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文档简介

第五章材料化学Chemistryisakeyofscience

天道酬勤化学与人类文明西安交通大学理学院唐玉海

了解材料在人类进步和社会发展中的作用和地位二授课内容

1.材料发展概论

2.金属材料

3.超导材料

4.无机非金属材料

5.合成高分子材料

6.电子信息材料

7.复合材料三授课学时

6学时一

材料发展概论材料发展的历史时期石器时代青铜器时代铁器时代合成高分子材料公元前6000年，人类发明了火，使人类成为万物之灵铁器使用，公元前3世纪进入农业经济发达社会唐宋时代，经济繁荣，科学文化发达，社会安定，国泰民安，处于盛世，西方学者认为：“在3～13世纪，中国保持一个让西方人望尘莫及的科学知识水平。”

2.材料与化学

化学是材料发展的源泉材料是指人类利用化合物的某些功能来制作物件时用的化学物质。3.材料的分类按用途分类：结构材料功能材料按成分好特性分类：金属材料陶瓷材料高分子材料复合材料

二金属材料●金属材料可以分为黑色金属材料和有色金属材料●黑色金属材料包括铁锰铬及其合金●有色金属指除黑色金属以外的其余的金属材料，如轻金属、重金属、高熔点金属、稀土金属、贵重金属等1.铝合金

铝（Al）

m.p659.8℃b.p2270℃ρ

：2.702g·cm-3

超硬铝铝、镁、铜、锌2.铝锂合金锂（Li）最轻的金属ρ

：0.534g·cm-3

合金：Al-Cu-LiAl-Mg-LiAl-Li-Cu-Mg3.金属玻璃材料

Fe20B20：硬度10790MPa，强度3630MPa

4.形状记忆合金奥氏体和马氏体结构双向形状记忆合金工作原理示意图4.贮氢合金镁系合金稀土系合金(3)钛系合金三超导材料超导体

物质在低温下进入电阻为零的状态称为超导态，这种性质称为超导电性。凡是具有超导电性的金属、合金和化合物都称为超导体。汞的电阻与温度的关系2.富勒烯及其超导性碳的三种同素异型体

AxC60具有超导性

Rb2CsC60为31.3K，Rb2.7Tl2.2C60为45K，RbTl2C60为48K

3.有机超导体

1993年，俄罗斯的L.N.Grigorov发现聚丙烯体系能在300K呈现超导性超导材料的应用前景

●电机上的应用●磁悬浮列车●医学上的应用四无机非金属材料传统陶瓷材料主成分硅酸盐

透明陶瓷主成分Al2O3●刚玉：单晶是无色透明——白宝石

●加2％～3％的氧化铬——红宝石

●加0.5％的氧化钛及1.5％的氧化铁——蓝宝石

●加0.5％～1.0％的氧化镍——黄宝石

高温结构陶瓷

Si3N4SiCZrO24.生物陶瓷制作各种人体关节

CaO-Na2O-SiO2-P2O5压电陶瓷

钛酸钡(BaTiO3)系锆钛酸铅[Pb(Ii、Zr）O3]系6.光学纤维光在光学纤维中的传输路径

两条国际海底光缆广东汕头登陆●亚欧国际海底光缆：西起英国，东至日本，途径33个国家和地区，全长3.8×104km●中、美国际海底光缆

全长2.6×104km五合成高分子材料三大合成材料品现状2.塑料代表物：聚酰胺、ABS聚碳酸酯

ABS：A异丙腈B丁二烯S苯乙烯3.合成橡胶代表物：顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶

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