这些规律性的研究成果以新的或更有效的方式开发及生产出材料，提高材料的使用效能，以满足社会的需要。 2 复合材料 是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成 特点 1） 复合材料是由两种或两种以上不同性能的材料组元通过宏观或微观复合形成的一种新型材料，组元之间存在着明显的界面； 2） 复合材料中各组元不但保持各自的固有特性，而且可最大限度发挥各种材料组元的特性，并赋予单一材料组元所不具备的优良特殊性能； 3） 复合材料具有可设计性。可以根据使用条件要求进行设计和制造，以满足各种特殊用途，从而极大地提高工程结构的效能。 复合原则 A. 优势（优良特性）互补原则 B. 求异相容原则 C. 性能（用途）先定原则 D. 制备可能性、成本可行性原则 4 组成-结构-性质-工艺过程之间的关系 材料科学与工程的四个基本要素：合成与加工、组成与结构、性能、使用效能。 探索这四个要素之间的关，覆盖从基础学科到工程的全部内容。四个要素之间的密切关系确定了材料科学与工程这一领域，确定了材料科学基础课程的教学线索。 5材料制备和材料合成的区别 合成 主要指促使原子、分子结合而构成材料的化学与物理过程。合成的研究既包括有关寻找新合成方法的科学问题，也包括以适用的数量和形态合成材料的技术问题；既包括新材料的合成，也应包括已有材料的新合成方法(如溶胶—凝胶法)及其新形态(如纤维、薄膜)的合成。 制备 也研究如何控制原子与分子使之构成有用的材料，这一点是与合成相同的，但制备还包括在更为宏观的尺度上或以更大的规模控制材料的结构，使之具备所需的性能和使用效能，即包括材料的加工、处理、装配和制造。简而言之合成与制备就是将原于、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续过程 6.电热体 NI-CR FE-CR-AL此种发热体不能再还原气氛中使用，此外还应该尽量避免与碳，硫酸盐，水玻璃，石棉，以及有色金属及其氧化物接触，发热体不应急剧升降温，因他会使致密的氧化膜产生裂纹，以致脱落。 8。SiC电热体在使用过程中，电阻率缓慢增大的现象叫“老化“是电热体氧化的结果。SiC发热体有效寿命结束在其常温下电阻值为初始值两倍的时候’ 9 用于测量物体温度的物体的物理性质，要 连续 单值 重复性 以便于精确测量 10 温度测量方法 有接触式和非接触式两种 a 接触式测温就是测温元件要与被测物体有良好的热接触，使两者处于相同的温度，由测温元件感知被测物体温度的方法。 b非接触式与接触式相反，测温元件不与被测物体接触，而是利用物体的热辐射或电磁性质来测定物体的温度. 接触式温度计有1膨胀式温度计2电阻式温度计3热电式温度计 非接触式温度计可分为:1辐射温度计2亮度温度计3比色温度计 由于它们都是以光辐射为基础，故也统称为辐射温度计。 11 获得低温的方法通常获得低温的途径有相变制冷、热电制冷、等焓与等熵绝热膨胀等。 12 高压合成 高压是一种典型的极端物理条件，能够有效地改变物质的原子间距和原子壳层态，因而作为一种原子间距调制、信息探针和其他特殊应用的手段，几乎渗透到绝大多数的前沿课题的研究中.高压合成，就是利用外加的高压力，使物质产生多型相变或发生不同物质间的化合，而得到新相、新化合物或新材料。得到新现象，新规律，新物质，新性能，新材料。 12.真空的获得，4个表征，起始压强，临界反压强，极限压强，抽气速率。 12 超高真空系统和一般真空系统的明显差别是清洁度。 静态实验 线1表示系统已达到泵的极限真空度，不漏气，没放气源，系统压力不变，是个好系统 线2没有达到泵的极限真空度，静态下压力不变，同上。没达到预期的真空度，是真空泵 线3未能达到极限真空度，且在静态下压力增加，但到达一定值就不再增加了，说明系统不漏气，但系统存在放气源，不清洁，表明系统漏气，当漏气率与泵的抽速达到平衡时，真空度再也不能提高了，故达不到泵的极限真空度。 13 分离（separation）的概念 ? 分离是一种假设状态，在这种状态下，不同的物质被分开了（isolation）。 ? 含有m种化学组分的混合物被分成m个常量范围。 ? 把m种化学组分分成m种纯的形式，并把它们置于m个独立的容器中。 ? 利用混合物中各组分在物理或化学性质上的差异，通过适当的装置或方法，使各组分分配至不同的空间区域或者在不同的时间依次分配至同一空间区域的程。 分离的目的： ?? 确认对象物质或准确测定其含量； ?? 获取单一纯物质或某类物质以作它用； ?? 浓缩（富集）某个或某类物质； ?? 消除干扰，提高分析方法