厦门大学 材料科学基础（二） 第一章 无机材料化学学科探讨.ppt

1、第一章绪论：无机材料化学学科探讨,1.1无机材料化学与材料科学和固体化学的关系 1.2无机材料化学的定义和研究范围 1.3无机材料化学在材料科学中的地位 1.4与无机材料化学渊源有关的三个方面 1.5 无机材料化学学科在我国的发展 1.6总结,1.1 无机材料化学与材料科学和固体化学的关系,与无机材料化学研究对象接近的著作和学科 Kingery等人著的陶瓷导论 Cahn主编的物理冶金学 固体（固态）化学 代表著作 英国阿伯丁大学West的专著固体化学及其应用 印度学者Rao的固态化学的新方向 北大苏勉曾的固体化学导论,固体化学 研究内容 固体结构（晶体结构、缺陷结构和表面结构等 ） 固体性能

2、固相反应（热力学，动力学和反应机理等） 固体材料的制备和表征,无机材料化学的特点 无机材料化学，是材料化学的一个重要分支，是材料化学家从材料科学、材料工艺和技术的角度出发，把固体物理、固体化学、相关理论（例如固体力学等）和工程方面有关无机材料研究的化学内容集中起来，加以分析、综合和提高，形成的一门独立学科。 偏重于与材料科学相关的研究对象。,主要的材料研究对象是无机非金属材料。 精细陶瓷(Fine ceramic) 纳米陶瓷 (Nano ceramic) 是固体化学等理论学科在无机材料，主要是在无机非金属材料领域里的应用。 是关于无机材料，特别是无机非金属材料研究中化学问题的概括、总结和理论提

3、升。,1.2无机材料化学的定义和研究范围,无机材料化学的定义 无机材料化学是研究无机材料的设计、制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门学科。 无机材料化学的研究范围 无机材料的制备原理 相图的应用 用相平衡中的分相原理制备SiO2高硅玻璃。,无机材料的制备原理 纳米粉的团聚问题,非团聚的纳米粒子,团聚的纳米粒子,无机材料的成键本质和结构 晶体结构 晶态固体亚微观结构 纳米尺度结构 非晶态结构、表面结构和晶体组成和结构缺陷,无机材料的表征 主要是针对无机材料的组成和结构。 层次一：组成指元素的组成，结构指分子结构和晶体结构。 层次二：组成指相组成，缺陷组成等，结构指从纳米到微米级的亚微观结构。

4、 常用的表征方法 衍射技术（表征材料的结构和物相） X-射线衍射 电子衍射 中子衍射,常用的表征方法 电子显微分析技术 扫描电镜和透射电镜 附件：能谱仪，波谱仪，扫描透射单元和电子能量损失谱仪等。 优点：能同时进行多个参数的表征，例如，形貌，化学成分和分布，晶体结构，微观结构，化学键，化学价态等。 其他的分析技术 扫描隧道显微镜，电子自旋共振波谱，光谱分析，热分析技术。,无机材料的物理性质及反应性能 例如：材料的力、声、光、热、电、磁等性质以及它们与材料的组成和结构的关系。 无机材料的设计 例如：二氧化锆增韧陶瓷、纳米颗粒弥散相增强的陶瓷和有机-无机复合材料的设计。,1.3无机材料化学在材料科

5、学中的地位,无机材料化学是无机材料科学中最核心的部分。 无机材料化学不仅是材料科学的一个极重要的分支，又可以是化学学科的一部分，呈明显的交叉、边缘学科的性质。,1.4与无机材料化学渊源有关的三个方面,陶瓷学 Kingery 的陶瓷导论 金属物理 Cahn主编的物理金属学 电子材料学 Moulson和Herbert的电子陶瓷,1.5无机材料化学学科在我国的发展,1980年，浙江大学丁子上主持编写了硅酸盐物理化学。 1980年，清华大学张孝文等人为陶瓷专业编写了固体材料结构基础。 1984年，叶瑞伦等人编写了无机材料物理化学。 1986年，苏勉曾推出固体化学导论。 1993年，中科院上海硅酸盐研究所田顺宝等人共同编著了无机材料化学。 无机材料化学的教学也在不断的发展。,厦门大学化学系于1985年组建了我国综合性大学的第一个材料化学专业，并于1987年正式招生，开设了材料化学导论课程。 2001年，曾人杰教授编著无机材料化学。,1.6总结,无机材料化学是研究无机材料，主要是无机非金属材料的制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门学科。缺陷化学在其中占有重要地位。 无机材料化学是无机材料科学的最核心部分。 无机材料化学是材料科学的一个重要分支，又可以认为是化学学科的一部分，具有明显的交叉、边缘学科的性质。 无机材料化学，特