1化工材料学基础概论

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1、目录第一节材料的发展史及分类4一、材料的定义4二、材料的发展史5(1)人类使用材料的六个时代5(2)新材料6三、材料工程与材料科学6四、材料的分类7材料发展趋势8第二节材料的成分与组织结构8一、材料的成分与结构8晶体mE晶体8晶体与非晶体的区别8单晶体与多晶体的区别8晶体的几个定义8晶系与布拉菲点阵9晶体形成的途径9晶体的组成9晶体的缺陷11二、材料的组织12三、材料成分和组织结构的检测12◊高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)13◊扫描电子显微镜(SEM)13◊扫描隧道显微镜(STM)13◊原子力显微镜(AFM)14◊X射线衍射(XRD

2、)14◊热重/差热分析(TG/DTA)14◊差示扫描量热法(DSC)14◊BET气体吸附表面积测量和孔结构分析(BET法)14◊其它的方法14第三节材料的主要性能指标及涵义14一、力学性质151.弹性152・强度15蠕变和蠕变强度15疲劳和疲劳强度15屈服和屈服强度15韧度和断裂韧度153・硬度164.塑性165.韧性16二、物理性质161.密度162・热学性能163.电学性能16三、材料的化学性质16四、材料的使用性能仃材料的性质和使用性能之间的关系17第四节结构材料的失效仃一、材料的变形171.弹性变形172.塑性变形（范性变形）仃二

3、、材料的断裂17材料的断裂分类17三、材料的磨损18材料磨损的主要类型18四、材料的腐蚀1819五、防腐18总结问题1什么叫材料?19问题2人类使用材料经历了哪七个时代？19问题3新材料和新材料时代的定义和特征是什么？19问题4材料科学四要素是什么？19问题5材料按化学成分、生产过程、结构及性能特点分为哪四类？19问题6材料按照使用性能分为哪两类?19问题7材料按照结构分为哪三类?19问题8什么叫材料的结构?19问题10晶体有哪七大晶系？19问题11结构材料的失效形式有哪四种？20问题12材料的性质指哪三种性质？20问题13材料的常用表征

4、方法有哪些？为什么说表征方法具有特别的重要性？20课堂作业题20>什么是化工材料？与化工有关的材料，几乎包括所有的材料。通过化工技术生产的材料，主要包括高分子材料和无机材料，女山涂料、塑料、橡胶、陶瓷等。>化工与材料建造化工装置需要大量的工程材料和功能材料，女口：金属材料、非金属材料及高分子材料及复合材料等。化工装置技术的进步与材料的发展密不可分。许多材料都是通过不同化工过程及单元操作生产出来的。化工学科的发展进步促进材料性能的提高；新材料的不断涌现和发展，推动化工学科的进步。1、化工材料「有机化工材料~化工原料无机化工材料精细化工材料一

5、化工中间体材料_L化肥、农药、染料。。。化工新材料纳米材料、石墨烯等一工程结构材料L化工用材-功能材料。。。材料概论第一节材料的发展史及分类一、材料的定义1、材料的定义1）定义可为人类社会接受的、能经济地用于制造有用物品的物质。在生产生活小人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他各种满足多种需要的产品。作为材料，一般是固态，可作为工程上的物质；作为材料科学的研究对象，主要是那些制造器件或者物品的人造物质。（简洁：材料是用来制造有用的构件、器件或物品的物质。）2）材料定义的内涵（1）材料的有用性相对的（2）材料的经济性暂时的（3）范畴材料是

6、制造物品的组成部分，或者制造物品中含有某种材料的成分。3）材料与物质注意：（1）材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。比如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。但是这个定义并不那么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为”含能材料”，因为它属于火炮或火箭的组成部分。（2）广义上的材料A燃料也是一种材料，是制造过程不可或缺的。B空气C催化剂D天然矿物4）材料判据（肖纪美院士提出）（1）资源判据（2）能源判据材料在生产、使用过程屮的能耗问题？（3）环保判据材料在生产、使用过程中，满足环境保护要求？（4）质量判据能否有效

7、制造？（5）经济判据在材料生产和研究中，成本？效益？资源、能源、环境为战略性判据！经济与质量是技术性判据。二、材料的发展史（1）人类使用材料的六个时代1.石器时代：公元前10万年•是考古学对早期人类历史分期的第一个时代。即从出现人类到铜器的出现，大约始于距今二三百万年、止于距今6000至4000年左右。这一时代是人类从猿人经过漫长的历史、逐步进化为现代人的时期。・根据人们使用的石制工具的形状和复杂程度，石器时代通常划分为旧石器时代、中石器时代和新石器时代。•旧石器时代：使用打制石器为主的时代。中石器时代：使用打制石器，也有用磨制石器的时代

8、。会使用天然火烤熟猎物。新石器时代：使用磨制石器为主的时代。在新石器时代的猿人已经会使用陷阱捕捉猎物。2.青铜器时代（灭火的铜鼎）：公元前3000年7青铜器时代，约从公元前4000年至公元初年