聊城大学《材料物理化学》绪论.pptVIP

*;*;*;*;*;*;*;无机材料物理化学的科学内涵 － 材料科学与工程的基础;科学方面—— 偏重于研究材料的合成与制备、组成与结构、性能与使用效能各组员本身及其相互间关系的规律； ;1. 合成与制备 合成——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，也包括以适当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——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适用效能， 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子、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续过程。;把合成制备简单的与工艺等同起来而忽略其基础研究的科学内涵，是不恰当的！ 在合成与制备中工程性的研究固然重要，基础研究也不应忽视。对材料合成与制备的动力学过程的研究可以揭示过程的本质，为改进制备方法建立新的制备技术提供科学基础。 以晶体材料为例——在晶体生产中如果不了解原料合成与生产各阶段发生的物理化学过程、热量与质量的传输、固液界面的变化和缺陷的生成以及环境参数对这些过程的影响，就不可能建立并掌握生长参数优化的制备方法，生长出具有所需组成、完整性、均匀性和物理性的晶体材料。;以陶瓷材料为例—— 陶瓷材料的最严重的问题是可靠性差，原因是制备过程落后以致材料的微结构和特性缺少均匀性和重复性。研究结果已表明，若粉料在材料制备中发生团聚，则材料难免出现分布不均匀的气孔从而导致性能不均一。 为提高材料的可靠性，必须对制备过程中的每阶段所发生的化学、物理变化认真加以研究并做出必要的表征。 陶瓷材料中颗粒间界的强度远远低于颗粒或晶粒本身的强度。 为了提高材料强度，对颗粒间晶界结构、本质和在制备中的变化过程以及这些过程如何受制备条件的影响，进行基础性的研究，是极其重要的。;2. 组成与结构 组成 ——指构成材料物质的原子、分子及其分布；除主要组成以外，杂质及对无机非金属材料结构与性能有重要影响的微量添加物亦不能忽略。 结构——则指组成原子、分子在不同层次上彼此结合的形式、状态和空间分布，包括原子与电子结构、分子结构、晶体结构、相结构、晶粒结构、表面与晶界结构、缺陷结构等；在尺度上则包括纳米以下、纳米、微米、毫米及更宏观的结构层次。;了解材料的组成与结构及它们同合成与制备之间、性能与使用效能之间的内在联系，一直是无机非金属材料科学与工程 的基本研究内容。;无机材料物理化学的研究方法： 1、无机材料物理化学的性质： 研究无机材料科学与工程涉及的各种物质聚集状态的结构和结构变化，以及结构对性能的决定作用。;*;无机材料是继金属、塑料之后的第三类材料。 是高科技时代新材料的盟主 是当代新技术发展的关键 是各种非金属无机物固体材料的统称;*;;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;*;是认识无机材料制备、结构、性能、服役、变化乃至全过程的钥匙 是攀登无机材料科学工程的阶石 为专业学习和材料研究奠定理论基础 ;教材主线： 结构 原子、分子结构 微观、宏观结构 结???的形成－制备 结构的反映－性能;*;*;显微结构－纳米结构（1~100nm) 纳米碳管、巴基球等纳米碳： 特殊效应 特殊性质－催化、光吸收、磁介质等新材料领域;显微结构 －结晶相、非晶相、气孔等;材料物理化学 课程理论框架;*;