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现代仪器分析及材料研究方法绪论学习教案.pptx

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会计学※材料可由一种或多种物质组成。 ※同一物质由于制备方法或加工方法不同可以得到用途各异、类型不同的材料。材料可以根据化学组成、状态、作用和使用领域分类。 金属材料 化学组成分类无机非金属材料 components有机高分子材料 气态 状态分类液态单晶 state固态多晶 非晶 复晶 作用分类功能材料 function结构（工程）材料 应用领域分类建筑、仪表、电子、医用 application包装、耐火．．．．能源等。 （1）黑色金属材料 化学成分——碳素钢、合金钢 品质——普通、优质、高级优质钢 钢---金相组织或组织结构——珠光体、贝氏体、马氏体和奥氏体 Stell用途——建筑工程、结构、工具、特殊性能、专业用钢 冶炼方法——平炉、转炉、电炉、沸腾炉钢 灰铸铁 可锻铸铁 铸铁—球墨铸铁 蠕墨铸铁 特殊性能铸铁五大类 轻金属（<4.5g/cm2）铝、镁、纳、钙 重金属（>4.58/cm2）铜、镍、铅、锌 贵金属金、银、铂、铑 类金属（半）硅、硒、砷、硼 稀有金属钛、锂、钨、钼、镭 常用的稀有金属材料有：Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ni…… a.金属键，常规法生产的为晶体结构； b.常温下固体熔点较高； c.金属光泽； d.纯金属范性大、展性、延性大； e.强度较高； f.导热、导电性好； g.空气中易氧化，如钢、铁等生成氧化膜，合金可改性，抗氧化性。（1）分类（按成分，化学结构和用途分四大类） 混凝土（水泥） 玻璃Glass 硅及耐火材料Silane 陶瓷（器）Ceramics 传统陶瓷（天然硅酸盐矿）：各中粘土烧制而成。(SilicateCeramics) 特种陶瓷（人工化合物：氧化物、氮化物、硼化物、碳化物）。a.离子键、共价键及其混合键； b.硬而脆； c.熔点高、耐高温抗氧化 d.导热、导电性差； e.耐化学腐蚀性性好； f.耐磨； g.成型方式为粉末制胚、烧制成型(1)分类 碳链–C–C–C 按主链结构杂链–C–N–C=O–C–O–C– backebone元素Si、P、B 塑料Plastics通用塑料、工程塑料； 热塑性、热固性 橡胶Ruber天然、合成 按使用性质纤维Fiber人造、合成 粘合剂Adhesive 涂料Coating a.共价键，部分范氏键 b.分子量大，无明显熔点，有玻璃化转变温度Tg和粘流温度Tf； c.力学状态有三态玻璃态、高弹态、粘流态 d.比重小 e.绝缘性好 f.优越的化学稳定性 g.成型方法多结构材料：电视机壳体、冰箱壳体、轴承、机械零件 绝缘材料：漆包线、电缆、绝缘版、电器零件 建筑材料：贴面板、地贴 包装材料：塑料袋、薄膜、泡沫塑料 涂装：涂料 粘合剂：粘合剂 日用：织物（衣服）胶鞋 运输：轮胎，传送带定义：由两种以上组分组成，并且具有与其组成不同的新的性能的材料 （1）分类 按性能：结构复合材料 功能复合材料 按增强剂形状及增强机理：粒子增强 纤维增强 基体Matrix增强体Reinforcement 金属金属、无机非金 按复合方式无机非金属金属、无机非金属 高分子（塑料，橡胶）金属、无机非金、高分子a.抗疲劳性能良好； b.结构件减震性好； c.比强度和比量高； d.耐烧能性和耐高温性能好 e.具有良好的减摩、耐摩和耐润滑性能无机—高分子玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)——汽车,游艇， 碳纤维增强塑料——飞机机翼、高尔夫 球棍、撑杆跳杆 金属—陶瓷飞机螺旋桨叶综合金属韧性，陶瓷耐 高温性 高分子—高分子橡胶增韧塑料抗冲PSABS树脂 减震材料（三）材料研究的内容材料科学的发展趋势7、从单功能到多功能和智能材料；（1）泡沫铝是一种在铝基体中均匀分布着大量连通或不连通孔洞的新型轻质多功能材料，它兼有连续金属相和分散空气相的特点，是集多种优良性能于一体的新型结构功能泡沫材料。（2）智能材料是具有传感、反馈、自诊断、自修复、自适应、信息识别与积累、响应等功能，如：形状记忆材料、电（磁）流变材料等。2、材料的化学结构分析；在固体材料中拉曼激活的机制很多，反映的范围也很广，如分子振动、各种元激发（电子、声子、等离子体等）、杂质、缺陷等晶相结构，颗粒大小，薄膜厚度，固相反应，细微结构分析和催化等方面。3、材料的物相结构分析；物相分析包括定性分析和定量分析。X-射线之所以能用于物相分析是因为可以由各衍射峰的角度位置来确定物质固有特性的晶面间距以及它们的相对强度。材料结构分析的目的在于解析物质的体相结构，表面相结构，原子排列和物相等。5、材料的键合分析；材料的性质不仅与构成材料的元素、结构、价态等因素有关，还与其价键状态有关。价键分析是分析化学基团以及化学键的性质，主要与分子结构有关，并且重点在于研究键的振动转动状态。在分析方法上主要包括红外光谱、拉曼光谱和高分辨能量损失谱三种。7