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材料化学第一章上 绪论 陈玉梅 联系方式 邮件地址：chenyumei@hpu.edu.cn 1.1 材料科学发展概况 1.1.1 材料发展简史： Table 1-1 Distinguish between the Paleolithic Period and the Neolithic Age Materials Wood Stone Bone Pottery ? ? ? ? ? ? ? 青铜时代 Cu Sn Pb Zn 含锡量2/5 —— 硬度高 —— 制造刀斧 中国古铜镜 战国青铜编钟 Iron Age 炼铁过程的化学 依含碳量 和杂质多少 铁和碳的合金  航天材料 1.1.2 材料发展过程 第一代 天然材料 第二代 烧炼材料 1.1.3 材料研究开发进展 1.2 材料的分类 按化学属性分类 1.3 材料化学与材料科学 （2）材料科学的发展 第一章下 无机材料的结构和性质 2.1 概述 2.2 晶体与非晶体2.2.1 结构和特点-2.2.1.1晶体和非晶体的结构特点 2.1 概述 2.2 晶体与非晶体 2.3 晶体的结构与性能 2.4 晶体缺陷及其对性能的影响 2.5 非晶态材料的结构与性能 2.6 材料结构的表征 组成材料最基本、独立的物质 材料中具有同一化学成分且结构相同的均匀部分 材料内部的亚微观、微观形貌 相 组元 组织 晶体和非晶体结构示意图 * 材料的发现、发展和应用是人类文明的标志。 材料的品种、质量和产量，是直接衡量一个国家的科技和经济发展水平的重要标志之一。 石器时代： 新石器时期 马家窑式水纹彩陶钵 新石器时期 半山式菱形点纹壶 →→Pottery the Paleolithic Period the Neolithic Age 第一个合金材料：铜锡合金（青铜） 含锡量1/6 —— 韧性好 —— 制造钟鼎 结构与性能的关系 铸铁 锻铁 钢铁 信息时代： 材料定义：是指那些在一定工作条件下满足其使用要求的形态和物理性能的物质。 材料的发展在一定程度上 带来生产关系的变革 石头是人类采用的第一种材料，人类历史的最早时期因此而被命名为“石器时代”。公元前10万年前左右，原始人采用天然的石、木、竹、骨等材料作为渔猎工具。由于生产技术水平很低，人类使用的材料只能是石头、树木、竹、草、甲骨、羽毛、兽皮、泥土等天然材料。 火的发现 熟食、照明、取暖等 制陶 高温加工技术：铜器、铁器等 蒸汽机 产业革命 钢铁为中心的金属材料 第三代 合成材料 二战后，材料的要求：质量轻、强度高、价格低等。 具有优异性能的工程塑料、合成纤维、合成橡胶应运而生，涂料和胶粘剂等合成材料都得到相应的发展和应用。 合成高分子材料： l907年第一个小型酚醛树脂厂建立。 1927年左右第一个热塑性聚氯乙烯塑料的生产实现了商品化。 1940年到1957年先后研究成功合成橡胶(丁苯、丁脯、氯丁橡胶等)、合成纤维(尼龙66、衷丙烯腊、衷酯等)以及低压聚乙烯、聚四氛乙烯(塑料王)等。 合成高分子材料的生产和应用，是材料发展中的重大突破。从此，以金属材料、陶瓷材料和合成高分子材料为主体，建立了完整的材料体系，形成了材料科学。 1970一1980年工程塑料、高分子合金、功能高分子材料大规模地生产和应用，使材料科学进一步发展。 第四代 设计型材料 所谓设计型材料，即化学家和材料科学家采用新的物理、化学方法，根据实际需要设计出具有特殊性能的材料例如近代出现的金属陶瓷、铝塑薄膜等高强度、高模量、耐高温、低密度的先进复合材料。 通过材料设计或分子设计得到的先进复合材料促进了航空、航天等高技术的发展，被公认为是当代科学技术中的重大关键技术。 进入20世纪80年代以后，各国在在生物技术、信息技术、空间技术、能源技术、海洋技术等领域展开竞争。新材料的开发本身就成为一种高技术，可称为新材料技术，其标志是材料设计或分子设计。 第五代 智能材料 智能材料，其性能随着时间和空间条件的变化而变化。它能适应环境，接受外界环境的调节，而且不需要通过计算机和电子技术，仅依靠材料自身的性质来实现自我调节、自我诊断、自我复原。这显然是按照崭新概念制造出来的材料，例如变色镜、PTC(正温度系数)热敏陶瓷、加热电阻和形状记忆合金等都属于智能材料。 在材料发展过