有机材料课件.ppt

有机材料;参考资料; 朱道本有机化学、物理化学家原籍浙江杭州。1942年8月出生于上海市。中国科学院化学研究所研究员，1997年10月当选为中国科学院院士。;材料：名词，指物质或构成器件之物。 化学：名词，指研究物质的性质、组成及性质变化的科学。;Chapter 1 Introduction;１、材料发展的历史从生产力的侧面反映了人类社会发展的文明史。 （１）石器时代：（旧石器时代－－原始人采用天然的石、木、竹、骨等材料作为狩猎工具；新石器时代－－公元前６０００年，人类发明了火，掌握了钻木取火技术，用以烧制陶瓷。）瓷器的出现已成为中华民族文化的象征之一，对世界文化产生过深远的影响。 （２）青铜器时代：这是人类社会出现最早的金属材料，中国历史上曾有过灿烂的青铜文化。 （３）铁器时代：用铁作为材料来制造农具，铁在农业上的广泛应用，推动了以农业为中心的科学技术日益进步；以钢铁为中心的金属材料大规模发展，有力地摧毁了封建社会的生产方式，萌发了资本主义。;聚合物时代;化学是材料发展的源泉;二、材料科学的主要研究内容及分类;分类：; ⑵按材料的性能分类 任何材料在使用过程中都能提供可资利用的某种或某些功能。根据这些性能可以将材料分为2大类： 结构材料（Structural material）：以力学性能，如受力形变、脆性断裂和强度等作为应用性能，如制造工具、机器、车辆用的钢铁材料，建筑房屋、桥梁和铁路用的混凝土材料。这些材料都具有抵抗外力作用而保持自己的形状、结构不变的优良力学性能。 功能材料（Functional material）：此概念1965年由美国贝尔研究所的J.A.Morton博士提出，现已被各国材料界重视和接受。其定义是：具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学和生物学功能及相互转化的性能，被用于非结构目的的高技术材料。; ;在有些材料中，即使是同一材料组成的晶体中，也可能存在不同的晶体结构，这种现象称为同素异构。金刚石和石墨就是炭的同素异构体。 ;; 人们利用同一种成分的材料可以有不同的“相”， 就能演出一幕幕“相”变戏，即改变外??条件如温度,使材料由一种晶体结构变成另一种晶体结构，材料的力学性能和物理或化学性能也就随之改变，当温度恢复时材料的晶体结构也恢复到原来的状态，性质也随之复原。 ;; 气态 --- 150 大气压 钢瓶 储氢的传统方法 液态 --- －253 ℃ 液化 钢瓶 储氢 金属或合金 —— 能吸收 H2 的金属或合金。 ;在储氢合金中，一个金属原子能与2- 3个甚至更多个氢原子结合，生成金属氢化物。所以储氢合金的储氢能力很强，;;例 镁系 钛系 储氢合金  铁系 稀土 应用 ;  二、陶瓷材料 1. 陶瓷材料. 传统陶瓷  原料: 天然矿物( 岩石、沙子、粘土、……) 制备 ： 烧制 例如 水泥、玻璃、砖瓦、耐火材料…… 新型（精细、先进）陶瓷 原料: 精致、高纯的 化工原料 制备: 先进成型、烧结技术等制备工艺，具有优异性能; 氧化物陶瓷 氮化物陶瓷 碳化物陶瓷 硼化物陶瓷 硅化物陶瓷;2.几种新型陶瓷材料 (1) 高温结构陶瓷 原料: 氮化硅、碳化硅、……  制备: 1700 ℃ 烧结  用途: 汽车、飞机发动机  陶瓷刀具 （ 超薄 ）; ( 2 ) 透明陶瓷 ( 光学陶瓷 ) 特点 光学性能优异 耐高温 ( 熔点 2000 ℃ 以上 ) 用途 高压灯 （ 如高压鈉灯 工作温度 1200 ℃