材料化学复习资料

1、Word文档资料Word文档资料第一章材料科学基础原子间的键合、分子间作用1、原子的键合、分子间作用有哪些?原子：金属键、离子键分子：共价键、氢键、德华键2、各种键合有什么特点和特性？键合特点形成晶体的特点 无方向性键府配位数、高熔点.离子键无饱和性和无定向性 高强度.高硬度、低膨胀系数.型性较差、固态不V电、爆态离子导电共价键方向性和饱和性布方向性键、低配位数、高熔点. 高强度、高硬度、低膨胀系数、 塑性较差.在熔态也不导电金属傕电子的离域性、键的球 对称性质、无方向性范德华键无方向性无饱和性氢键行方向性、饱和性无方向性键、结构窘堆、间位数 高.塞性较好、有光泽、良好的 导热、导电性无方向性

2、键、结构密堆、低饵点. 绝绿，低硬度，大的热球眼系数, 大的压缩率有方向性和饱和性，熔点和沸点开儡3、形成氢键的两个条件是什么？分子中必须含活性氢、另一个元素必须是显著的非金属元素晶体结构与缺陷1、晶态与非晶态之间的转化？非晶态所属的状态属于热力学亚稳态，所以非晶态固体总有向晶态转化的趋势，即非晶态固体在一定温度下会自发地结晶， 转化到稳定性更高的晶体状态。 通常呈晶体的物质如果将它从液态快速冷却 下来也可能得到非晶态 2、晶格常数（晶系）？品系me空间点阵对称元素Triclinic筒单三飙无转轴）就无对珞轴也无时砾 而学射 Hkmaclnica =p = 0;情单单线底心单斜一十二次jke转

3、轴，a 面对称正交OrthortianiHca =p=y = 9(r简里正交;底心正交； 体心无比面心正交三个互加垂甫的一次 磨转修砌 Rhombohedra 1a = b = c a=p=y9O静方-4漱旋转轴四方Tetragonala = aJ=y=90简雎四方;体心四方十四次靛转轴六角 Hexagonala = bca=P = 90；T=120o六角一个六次旋尊釉立方Cubica = b c a=P=Y = 90苜解立方;体心立方； 面心立方四个二次献国例如：正交晶系的晶格常数特征是什么？（选择题）3、按几何形态分晶体缺陷有哪几种？点缺陷（零维缺陷）：缺陷尺寸处于原子大小的数量级上，即三

4、维方 向上缺陷的尺寸都很小。包括：空位；间隙质点；错位原子或离子。线缺陷（一维缺陷）：指在一维方向上偏离理想晶体中的周期性、规 则性排列所产生的缺陷，即缺陷尺寸在一维方向较长，另外二维方向 上很短。面缺陷（二维缺陷）：是指在二维方向上偏离理想晶体中的周期性、规 则性排列而产生的缺陷。如晶界、堆积层错等。1.3材料的亚稳态 1、为什么纯金属做玻璃不可能？因为可用于做玻璃的多元合金需满足以下条件：合金系有三个以上组元、主要组元要有 12%Z上的尺寸差、各元素间要有大的混合热第三章高分子材料学基础3.1.1高分子链近程结构1、常见的高分子的缩写及单体?聚氯乙烯：PVC, CHCLl=CH2有机玻璃：

5、PMMA聚甲基丙烯酸甲酯,塑料王：PTFE聚四氟乙烯，CF2=CF22、聚乙烯醇在水中可不可以水解?3、链的原子种类和排列特点及举例?特点举例碳链高分子不溶于水，可塑性（可加 工性）但耐热性差PP聚丙烯，PE聚乙烯，PS聚苯乙烯.PVC聚氯乙 烯、PMMA聚甲基丙烯酸甲酯杂链高分子具有极性，易水解、醇解， 耐热性比较好，强度高PA （尼龙）、PET （涤纶）、PPO （聚苯醛）、PSU （聚碉）、POM （聚甲醛）、PPS （聚聚硫醒）。儿系后机局分 子具用无机物的热稳定性， 有机物的弹性和塑性硅橡胶4、几何异构：顺式异构和反式异构举例？顺式聚异戊二烯：弹性大，是一种橡胶反式聚异戊二烯：由于结

6、构对称，极易结晶，为坚硬塑料5、三种异构及其特点?全同立构：高分子全部由一种旋光异构单元键控而成一一取代基全在平面的一侧CH 3 CH 3 CH 3CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH间同立构：由两种族光异构单元交替键接一一取代基间接分布在平面 TOC o 1-5 h z C H 3C H 3两侧*CH 2cH C H 2 CH C H 2 C H CH 2cHCH 3CH 3无规立构：两种旋光异构单元完全无规键接一一取代基无规则分布在C H 3C H 3C H 3平面两侧C h2 C H 一 CH2 CH CH 2 C H C H 2 C H .C H 36、支化与交联的类型及几何

7、形状?线形 *f- 星形短支化一*心二处仁上在文化梯形声辽及淳柳枝状7、支化与交联的性能差异？支化的高分子可溶解，不熔融，不溶胀，交联的高分子则反之8、什么是共聚物？共聚物按连接方式的分类？共聚物：由两种或两种以上的单体键合而成的聚合物交替共聚物无规共聚物嵌段共聚物接枝共聚物ABABABABABABABAAABABBAAAAAAAABBBBBAAAAAAAAAAAAAAAA BBBB9、塑料王(聚四氟乙烯)的特点？拒水拒油、不溶不融高分子链的远程结构1、高分子分子量的特点？分子量大、具有多分散性2、高分子的柔性影响因素？因:主链的结构、取代基的结构、高分子链的长短、分子间作用力、支化和交联、分

8、子链的规整性外因：温度(温度越高，高分子链柔性越好 卜压力等3、聚合物的结晶形态有哪几类？晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构。聚合物的晶态结构1、高分子液晶形成条件？(i)分子链具有刚性或一定刚性，并且分子的长度与宽度之比R1 ,即分子是棒状或接近于棒状的构象。(ii)分子链上含有苯环或氢键等结构；(iii)若形成胆备型液晶还必须含有不对称碳原子。2、高分子力学三态：理解，看懂图。第四章材料化学制备的基本原理Word 文档资料Word 文档资料4.2 各类材料制备的特点1、金属材料制备的特点：看 PPT重点去理解。4.3.1 固相反应热力学1、什么是固相反应：是指那些有固体物质参加的

9、反应（如固体的热分解及氧化反应、烧结反应、以及固体与固体、固体与液体、固体表面上的化学反应等）2、固相反应法的特点固相反应属于非均相反应， 参与反应的固相相互接触是反应物间发生化学作用和物质传输的先决条件。2） 固相反应开始温度与反应物部开始呈现显著扩散作用的温度 （泰曼温度）相一致。（它与物质熔点之间存在一定的关系,金属为0.30.4Tm ,盐类和硅酸盐分别为 0.50.7Tm和0.80.9Tm）（ 3）固相反应通常由几个简单的物理化学过程构成。（如化学反应、扩散、结晶、熔融、升华等）3、固相反应优缺点优点：生产量大，工序少缺点：（ 1 ）原料的机械粉碎和混合无法使反应各组分布达到微观均匀，

10、粉料粒度常大于1mm。（ 2）固相反应只能在界面上进行，随后进行的扩散十分困难。（ 3）反应产物往往是包含了一定反应物和产物的混合体系，难以分离和提纯。（ 4）高温下反应器可能被侵蚀而污染产物。4.4 液相化学制备原理1、原盐效应：理解，看PPT上的例子、方程式超细粉末液相制备过程中的团聚机理及控制1、分散剂的种类？（各类的具体介绍请细看PPT） 无机分散剂、表面活性剂和高分子聚电解质分散剂（高分子分散剂、超分散剂）溶液化学反应过程及控制1、什么是均匀沉淀法？（为什么均匀）采用脲素、硫代乙酰胺等作沉淀剂,在沉淀反应过程中沉淀通过化学反应缓慢而均匀地产生,从而使沉淀在整个溶液中均匀缓慢析出,由于

11、此CO2核NH致也酒此可NHCONH处 结制较场O32净1N尾过 滤的沉淀。2、脲素的水解反应？第五章 金属材料化学制法金属材料概述1、金属材料的分类：看一遍，知道常见金属属于哪一类。2、金属材料的结构种类及形成不同结构的原因？种类：体心立方晶体结构、面心立方、密排六方原因：形成这些结构所需的能量最小Word 文档资料Word文档资料金属还原过程热力学1、根据曲线图能够知道碳还原某金属的最低温度，也就是图中各曲线与2C+O2= 2CO曲线相交的交点的温度。金属的精炼出!大题）Cq*+ + 2u1、金属精练的忠匕一1篁咕戈滁杂质的提喊度51V Cu+ Cu2+ +e武=0-7V2、铜的电解屏靛|

12、程&H+Q+4E = 1.229V阳极过程：二二 J C 1 I.VCu（粗）* Cu（纯）阴极过程：总的反应：3、铜电解精炼的杂质行为？形成不溶性产物的杂质。 发生 不发生电化学溶解的杂质。 电化学溶解的杂质。第六章无机非金属材料化学制法沉淀法1、共沉淀法中影响沉淀的因素？溶液浓度、反应温度、反应时间、PH值等溶胶凝胶法（出大题）1、溶胶凝胶法定义：用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液 相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备

13、出分子乃至纳米亚结构的材料。2、溶胶-凝胶法制备超微粉末的步骤：（看的时候结合PPT上的例子）（ 1 ）超微粉末相应各组分制成溶胶；（ 2）在适当的条件下，溶胶变成湿凝胶；（ 3）湿凝胶经干燥成干凝胶；（ 4）干凝胶经热处理形成相应的超微粉末。3、溶胶-凝胶法优点：操作温度远低于玻璃熔融温度，节约能源。制备的材料各组分间高度均匀；工艺简单，易于工业化，成本低，应用灵活；可提高生产效率；可保证最终产品的纯度；制备的气凝胶是一种结构可控的新型轻质纳米多孔非晶固态材料，具有许多特殊性质，应用前景广阔。溶胶 -凝胶法缺点：材料烧结性差干燥收缩大制备周期长4、气凝胶：看一遍，理解特性6.1.5熔盐合成法

14、1、熔盐合成法特点反应物混合均匀，原子级混合;合成温度低、保温时间短；合成的粉体化学成分均匀、；纯度高等优点合成的分体分散性好。盐易分离，也可重复使用。第七章高分子材料合成方法7.2.1链式聚合反应概述1、聚合反应的机理（反应历程）及其方程式？（出大题）链式聚合反应是 放热过程。（1）链引发（引发剂分解产生初级自由基，初级自由基与单体加成 生成单体自由基）分解,引发活性种I 4 R或高解引发剂 X族埔氏普性中心R1 + H2C-CH R-CHjCH-XX（2）链增长（单体自由基与单体加成生成新的自由基，如此反复生成增长链自由基）R-CH2-CH* + H2C = CH a , -CH2-CH*

15、XXX增长鞋（3）链终止（增长链自由基失去活性生成聚合物分子的过程）Word文档资料Word文档资料偶合林止j 2 - CH2CH _-CH3CH-CH-CH2 XXX*域2 - CH2CH -CH2-CH2 . - CH=CHXXx7.2.2自由基链引发反应1、自由基链引发反应引发剂的类型？热引发剂、氧化还原型引发剂、光引发剂2、热引发剂的特点？偶氮类引发剂：一皎在45-65X下使用.分解为一蛆反应*只形成一种由由基.无诱导分解.比校稔定,粘存相对方便.过氧化物引发剂：1 一枚在60-80哽下使用2、引发效率较高3、常有诱导分解发生，使引发效率降低3、光引发剂的特点？重现性好、选择性强、可在

16、低温下进行4、自由基聚合方法及其优缺点？(自己提炼)(1)本体聚合优点：无杂质，产品纯度高，聚合设备简单，可连续或间歇生产缺点：聚合热不易扩散，局部过热造成产品发黄(2)溶液聚合优点：聚合热易扩散，体系粘度低，不易支化、交联，可以溶液方式直接成品缺点：I t)单体被溶剂稀释1聚合速率慢，产物分子量校低;I ii)消耗客剂，溶剂的回收处理.设备利用率低，导致 成本增加；(iii)溶剂很难完全除去：(h)存在溶剂就转移反应，因此必须选择械转移常数小 的溶剂,否则就转移反应会限制聚合产物的分子量；(v)溶剂的使用导致环境污染问题.(3)悬浮聚合优点；聚合热易扩散.聚合反应温度易拄制.聚合产物分子量分

17、布窄；(ii)聚合产物为固体殊状粳版.易分高、干屎.跳点：(O存在自动加速作用；(让)必须使用分卷剂，且在聚合完成后口维难从聚合产物中除去，会影 响聚合产物的柱能(如外观，老化性能等);(tii 聚合产物颗粒会包蓑少量单体.不易物底清磨，影响最合物性能.由于忐浮聚合在液味枯性增大后易联聚成块布等殁反应先败.因此，读方法不适于*1备船性较大的高分子，如樽胶等.(4)乳液聚合优点：(i)可在较低温度下聚合，并能同时获得W聚合速率和高分于量.(II)水作介质，有利于供热,施抨和连续操作；(ill)聚合体系即使在反应后期粘度也很低，适于制备高我性的聚合物;(iv)可直接以乳液彩式使用*缺点：(1)雯杼

18、到固体聚合物，后处理麻场,成本技高；(ii)难以除尽乳化剂残值物.5、|SCYO?做聚合溶剂的特点：无毒、便宜化学惰性，不出现溶剂链转移对高聚物的溶胀姓能及在其内部的扩散性能优异 易从聚合产物中除去和循环使用6、乳化剂的分类(乳化剂的知识请细看 PPD(I)阴离子洸：通常为脂肪酸的和磷酸物等，如十二烷基笨糕酸钠(II)和再子型；通常是一些胶拈和季保盐等I如十六烷基三甲基淡化接Cetyitnme也网nvngiHE brxiKk |CTAB，.(iii)昨离于空：聚乙僻畤，聚环氧&筑等,知际&% Tween.7、阴离子聚合特点：可以不发生彼烬止或链转移反应，脩桂区直到单体完全我尽仍可保持聚合活性.

19、逐步聚合反应简介1、逐步聚合的类型:按聚合机理分：缩合聚合反应(缩聚反应)、逐步加成反应按产物结构分：线形逐步聚合反应、非线形逐步聚合反应(体型缩聚)3、缩聚反应特征(1)聚合反应是通过单体功能基之间的反应逐步进行的；(2)每步反应的机理相同，因而反应速率和活化能相同；(3)反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组成，单体及任何中间产物两分子间都能发生反应；(4)聚合产物的分子量是逐步增大的，(5)反应中有小分子脱出。逐步聚合反应实施方法合反应方法？熔融聚合、溶液聚合、界面缩聚、固相缩聚合的优点？反应温度低，副反应少：传热性好，反应可平稳进行：无需宓真空，反应设备较悔单:制得的聚合物溶

20、液，可直接用作清漆、胶粘剂等.第八章复合材料化学制备方法材料概述1、复合材料定义及组成由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。复合材料由连续相的 基体和被基体包容的相 增强体组成。2、树脂基复合材料定义(理解)：基体材料为树脂，增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等通过不同的工艺组成的复合材优点（理解）：轻质高强、突出的防腐性能（通过采用不同的基体树 脂）、电绝缘性优、隔热蔽音、安装例简2晾那观颜色可自由选择 分类（掌握）：热塑型树脂基复合材料（受热后能形成网状体型结构 的树脂。具有不溶、不熔的性质。如热固性酚醛树脂、氨基树

21、脂等。）、热固型树脂基复合材料8.2.2聚合物基体1、常见高分子的结构式（分子式）环氧树脂：至少含两个环氧基团C HHCHOCHjf HCH ；*- -HjCHCHg、Ir I 、 *r | _ ,_ _ 、 L -.TTL jTXH H H H（）。h*T f Y iv -。一 0一一0C0“ 1 “, fl Ji 4 b酚醛树脂！俗称电木,但是不导电.聚碳酸酯:聚甲醛：（-O-R-O-CO-）n-三聚富胺:2、环氧树脂的特点与特性？特点：相对分子质量不高，可与多种类型的固化剂发生交联反应形成三维网状聚合物特性：良好的粘结性能、力学性能、耐化学药品性、耐气候性、电绝缘性、尺寸稳定性优异。3、月尿醛树脂分子