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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划北京大学无机材料化学课件无机材料化学(材料化学专业)目的和要求一、无机材料化学课的作用和地位无机材料化学是研究无机材料的制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门学科，是无机非金属材料科学的核心。一般说来，无机材料化学与固体化学密切相关。这两者的研究对象、内容和范畴十分相近。但后者是基础学科，前者则属于应用科学,它们的历史渊源也不大一样。固体化学是一个典型的化学学科，是无机化学的一个重要分支。它是建立在无机化学、物理化学、结构化学等基础学科的基础上，适应科学技术对材料科学的需要而重新发
2、展起来和一门新学科。无机材料化学则基本上属于材料科学，是材料化学的一个重要分支(高分子化学是其又一个分支)。它是材料化学家从材料科学、材料的工艺和技术的角度出发，把固体物理、固体化学和相关理论(固体力学等)以及工程方面有关材料研究中的化学内容集中起来，加以分析、综合才提高，形成的一门独立学科。已经证明，纯粹的固体物理和纯粹的固体化学家常常无法单独地解决材料研究涉及的理论问题，需要材料物理和材料化学家继续研究。正如理论学家尚未能解决高温超导电性的机理问题，材料学家已经在大量地研究和制作高温超导体；其结果必然会推动固体物理和固体化学的进一步发展，最终创立较为完善的高温超导理论。可以预计，固体化学和
3、无机材料化学不论从学科的发展方向、科研成果、或专著和教材建设上，都将会互相补充，互相促进和共同提高。教材采用曾人杰编著的无机材料化学。该书经过两次权威性的审稿；而重写后的第三次书稿，又经我国著名的固体化学家和材料学专家亲自审核。在内容和形式上把固体化学和材料科学中有关化学的问题如此有机地结合在一起，应是该书的一大特色。二、教学方法本课程通过课堂讲授、自习与讨论课、习题演算及解答、复习与考试等教学环节来达到本课程的目。基本内容第一章绪论：无机材料化学学科探讨无机材料化学与材料科学、固体化学的关系无机材料化学的定义和研究范围无机材料化学在材料科学中的地位与无机材料化学渊源有关的三个方面无机材料化学
4、在我国的发展概述与展望参考文献第二章相变(一)：晶型转变可逆与不可逆晶型转变重构式与位移式晶型转变的晶型转变和烧结温度的控制的晶型转变和应用的晶型转变和陶瓷增韧和C3S的晶型转变和水泥工艺控制其他晶型转变控制方法习题参考文献第三章多元凝聚系统相图及其应用二元系统相图系统系统和不一致熔融化合物和InP-In系统系统及BaB2O4低温相的制备和CaAl2Si2O8-NaAlSi3O8系统和Li2O-Nb2O5系统系统系统系统系统三元系统相图基本原理和基本类型系统系统系统系统四元系统相图基本原理系统习题参考文献第四章缺陷化学引言理想晶体和实际晶体缺陷的分类、缺陷化学的研究对象和方法点缺陷的类型弗仑克
5、尔(Frenkel)缺陷肖特基(Schottky)缺陷杂质缺陷电子缺陷缺陷、缺陷反应及表示方法克罗格-明克(KrogerVink)符号色心缺陷反应及其书写原则材料的新型高效两亲表面的研制热缺陷的平衡和浓度热缺陷浓度的计算影响热缺陷浓度的因素缺陷的缔合、缺陷簇或聚集体习题参考文献第五章固溶体和非化学计量化合物固溶体的概念、分类和固溶反应的书写原则置换型固溶体的形成条件，压电陶瓷填隙型固溶体置换型固溶体生成机制等价等数置换固溶体异价不等数置换固溶体：空位机构异价不等数置换固溶体：填隙机构异价等数置换固溶体：变价机构异价等数置换固溶体：补偿机构组分缺陷对晶格活性的影响非化学计量化合物晶体的点缺陷和化
6、学计量的关系处理非化学计量化合物的两种途径阴离子空位(MaXb-y)型非化学计量化合物阳离子填隙(Ma+yXb)型非化学计量化合物氧化锌气敏材料的研制阴离子填隙(MaXb+y)型非化学计量化合物阳离子空位(Ma-yXb)型非化学计量化合物小结：非学计量化合物的形成条件和机理非化学计量化合物中缺陷浓度的控制固溶体的性质固溶体的电性能固溶体的光学性能(一)，透明电光陶瓷固溶体的光学性能(二)，人造宝石固溶体和非化学计量化合物的研究方法微重量法化学分析法差热分析法判断固溶体的生成材料化学专业一般是作为材料科学与工程系学院中的一个专业方向。主要的研究范畴并不是材料的化学性质，而是材料在制备、使用过程中
7、涉及到的化学过程、材料性质的测量。比如陶瓷材料在烧结过程中的变化、金属材料在使用过程中的腐蚀现象、冶金过程中条件的控制对产品的影响等等。材料性质的测量也不同于材料物理专业的方法。材料化学专业所研究的大多跟传统产业有关，属于解决实际问题的理论学科，因此材料化学专业研究的课题没有那么新潮和热门，但是在现实生产中，对优秀的材料化学方面人才的需求是巨大的，例如说冶金行业，在钢铁、有色金属冶炼过程中效率低、产品质量差、生产过程中浪费严重等问题，都需要用材料化学的知识来解决。中国虽然一直以陶瓷闻名世界，但实际世界上精密陶瓷绝大部分是由日本制造的，就是因为我们在配料、控制烧结条件等环节技术力量太差，而材料化
8、学正是解决这些问题的。所以材料化学专业不仅实用价值高，而且发展空间大。材料化学专业的基础课程主要涉及物理学、热力学、材料化学、冶金学、电化学等方面知识，特别是无机化学、物理化学。当然，由于专业方向的不同，有些专业也需要很多有机化学、生物化学的知识，像反应中的薄膜技术、胶体技术的应用等等。因此本专业对考生的要求还是比较全面的，希望报考本专业的考生，特别是那些参加“3X”考试的考生有所准备。本专业属于理学范畴，但是却不同于纯理学，对动手能力有一定的要求。总体来说，本专业竞争并不是很激烈，比起工程学的热门专业来说难度要小很多。在国内各高校中，清华大学材料科学与工程系在材料化学方面的实力很强，另外，北
9、京科技大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学等水平也很高。本专业的毕业生出国难度不是很大，不过出国之后从事的也是基础研究，比如测相图，处于比热门冷、比冷门热的位置。在材料科学与工程各专业中，材料化学专业的毕业生就业情况还是比较不错的，不过目前能去而专业比较对口的，主要还是国有大中型企业，特别是大型钢铁制造公司，有些“夕阳产业”的味道。考研的选择也不少，除上面提到的高校外，很多工科比较齐全的学校都开设了相关专业，基本上都是在材料科学与工程系学院下面。总体看来，本专业似乎不是一个非常吸引人的专业，但也有其自身的优势，希望慎重考虑。材料化学专业代码：。三、专业教育发展状况材料化学是材料学的一个分支，研究
10、新型材料在制备，生产，应用和废弃过程中的化学性质，研究的范围涵盖整个材料领域，研究包括无机和有机的各类应用材料的化学性能。是根据材料的基本理论和方法对工业生产中与化学有关的问题进行应用基础理论和方法的研究以及实验开发研究的一门科学。相对其它学科来说，是一个既古老又年轻的学科。在解放后，国家就很重视材料学科的建立。材料化学的研究是从化学工程，机械工程等专业中与材料的化学行为相关的研究方向当中细分出来的，在五十年代的工业发展时期，很多院校都建立了材料学科，有些地区还专门成立了冶金学院、机械工程学院等。材料化学作为一个学科专业提出来，和材料物理一样，是在文革结束以后。从时间上讲，它并不是在材料系在各
11、高校设立以后才产生的，有些高校在化学工程系或者化学系专门设有材料化学方向。改革开放以来，随着国民经济的发展和对应用性人才需求的增加，1987年在国家教委修订的全国理科专业目录中，在化学学科中增设了材料化学、环境化学、食品化学等应用性和边缘交叉学科专业。在教学改革过程中，有80多所大学设有材料化学和化学类专业共16种，专业点120个，年招生量约5000人。1978年，浙江大学首先成立了材料科学与工程系。是我国高校中成立最早，学科门类、培养层次最齐全的材料系之一。目前设有金属材料及热处理、无机非金属材料、材料工程及自动化、材料科学等4个本科专业方向，金属材料及热处理、无机非金属材料、半导体材料等3
12、个博士点和5个硕士点，以及材料科学与工程博士后流动站。很多学校的材料化学专业经历了一系列的变迁。清华大学的材料化学专业诞生于材料科学与工程系，1988年，由原属工程物理系的材料科学专业、机械工程系的金属材料专业及化学工程系的无机非金属材料专业组建而成。含材料化学、金属物理、无机非金属材料、复合材料和电子材料等五个学科培养方向。1990年7月，全国高等学校理科教育座谈会上提出了把多数理科毕业生培养成应用型理科人才的教育方针。1992年3月又颁布了材料化学专业的基本培养规格和教学基本要求，以有利于将多数理科化学毕业生培养成应用性人才，这一重大改革对促进材料化学教育的发展起到了巨大的推动作用。材料化
13、学的研究生教育在改革开放以来也有很大的发展。1981年我国正式颁布了中华人民共和国学位条例。当时化学学科中设置了包含材料化学在内的9个硕士研究生专业。另外一些研究生专业，如海洋化学、生物化学、地质化学、环境化学、冶金物化、工业催化等也与材料化学有密切关系。目前，材料化学学科在各大小理工类院校都有相关的系，比较著名的学校有清华大学的材料科学与工程系、天津大学的材料工程学院、北京科技大学的材料学院、其他如北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、西安交通大学、北京理工大学等学校也都在材料、化学、化工等系设有材料化学专业。国外材料科学的起步比较早，50年代，材料物理和材料化学作为新的研究领域首先在美国从相关
14、的研究方向中产生，主要集中于金属，陶瓷和高分子材料的结构，性能研究。目前，复合材料是国外研究的热点。一些学者认为信息、能源、材料将成为21世纪三大支柱产业，材料产业将逐渐在国民生产当中占据重要地位。目前，材料化学涉及的领域极为广泛，其品种繁多，形式各异。材料又是基础科学和工程科学融合的产物，随着科学技术的发展，原来各类相对独立的材料，已经相互渗透，相互结合，多学科的交叉是材料科学技术的重要特征。如建筑材料中混凝土外加剂的应用，聚合物混凝土、薄膜材料在玻璃深加工上的应用，有机高分子材料用于水泥砂浆的改性和对陶瓷工艺的改进等等。四、专业就业状况及趋势材料化学专业使学生通过四年的学习，在材料制备工艺
15、，材料化学性能监测，材料表征分析等领域成为专家。材料化学专业的学生具有比较强的化学背景，能够在很多领域内找到适合自己的工作。包括电子材料、金属材料、冶金化学、精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料以及其它与材料、化学、化工相关的专业。与化工、化学等专业相比，材料化学专业更注重研究新材料的开发和应用。因此具有更实用化的知识。在目前材料产业尚未大规模形成之前，材料化学专业的人才仍旧能够在与化工，金属等相关的行业参与竞争，而且占有一定的优势。建国50年来，我国各种新材料逐步实现了自给自足，很多新型节能，环保的材料也被自行研制出来。所以我国材料行业还是形成了一定的规模，但是由于“材料”这个概念是相对比较抽象的，在具体行业中，材料的生产和化学
