无机功能材料
一、化学气相
1.1.5 对原料、产物和反应类型的要求
①反应原料是气态或易于挥发成蒸气的液态或固态物质
②反应易于生成所需要的沉积物, 副产品保留在气相中排出或易于分离
③整个操作较易于控制
1.1.2 分类
化学气相沉积Chemical Vapor Deposition，CVD
物理气相沉积Physical Vapor Deposition，PVD
1.3 化学气相沉积法的技术装置
气源控制部件沉积反应室加热系统气体压强控制 =
特点：沉积温度低，应用范围拓宽
例通过化学转移反应的沉积……化学反应输运沉积
1\在气相沉积输运过程中，沉积位置不同所形成的晶体颗粒大小不同，其反应如下：2HgS(s) 2Hg(g)+S2(g)
2 原料物质本身不容易发生分解时，而需添加另一物质(称为输运剂)来促进输运中间气态产物的生成。例如2ZnS(s)+2I2(g)2ZnI2(g)+S2(g)
这类输运反应中通常是，T2>T1，即生成气态化合物的反应温度T2往往比重新反应沉积时的温度T1要高一些
3 有时沉积反应反而在较高温度的地方发生。例如碘钨灯(或溴钨灯)管工作时不断发生的化学输运过程就是由低温向高温方向进行的
W(s)+3I2(g)1400℃约3000℃WI6(g)不断地循环工作
巧妙地利用化学输运反应沉积原理，碘钨灯(或溴钨灯)的钨丝温度显著提高，寿命也大幅度地延长
主要制备的材料：半导体单晶外延薄膜：单晶，各向同性
多晶硅薄膜：沉积时间长，反复沉积
半绝缘的掺氧多晶硅薄膜
绝缘的二氧化硅
氮化硅：耐高温，超硬抗磨损
磷硅玻璃
硼磷硅玻璃薄膜：膜的稳定性与可靠性
金属钨薄膜：羰基钨的热分解，白色金属光泽，硬度大
第二章通常的水溶液中，金属离子可能有三种配体:
水（OH2）
羟基（OH-1）
氧基（＝O）
胶体工艺和聚合工艺主要区别：①反应的前驱体不同②反应介不同
CeO2的晶粒大小与烧结温度和烧结时间钠米CeO2粒子为球型
●250℃时生成的纳米粒子的平均粒径为8 nm
●在250～800℃之间，均可生成单相的萤石型结构的CeO2纳米粒子材料
第三章水热与溶剂热合成法
两者相比较：水热合成反应是在水溶液中进行，溶剂热合成是在非水有机溶剂热条件下的合成
高温加压下水热反应具有三个特征 1 使重要离子间的反应加速2使水解反应加剧 3 使其氧化还原电势发生明显变化
气体就电离成自由电子和正离子组成的电离气体，即等离子体
第六章
1 、超疏水的昆虫翅膀/眼睛与它们的纳米结构
2 、骨材料是一族生物矿物材料的总称，主要发育于脊椎动物中
骨主要成分：1 胶原纤维，65％、2 碳羟磷灰石，24%Ca10(PO4)6(OH)2 3水，10％研究内容分为两方面：一是采用生物矿化的原理制作优异的材料
二是采用其他的方法制作类似生物矿物结构的材料
第一章生物医用无机材料
一、以材料的生物性能分四类1、生物惰性材料(bioinert material) 2、生物活性材料(bioactive material)3、生物降解材料
(biodegradable material)4、生物复合材料(composite biomaterialb)
二、生物医用材料的基本条件：生物相容性化学稳定性力学条件稳定性其它要求
三、其基本特征1、具有促进细胞分化与增殖2、诱导组织再生3、参与生命活动等功能
四、(3)生物降解材料(biodegradable material)
生物降解材料是指那些被植人人体以后，能够不断发生降解，降解产物能够被生物体所吸收或排出体外的一类材料
主要包括:①β-TCP生物降解陶瓷….修复良性骨肿瘤或瘤样病变手术刮除后所致缺损
β-磷酸三钙，Ca3(PO4)2，简称为β-TCP，β-TCP的结构属于三方晶系。钙磷原子比为1：5
②降解性高分子生物材料…..作为药物载体和组织工程支架材料以及骨科内固定器件
第二章纳米生物无机材料
一、纳米生物材料基本特性
1．表面效应2．体积效应(小尺寸效应) 3．量子尺寸效应4．量子隧道效应
二、靶向” 1、主动靶向（生物导向）2、被动靶向（物理导向）
三、靶向药物制剂具备以下释药功能：①限制药物的分布，使药物达到目标后以预定速度释放；
②易于进入薄壁组织；③在靶位毛细管中分布均匀；④在达到靶位前药物渗漏量少；⑤药物载体有生物相容性和生物降解能力，在药物释放完后能被机体代谢或吸收。
第四章微孔分子筛材料
1、微孔材料应用：石油化工催化，分离。气体/小分子材料的吸附与分离
2、有机胺物种在高硅分子筛和磷酸盐分子筛的合成中，通常要引入有机胺作为结构导向剂或模板剂，它们位于分子筛的孔道或笼中，对特定孔道或笼结构的生成起着：
1）空间填充作用；
2）结构导向作用；
3）模板作用
三、从结构化学角度，金属离子的排列还受许多条件限制
1、孔穴的大小
2、静电场的分布
3、阳离子的半径大小
4、分子筛的水合与脱水状态
四、Lowenstein规则内容是什么？
Lowenstein 规则: 四面体位置上的两个Al 原子不能相邻,也就是说，Al-O-Al 连接是禁止的2、分子筛的结构遵循Lowenstein规则，即四面体位置上的两个Al 原子不能相邻五、四面体的三种初级单元及所带电荷1、[SiO4] 四面体为电中性2、[AlO4]带有一个负电荷3、[PO4]带有一个正电荷
六、结晶度；1、布拉格公式：2dsinθ=kλ2、材料的结晶程度：XRD(X-ray diffraction ) TEM(Transmission Electron Microscope )
、
g)+S2(g)
g(g)+S2(g) 2Hg(g)+S2(g
专 业 论 文 学校：天水师范学院 班级：2012级应化1班姓名：汪治华 学号：20122060155
几种新型无机材料简介 材料是人类生存和发展的物质基础，也是一切工程技术的基础。现代科学技术的发展对材料的性能不断提出新的更高的要求。材料科学是当前科学研究的前沿领域之一。以材料科学中的化学问题为研究对象的材料化学成为无机化学的重要学科之一。 材料主要包括金属材料、无机非金属材料、复合材料和高分子材料等各类化学物质。这里简单介绍几种新型无机材料。 ●氮化硅陶瓷材料 氮化硅（Ｓｉ３Ｎ４）陶瓷是一种高温结构陶瓷材料，属于无机非金属材料。在Ｓｉ３Ｎ４中，硅原子和氮原子以共价键结合，使Ｓｉ３Ｎ４具有熔点高、硬度大、机械强度高、热膨胀系数低、导热性好、化学性质稳定、绝缘性能好等特点。它在１２００℃的工作温度下可以维持强度不降低。氮化硅可用于制作高温轴承、制造无冷却式陶瓷发动机汽车、燃气轮机的燃烧室和机械密封环等，广泛应用于现代高科技领域。 工业上普遍采用高硅与纯氮在较高温度下非氧化气氛中反应制取Ｓｉ３Ｎ４： 3Si+2N2 Ｓｉ３Ｎ４ 采用化学气相沉积法也可以得到纯度较高的Ｓｉ３Ｎ４： 3SiCl4 +2N2 +6H2 Si3N4 +12HCl 除Ｓｉ３Ｎ４外，高温结构陶瓷还有SiC，ZrO2，Al2O3等。 ●砷化镓半导体材料 砷化镓（GaAs）是一种多用途的高技术材料。除了硅之外，GaAs已成为最重要的半导体材料。 砷化镓是亮灰色晶体，具有金属光泽，质硬而脆。GaAs的晶体结构与单质硅和金刚石相似。它在常温下比较稳定，不与空气中的氧气和水作用，也不与HCl，H2SO4等反应。 砷化镓是一种本征半导体，其禁带宽度比硅大，工作温度比硅高（50～250）℃，引入惨杂元素的GaAs可用于制作大功率电子元器件。GaAs中电子运动速度快，传递信息块，GaAs可用于制造速度更快、功能更强的计算机。GaAs中的被激发的电子回到基态是以光的形式释放能量，它具有将电能转换为光能的性能，可作为发光二极管的发光组分，也可以制成二极管激光器，用于在光纤光缆中传递红外光。 ●氧化锡气敏材料 气敏陶瓷是一类对气体敏感的陶瓷材料。早在1931年人们就发现Cu2O的电导率随水蒸气吸附而发生改变。现代社会对易燃、易爆、有毒、有害气体的检测、控制、报警提出了越来越高的要求，因此促进了气敏陶瓷的发展。1962年以后，日本、美国等首先对SnO2和ZnO半导体陶瓷气敏元件进行实用性研究，并取得突破性进展。
1.课堂上主要介绍了哪些无机功能材料？ 答：纳米材料超导材料功能薄膜材料功能转换材料梯度材料生物医用材料 功能陶瓷磁性材料储氢材料 2.纳米材料有哪些基本性质？ 答：物理性能：表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应 化学性能：表面活性及敏感性、催化性能 表面效应：纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随着粒子尺寸的减小而显著增加，粒子的表面能及表面张力随 着增加，物理、化学性质发生变 化。 小尺寸效应：随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会 引起颗粒性质的质变。由于颗粒尺寸变小所引起的宏观物理性 质的变化称为小尺寸效应。 量子尺寸效应：当粒子尺寸下降到某一值时，金属费 米能级附近的电子能级由准连续能级变为离散能级的现象和纳 米半导体微粒存在不连续的最高被占据轨道和最低被占据的分 子轨道能级，能隙变宽的现象。 宏观量子隧道效应：颗粒的一些宏观物理量，如微磁化 强度，量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效应，称其为宏 观量子隧道效应。 3.超导材料有哪些特性？以及超导材料的分类？ 超导体主要具有三个特性: 零电阻性超导材料处于超导态时电阻为零,如果用磁场 在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
完全抗磁性超导材料处于超导态时，只要外加磁场小于 临界磁场，磁场不能透入超导体内，超导材料内部的磁场恒为零。超导悬浮，就是利用超导体的完全抗磁性。 约瑟夫森效应当两超导体之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝 缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定 值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流 电流变成高频交流电，而且频率与电压成正比。 超导体的分类没有唯一的标准，最常用的分类如下： 由物理性质分类：可分成第一类超导体（若超导相变属于 一阶相变）和第二类超导体（若超导相变属于二阶相变）。 由超导理论来分类：可分成传统超导体（若超导机制可用BCS理论解释）和非传统超导体（若超导机制不能用BCS理论 解释）。 由超导相变温度来分类：可分成高温超导体（若可用液态 氮冷却就形成超导体）和低温超导体（若需要其他技术来冷却）。 由材料来分类：它们可以是化学元素（如汞和铅）、合金（如铌钛合金和铌锗合金）、陶瓷（如钇钡铜氧和二硼化镁） 或有机超导体（如富勒烯和碳纳米管，这可能都包括在化学元 素之内，因为它们是由碳组成）。 3.功能薄膜介绍了哪些？哪些类别？以及制造方法？ 答：按化学组成分：无机膜有机膜复合膜 按相组成分为：固体薄膜液体薄膜气体薄膜胶体薄膜 按晶体形态分：单晶膜多晶膜微晶膜纳米晶膜超晶格膜 按薄膜的功能及其应用领域分：电学薄膜光学薄膜硬质 膜、耐蚀膜、润滑膜有机分子膜装饰膜、包装膜
无机非金属材料性能 一、绪论（2学时） 1、无机非金属材料的特点 (1)化学组成上为无机化合物或非金属元素单质，包括传统的氧化物、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐等含氧酸盐、氮化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物、硫系化合物、硅、锗及碳材料等。 (2)形态与形状上包括多晶、单晶、非晶、薄膜、纤维、复合材料等。 (3)晶体结构复杂。单个晶格可能包含多种元素的原子，晶格缺陷种类多。 (4)原子间结合力丰要为离子键、共价键或者离了—共价混合键，具有高的键能、大的极性。 (5)制备上通常要求高纯度、高细度原料，并在化学组成、添加物的数量和分布、晶体结构和材料微观结构上能精确控制。 (6)性能多样。具有高熔点高强度、耐磨损、高硬度、耐腐蚀及抗氧化，宽广的导电性能、导热性、透光件以及良好的铁电性、铁磁性和压电性等待殊性能；但大多数无机材料拉伸强度低，韧性差，脆性大。 (7)应用极其广泛。几乎在所有的领域都有无机材料的应用，尤其新型无机材料更是现代技术的发展基础、在电子信息技术、激光技术、光纤技术、光电子技术、传感技术、超导技术以及空间技术的发展中占有十分重要的地位。 2、传统无机非金属材料与新型无机非金属材料 传统无机材料一般是指以天然的硅酸盐矿物(粘土、石英、长石等)为主要原料，经高温窑烧制而成的一大类材料。故又称窑业材料，主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种，其化学组成均为硅酸盐，因此也称为硅酸盐材料。新型无机材料则是指应用于高科技领域的用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非属化合物经持殊的先进工艺制成的具有优异性能的无机新材料，包括特种陶瓷、特种玻璃、特性水泥、新型耐火材料、人工晶体、增导体材料等。 3、无机非金属材料的分类 无机材料种类繁多、性能各异。从传统硅酸盐材料到新型无机材料，众多门类的无机材料已经渗透到人类生活、生产的各个领域，需从多个角度对无机材料进行分类。无机材料按成分特点、可分为单质和化合物两大类；按结构特征，可
第一章 1. 粘土的定义：是一种颜色多样，细分散的多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。 粘土是自然界中硅酸盐岩石（主要是长石）经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物，是多种微细矿物和杂质的混合体。 2. 粘土的成因：各种富含硅酸盐矿物的岩石经风化，水解，热液蚀变等作用可变为粘土。一次粘土（原生粘土）风化残积型：母岩风化后残留在原地所形成的粘土。（深层的岩浆岩（花岗岩、伟晶岩、长石岩）在原产地风化后即残留在原地，多成为优质高岭土的矿床，一般称为一次粘土）。 二次粘土（次生粘土）沉积型：风化了的粘土矿物借雨水或风力的迁移作用搬离母岩后，在低洼地方沉积而成的矿床，成为二次粘土。 一次粘土与二次粘土的区别： 分类化学组成耐火度成型性 一次粘土较纯较高塑性低 二次粘土杂质含量高较低塑性高 3. 高岭土、蒙脱土的结构特点： 高岭土晶体结构式：Al4[Si4O10](OH)8，1:1型层状结构硅酸盐，Si-O四面体层和Al-(O,OH)八面体层通过共用氧原子联系成双层结构，构成结构单元层。层间以氢键相连，结合力较小，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。 蒙脱土（叶蜡石）是2:1型层状结构，两端[SiO4]四面体，中间夹一个[AlO6]八面体，构成单元层。单元层间靠氧相连，结合力较小，水分子及其它极性分子易进入晶层中间形成层间水，层间水的数量是可变的。 4. 粘土的工艺特性：可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩、烧结性。 1)可塑性：粘土—水系统形成泥团，在外力作用下泥团发生变形，形变过程中坯泥不开裂， 外力解除后，能维持形变，不因自重和振动再发生形变，这种现象称为可塑性。 表示方法：可塑性指数、可塑性指标 可塑性指数（w）：W=W2-W1W降低——泥浆触变厚化度大，渗水性强，便于压滤榨泥。 W1塑限：粘土或（坯料）由粉末状态进入塑性状态时的含水量。 W2液限：粘土或（坯料）由粉末状态进入流动状态时的含水量。 塑限反映粘土被水润湿后，形成水化膜，使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性的含水量。 塑限高，表明粘土颗粒的水化膜厚，工作水分高，但干燥收缩也大。 液限反映粘土颗粒与水分子亲和力的大小。W2上升表明颗粒很细，在水中分散度大，不易干燥，湿坯强度低。 可塑性指标：在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积，也可以以这时的相应含水率表示。 反应粘土的成型性能：应力大，应变小——挤坯成型；应力小，应变大——旋坯成型根据粘土可塑指数或可塑指标分类： i.强塑性粘土：指数＞15或指标＞3.6 ii.中塑性粘土：指数7～15，指标2.5～3.6 iii.弱塑性粘土：指数l～7，指标<2.5 iv.非塑性粘土：指数<1。 2)结合性：粘土的结合性是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团，并且有一
无机非金属材料的分类 (1)传统陶瓷（其中，瓷是在陶的基础上上一层釉） 陶瓷在我国有悠久的历史，是中华民族古老文明的象征。从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑，气势宏伟，形象逼真，被认为是世界文化奇迹，人类的文明宝库。唐代的唐三彩、明清景德镇的瓷器均久负盛名。 传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐，自然界存在大量天然的硅酸盐，如岩石、土壤等，还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石等，它们都属于天然的硅酸盐。此外，人们为了满足生产和生活的需要，生产了大量人造硅酸盐，主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。硅酸盐制品性质稳定，熔点较高，难溶于水，有很广泛的用途。 硅酸盐制品一般都是以黏土（高岭土）、石英和长石为原料经高温烧结而成。黏土的化学组成为Al?O3·2SiO?·2H?O，石英为SiO?，长石为K?O·Al?O3·6SiO?（钾长石）或Na2O·Al2O3·6SiO2（钠长石）。这些原料中都含有SiO2，因此在硅酸盐晶体结构中，硅与氧的结合是最重要也是最基本的。 硅酸盐材料是一种多相结构物质，其中含有晶态部分和非晶态部分，但以晶态为主。硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。在硅氧四面体中，硅原子以sp杂化轨道与氧原子成键，Si—O键键长为162 pm，比起Si和O的离子半径之和有所缩短，故Si—O键的结合是比较强的。 (2)精细陶瓷 精细陶瓷的化学组成已远远超出了传统硅酸盐的范围。例如，透明的氧化铝陶瓷、耐高温的二氧化锆（ZrO2）陶瓷、高熔点的氮化硅（Si3N4）和碳化硅（SiC）陶瓷等，它们都是无机非金属材料，是传统陶瓷材料的发展。精细陶瓷是适应社会经济和科学技术发展而发展起来的，信息科学、能源技术、宇航技术、生物工程、超导技术、海洋技术等现代科学技术需要大量特殊性能的新材料，促使人们研制精细陶瓷，并在超硬陶瓷、高温结构陶瓷、电子陶瓷、磁性陶瓷、光学陶瓷、超导陶瓷和生物陶瓷等方面取得了很好的进展，下面选择一些实例做简要的介绍。 高温结构陶瓷汽车发动机一般用铸铁铸造，耐热性能有一定限度。由于需要用冷却水冷却，热能散失严重，热效率只有30%左右。如果用高温结构陶瓷制造陶瓷发动机，发动机的工作温度能稳定在1 300 ℃左右，由于燃料充分燃烧而又不需要水冷系统，使热效率大幅度提高。用陶瓷材料做发动机，还可减轻汽车的质量，这对航天航空事业更具吸引力，用高温陶瓷取代高温合金来制造飞机上的涡轮发动机效果会更好。 目前已有多个国家的大的汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车。我国也在1990年装配了一辆并完成了试车。陶瓷发动机的材料选用氮化硅，
无机非金属材料 以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物及碲化物）和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料的泛称。包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。其中陶瓷一词，随着与陶瓷工艺相近的无机材料的不断出现，其概念的外延也不断扩大。最广义的陶瓷概念几乎与无机非金属材料的含意相同。无机非金属材料也和金属材料以及有机高分子材料等一样，是当代完整的材料体系中的一个重要组成部分。 普通无机非金属材料的特点是：耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。此外，水泥在胶凝性能上，玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性，为金属材料和高分子材料所不及。但与金属材料相比，它抗断强度低、缺少延展性，属于脆性材料。与高分子材料相比，密度较大，制造工艺较复杂。特种无机非金属材料的特点是：①各具特色,例如:高温氧化物等的高温抗氧化特性；氧化铝、氧化铍陶瓷的高频绝缘特性；铁氧体的磁学性质；光导纤维的光传输性质;金刚石、立方氮化硼的超硬性质;导体材料的导电性质；快硬早强水泥的快凝、快硬性质等。②各种物理效应和微观现象,例如：光敏材料的光-电、热敏材料的热－电、压电材料的力－电、气敏材料的气体-电、湿敏材料的湿度-电等材料对物理和化学参数间的功能转换特性。③不同性质的材料经复合而构成复合材料，例如：金属陶瓷、高温无机涂层，以及用无机纤维、晶须等增强的材料。 沿革旧石器时代人们用来制作工具的天然石材是最早的无机非金属材料。在公元前6000～前5000年中国发明了原始陶器。中国商代（约公元前17世纪初～约前11世纪）有了原始瓷器，并出现了上釉陶器。以后为了满足宫廷观赏及民间日用、建筑的需要，陶瓷的生产技术不断发展。公元 200年（东汉时期）的青瓷是迄今发现的最早瓷器。陶器的出现促进了人类进入金属时代，中国夏代（约公元前22世纪末至约前21世纪初～约前17世纪初）炼铜用的陶质炼锅，是最早的耐火材料。铁的熔炼温度远高于铜，故铁器时代的耐火材料相应地也有很大发展。18世纪以后钢铁工业的兴起，促进耐火材料向多品种、耐高温、耐腐蚀方向发展。公元前3700年，埃及就开始有简单的玻璃珠作装饰品。公元前1000年前，中国也有了白色穿孔的玻璃珠。公元初期罗马已能生产多种形状的玻璃制品。1000～1200年间玻璃制造技术趋于成熟，意大利的威尼斯成为玻璃工业中心。1600年后玻璃工业已遍及世界各地区。公元前3000～前2000年已使用石灰和石膏等气硬性胶凝材料。随着建筑业的发展，胶凝材料也获得相应的发展。公元初期有了水硬性石灰，火山灰胶凝材料，1700年以后制成水硬性石灰和罗马水泥。1824年英国J.阿斯普丁发明波特兰水泥（见水泥）。上述陶瓷、耐火材料、玻璃、水泥等的主要成分均为硅酸盐，属于典型的硅酸盐材料。 18 世纪工业革命以后，随着建筑、机械、钢铁、运输等工业的兴起，无机非金属材料有了较快的发展，出现了电瓷、化工陶瓷、金属陶瓷、平板玻璃、化学仪器玻璃、光学玻璃、平炉和转炉用的耐火材料以及快硬早强等性能优异的水泥。同时，发展了研磨材料、碳素及石墨制品、铸石等。 20世纪以来，随着电子技术、航天、能源、计算机、通信、激光、红外、光电子学、生物医学和环境保护等新技术的兴起，对材料提出了更高的要求，促进了特种无机非金属材料的迅速发展。30～40年代出现了高频绝缘陶瓷、铁电陶瓷和压电陶瓷、铁氧体（又称磁性瓷）和热敏电阻陶瓷（见半导体陶瓷）等。50～60年代开发了碳化硅和氮化硅等高温结
无机功能材料 一、化学气相 1.1.5 对原料、产物和反应类型的要求 ①反应原料是气态或易于挥发成蒸气的液态或固态物质 ②反应易于生成所需要的沉积物, 副产品保留在气相中排出或易于分离 ③整个操作较易于控制 1.1.2 分类 化学气相沉积Chemical Vapor Deposition，CVD 物理气相沉积Physical Vapor Deposition，PVD 1.3 化学气相沉积法的技术装置 气源控制部件沉积反应室加热系统气体压强控制 = 特点：沉积温度低，应用范围拓宽 例通过化学转移反应的沉积……化学反应输运沉积 1\在气相沉积输运过程中，沉积位置不同所形成的晶体颗粒大小不同，其反应如下：2HgS(s) 2Hg(g)+S2(g) 2 原料物质本身不容易发生分解时，而需添加另一物质(称为输运剂)来促进输运中间气态产物的生成。例如2ZnS(s)+2I2(g)2ZnI2(g)+S2(g) 这类输运反应中通常是，T2>T1，即生成气态化合物的反应温度T2往往比重新反应沉积时的温度T1要高一些 3 有时沉积反应反而在较高温度的地方发生。例如碘钨灯(或溴钨灯)管工作时不断发生的化学输运过程就是由低温向高温方向进行的 W(s)+3I2(g)1400℃约3000℃WI6(g)不断地循环工作 巧妙地利用化学输运反应沉积原理，碘钨灯(或溴钨灯)的钨丝温度显著提高，寿命也大幅度地延长 主要制备的材料：半导体单晶外延薄膜：单晶，各向同性 多晶硅薄膜：沉积时间长，反复沉积 半绝缘的掺氧多晶硅薄膜 绝缘的二氧化硅 氮化硅：耐高温，超硬抗磨损 磷硅玻璃 硼磷硅玻璃薄膜：膜的稳定性与可靠性 金属钨薄膜：羰基钨的热分解，白色金属光泽，硬度大 第二章通常的水溶液中，金属离子可能有三种配体: 水（OH2） 羟基（OH-1） 氧基（＝O） 胶体工艺和聚合工艺主要区别：①反应的前驱体不同②反应介不同 CeO2的晶粒大小与烧结温度和烧结时间钠米CeO2粒子为球型 ●250℃时生成的纳米粒子的平均粒径为8 nm ●在250～800℃之间，均可生成单相的萤石型结构的CeO2纳米粒子材料 第三章水热与溶剂热合成法
硅无机非金属材料 三维目标 知识与技能： 1、了解硅在自然界的存在、含量 2、了解单质硅的主要性质、工业制法和主要用途。 3、初步培养学生自主查阅资料的能力和阅读能力 过程与方法： 1、自主学习 2、通过碳与硅的新旧知识的比较，设疑引导、变疑为导、变教为导的思路教学法。 情感、态度与价值观 1、使学生掌握学习元素化合物知识的一般规律和正确方法 2、使学生体会组成材料的物质的性质与材料的性能的密切关系，认识新材料的开发对人类生 产、生活的重要影响，学会关注与化学有关的社会热点问题，激发他们学习化学的热情。教学重点：硅的物理、化学性质 教学难点：硅的化学性质和提纯 教学用具：多媒体 教学过程 新课导入：材料是人类生活必不可少的物质基础。材料的发展史就是一部人类文明史。没有感光材料，我们就无法留下青春的回忆；没有高纯的单晶硅，就没有今天的奔腾电脑；没有特殊的新型材料，火箭就无法上天，卫星就无法工作，人类的登月计划就会受到影响，材料的发展对我们的生活起着决定性的作用。从化学角度来看任何物质都是由元素组成，那元素与这些材料之间又有什么样的关系呢？从本章开始我们就来学习一下元素与材料之间的关系。 板书：第四章元素与材料世界 多媒体：展示一组与硅元素有关的图片，引出本节新课 第一节硅无机非金属材料 学生活动：阅读教材第一段思考下列问题 1、无机非金属材料包括哪些？ 2、这类材料的特点有哪些？ 3、无机非金属材料分哪两类？ 多媒体：展示一组与硅元素有关的图片。 设疑：这些表观看“风牛马不相及”的物质，从微观组成上却有很大的相似性，他们都是有黄沙通过不同的途径制得的，它们都含有共同的元素是什么呢？ 多媒体：一、半导体材料与单质硅
无机非金属材料中的常见结构类型
尹从岭
（北京大学化学与分子工程学院）
摘要：本文综述了无机非金属材料中的常见结构类型，介绍了它们之间的联系与区别。 关键词：钙钛矿；钨青铜；尖晶石；六方密堆积；立方密堆积 无机化合物的结构型式复杂多样，本文选择一些简单而重要的结构型式加以讨论。 1． MX 型化合物的结构 1． NaCl 型的晶体结构 在 NaCl 的晶体中，Na+和 Cl-交替排列，具有正八面体配位，晶体属于面心立方点阵 Oh 点群。 NaCl 晶体结构可看作 Cl-作立方最密堆积， 在这堆积的每个八面体空隙中填入 Na+。 晶体结构示于图 1 中。属于 NaCl 型结构的化合物有离子键型的 碱金属卤化物和氢化物，碱土金属的氧化物和硫化物；有过渡 键型的金属氧化物、硫化物以及间隙型的碳化物和氮化物。 LiVO2 是与 NaCl 结构相关的化合物。LiVO2 结构中氧离子 构成立方密堆积，金属离子沿体对角线方向交替占据八面体空 隙，形成锂原子层和钒原子层。图 2 Li+ 给出了 LiVO2 的晶体结构。LiVO2 可 以看作是有序的 NaCl 结构，具有三 图 1 NaCl 的结构 2O 方对成行，空间群为 R32/m。在较高 的温度下，LiVO2 结构中的两种阳离子趋于无序分布，LiVO2 转 变成典型的 NaCl 立方结构。 3+ NbO 是另外一个与 NaCl 结构相关的化合物。 NbO 结构中， 在 V 有 1/4 的铌和氧格位未被占据， 因而可以看作 NaCl 的有序缺陷结 构。 NbO 结构中， 是平面四方配位。 在 Nb NbO 结构也可以看作是由八面体金属原 子簇 Nb6 共用顶点而形成的骨架结构。 NbO 的结构如图 3 所示。 CaC2 是另外一个与 NaCl 结构相关的 图2. LiVO2的结构 化合物。CaC2 有多种晶型，四方晶系的 图 3. NbO 的结构 22+ CaC2 由 Ca 和 C2 组成，Ca2+和 C22-的分布和 NaCl 相似，但由于 C22-离子是哑铃状，而不是球形，使结构沿 c 轴方向拉长成四方晶系。结构的图形示于图 4。 2．CsCl 型的晶体结构 在 CsCl 的晶体结构中，Cl-作简单立方堆积，Cs+填入 立方体空隙中，正、负离子的配位数均为 8，其结构示于 图 5。 CsCl 型结构属于简单立方点 阵，Oh 点群。属于 CsCl 型的例子 化合物有 CsCl， CsBr， CsI， RbCl， ThCl， TlCl， TlBr， 4Cl， 4Br， NH NH
图 5. CsCl 的结构
C2
Ca2
图 4. CaC2 的结构
一概述 1.材料是人类社会所能接受的、可经济地制造有用物品的物质。材料性能关系到材料的应用材料含义在于应用，材料的什么决定应用的概念和设计，决定了应用的基础——综合的性能决定最终产品的形态和应用…… 2.材料研究的核心问题：以材料的结构和性能为研究对象，并重点研究结构与材料性能之间的关系，为材料性能的改进和新材料的开发提供指导。 3材料结构层次：原子结构，晶体结构——功能材料密切相关；显微结构，微观组织——结构材料密切相关；宏观结构——复合材料相关；、 4材料的电子结构——指材料中的电子分布和状态，它不同于单个的分子和原子的电子结构，因为这两者不是长程的完整的材料。它是决定材料晶体结构的主要和本质原因。 5. 电子波动反映到原子中，为驻波。 6.现代材料结构和性能测量的重要原理和基础：X光衍射和电子显微技术——微观结构，磁性分布和能隙空间分布等等，其中大都以微观过程或性能直接体现了量子效应和作用…… 7.量子理论是解决电子结构的惟一工具。是以能量的量子化和波函数概念为核心的，可依照薛定额方程确定的第一性原理分析方法。 二、晶体结构 1晶体的特征：均匀性；各向异性；自发地形成多面体外形；晶体具有明显确定的熔点；晶体的对称性；晶体对X射线的衍射； 2晶体的宏观特性是由晶体内部结构的周期性决定的,即晶体的宏观特性是微观特性的反映。 3晶体结构即晶体的微观结构，是指晶体中实际质点（原子、离子或分子）的具体排列情况 4晶体与非晶体的最本质差别在于组成晶体的原子、离子、分子等质点是规则排列的（长程序），而非晶体中这些质点除与其最近邻外，基本上无规则地堆积在一起（短程序）。晶体与非晶体之间的主要差别在于它们是否有三维长程点阵结构。 5晶体――原子或原子团、离子或分子在空间按一定规律呈周期性地排列构成的固体 6固体分类(按结构)――晶体:长程有序；非晶体:不具有长程序的特点,短程有序；准晶体:有长程取向性，而没有长程的平移对称性。 7在晶体中适当选取某些原子作为一个基本结构单元，这个基本结构单元称为基元，基元是晶体结构中最小的重复单元，基元在空间周期性重复排列就形成晶体结构。晶格+基元=晶体结构 8晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限分布，通过这些点做三组不共面的平行直线族，形成一些网格，称为晶格(或者说这些点在空间周期性排列形成的骨架称为晶格)。9取一格点为顶点，由此点向近邻的三个格点作三个不共面的矢量，以此三个矢量为边作平行六面体即为固体物理学（简称原胞）。 10结晶学原胞（简称单胞）构造：使三个基矢的方向尽可能地沿着空间对称轴的方向，它具有明显的对称性和周期性。 11维格纳--塞茨原胞构造：以一个格点为原点，作原点与其它格点连接的中垂面(或中垂线)，由这些中垂面(或中垂线)所围成的最小体积(或面积)即为W--S原胞。特点：它是晶体体积的最小重复单元，每个原胞只包含1个格点。其体积与固体物理学原胞体积相同。 12原胞与分类—7大晶系 晶系晶轴轴间夹角实例 立方 a = b = c α=β=γ= 900Cu, NaCl 四方 a = b ≠ c α=β=γ= 900Sn, SiO2 正交 a = ≠ b ≠ c α=β=γ= 900I2, BaCO3 三方 a = b = c α=β=γ≠ 900As, Al2O3 a = b ≠ c α=β= 900，γ = 1200 单斜 a ≠ b ≠ c α= γ= 900，β≠ 900KClO3 三斜 a ≠ b ≠ c α≠ β≠ γ≠ 900 K2CrO7 六方 a = b ≠ c α=β= 900，γ =1200 Mg,CuS
2015级无机非金属自命考题 无机非金属工学1 第一题：什么是无机非金属材料？不同于金属和有机高分子材料的五个特性是？ 答案： （1）某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。 （除了有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的总称） （2）1-耐高温；2-化学稳定性高；3-高强度和高硬度；4-电绝缘性好；5-韧性差。 第二题：叙述浮法生产平板玻璃流程。 答案： 砂岩经过煅烧后粗碎，和粉碎和过筛后的硅砂、白云石、石灰石、纯碱、芒硝、萤石以及烟道灰和来自切裁和成型留下的碎玻璃经不同的运输方式进入排式集料器，经称量混合除铁之后，进入熔窑熔炼，后经锡槽，退火窑，切断得到平板玻璃。 第三题：什么是黏土的可塑性、离子交换性和触变性。 答案： 可塑性：黏土与适量水混练后形成的泥团，在外力的作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力处去后，仍能保持该形状不变的性能。 离子交换性：黏土颗粒因表面层的断裂和晶格内部的不等价置换而带电，使其能够吸附溶液中的异性离子，这些被吸附的离子又可被其他离子所置换。 触变性：黏土泥浆或可塑泥团在静置后会变稠或凝固，若此时受到搅拌或振动，则可使其黏度降低而流动性增加，再放置一段时间后又恢复原来的状态。 第四题：表示煤的组成有哪几种基准？ 答案：收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。 第五题.长石的种类和作用是什么？ 答案： 种类:钠钾长石族:透长石、正长石、微斜长石。斜长石族中的斜长石。 作用:在陶瓷工业中:（1）提供碱金属氧化物，有利于降低烧成温度。（2）长石熔体能熔解黏土及石英等原料，促进莫来石的形成和长大，提高坯体的机械强度和化学稳定性。（3）长石熔体填充于各颗粒间，促进坯体致密化，提高陶瓷制品的透光度。 在玻璃工业中:引入三氧化二铝的主要原料，同时引入氧化钠，氧化钾。 第六题.粉磨机械按施力方式可分为哪几种类型？ 答案： 以磨剥为主的研磨介质类磨机。以挤压为主的料床挤压类磨机，以冲击为主的机械冲击或流能冲击类磨机。 第七题：简述球磨机的优缺点。 答案: 优点:1.结构简单坚固，运行可靠，维护方便，可长期运行； 2.密闭性好，无扬尘；
无机非金属材料：是以某些元素的氧化物，碳化物，氮化物，卤素化合物，硼化物以及硅酸盐，铝酸盐，磷酸盐，硼酸盐等物质组成的材料，是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的总称。他与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料 材料按用途分类：结构材料和功能材料 通常把他们分为普通的和先进的无机非金属材料两大类。 无机非金属材料的特性：耐高温，化学稳定性高，高强度高硬度，电绝缘性好，韧性差。粉体颗粒的大小，级配，形状及其均匀性往往直接影响产品的质量和产量，同时也决定了该采用什么样的设备及工艺流程。 钙质原料：是制造硅酸盐水泥和石灰的主要原料，也是陶瓷和玻璃工业生产中引入氧化钙成分的物质， 种类和性质：15页 陶瓷工业使用的钙质原料主要有较纯的石灰石，方解石和硅灰石等，主要目的是增加坯体及釉料中熔剂矿物的含量，降低产品的烧成温度。但通常要求钙质原料中的氧化钙大于50%，有害着色物质氧化铁的含量小于0.15%。 碳酸法制糖厂的糖滤泥，氨碱法制碱厂的碱渣以及造纸厂的白泥，其主要成分都是碳酸钙，均可用钙质原料， 常见粘土主要为高岭石类，蒙脱石类和伊利石类三大类别 高岭石类特点：吸附能力小，可塑性和结合性较差，杂质少，白度高，耐火度高。 蒙脱石类特点：颗粒细小，可塑性极强，能提高坯料可塑性和干坯强度，但杂质多，收缩大，烧结温度低。 伊利石类特点;一般可塑性低，干燥后强度低，干燥收缩小，烧结温度低， 可塑性：是指粘土与适量水混练后形成的泥团，在外力作用下，可塑造成各种形状而不开裂，当外力除去以后，仍能保持该形状不变的性能，通常用塑性指数或塑性指标来表示。 离子交换性:粘土粒子因表层的断键和晶格内部离子的不等价置换而带电，它能吸附溶液中的异性离子，这种被吸附的离子又可被其他离子所置换的性质。 触变性：粘土泥浆或可塑泥团在静置以后变稠或凝固，当受到搅拌或振动时，粘度降低而流动性增加，再放置一段时间后又能恢复原来状态的性质。 石英类原料的应用和晶型转化：22页 粉碎：以外力克服固体物料质点间结合力而使物料几何尺寸减小的过程 根据粉碎前后物料尺寸减小的程度，可将粉碎分为破碎，粉磨和超级粉碎三个阶段。 硬度：固体物料的坚硬程度可用莫氏硬度指数来划分，其相对划分基准为：滑石莫氏硬度指数为1，金刚石指数为10，显然，数值越大，硬度越高，通常，莫氏硬度7—10称为硬质物料，，4—6称为中等硬质材料，1—3称为软质材料，相对而言，硬度材料较难粉碎，软质材料较易粉碎。 粉碎施力方式可分为：压碎，击碎，磨剥，弯折和劈碎。 破碎机的种类较多，但按照施力方式，主要分为挤压式和冲击式两大类。 破碎机的应用场合：38页。 气体输送装置主要有吸送式，压送式和混合式。 混合物的均匀程度称为混合度，它是表示分散度的指标。 一般常见的混合机可分为三大类，包括间歇式混合机，气力混合机和连续混合机。 混合过程的混合机理：对流混合，扩散混合和剪切混合。 熔化：是将配合料投入耐火材料砌筑的熔窑中，经高温加热，得到无固体颗粒，符合成型要求的各种单相连续体的过程。 玻璃熔窑分为池窑和坩埚窑两大类，按作业方式分为连续作业熔窑和间歇作业熔窑，按加热
高考化学二模试题分类汇编——无机非金属材料推断题综合含详细答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析） 1．某一固体粉末含有SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入足量NaOH溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中加入过量盐酸，过滤，将所得滤渣洗涤并灼烧至恒重，最终固体成份为 A．SiO2B．Fe2O3、SiO2 C．SiO2、Al2O3D．Fe2O3 【答案】A 【解析】 SiO2、Fe2O3、Al2O3，加入足量NaOH溶液充分反应后，过滤，向所得溶液中含有硅酸钠、偏铝酸钠，加入过量盐酸，生成硅酸沉淀，将所得滤渣洗涤并灼烧生成二氧化硅，故A正确。 2．在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，共生成4种盐的是（）A．SO2、CO2、SO3 B．H2S、NO、SO3 C．CO2、Cl2、SO3 D．SiO2、CO、Cl2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．SO2、CO2、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2SO3、Na2CO3、Na2SO4，生成3种盐，故不选A； B．NO与氢氧化钠溶液不反应，H2S、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2S、Na2SO4，生成2种盐，故不选B； C．CO2、Cl2、SO3分别与过量NaOH溶液反应生成Na2CO3、NaClO、NaCl、Na2SO4，生成4种盐，故选C； D．CO与氢氧化钠溶液不反应， SiO2、Cl2分别与过量NaOH溶液反应生成Na2SiO3、NaClO、NaCl，生成3种盐，故不选D； 故选C。 【点睛】 本题考查物质的性质，综合考查元素化合物知识，把握物质的性质及发生的化学反应为解答的关键，侧重氯气与氢氧化钠溶液反应的考查，明确NO、CO与氢氧化钠不反应。 3．对于足球烯C60的认识错误的是（） A．是分子晶体B．含有非极性共价键 C．存在同素异形体D．结构稳定，难以发生化学反应 【答案】D
2017年度广东省科学技术奖项目公示 项目名称功能无机材料的合成与设计及计算模拟主要 完成单位 深圳大学 主要完成人（职称、完成单位、工作单位） 姓名排名职称工作单位 完成单 位 对本项目的主要贡献 张培新 1 教授深圳大学 深圳大 学 主要在锂离子电池正极材料的制备、掺杂改性 及其模拟计算，矿渣微晶玻璃设计系统开发， 光谱选择性材料制备等方面开展了大量的工 作，对本项目《重要科学发现》中的第1、2、 3项科学发现做出了创造性贡献，是第1、2、3、 6、7、9、10篇代表性论文专著的作者。 任祥忠 2 教授深圳大学 深圳大 学 主要对锂离子电池正极材料的掺杂改性，矿渣 微晶玻璃制备及其力学性能研究等方面开展了 大量工作，对本项目《重要科学发现》中的第 1、2项科学发现做出了创造性的贡献，是第1、 2、6、7、10篇代表性论文专著的作者 吕维忠 3 教授深圳大学 深圳大 学 主要在光谱选择性材料的制备及性能开发等方 面开展了大量研究工作，对本项目《重要科学 发现》中的第3项科学发现作出了创造性贡献，
是第3、5、8 篇代表性论文专著的作者。 张冬云 4 副教授深圳大学深圳大 学 主要在锂离子电池正极材料的模拟计算方面开 展了大量的工作，对本项目《重要科学发现》 中的第一项科学发现做出了创造性的贡献，是 第1、6、7、9篇代表性论文专著的作者。 刘剑洪 5 教授深圳大学深圳大 学 主要在锂离子电池正极、负极材料的制备方面 开展了一定的工作，对本项目《重要科学发现》 中的第1项科学发现做出了创造性的贡献，是 第1、2、4、5篇代表性论文专著的作者。 项目简介 一、锂离子电池材料: （1）采用化学沉淀法、固相机械活化法和溶胶-凝胶法等合成了LiFePO4 等多种正极材料，并采用金属离子、碳、导电聚合物等对制备的正极材料进行掺杂改性，显著地改善了其电化学性能。其中LiFePO4在深圳市雄韬电源科技有限公司进行了中试生产，所得成品锂离子电池的电化学比容量高，循环稳定性好，具有重要的市场应用前景。（2）采用分子动力学和第一性原理量子力学方法对制备的材料进行了计算机模拟，系统研究了LiFePO4 离子的微观动力学、晶体界面，研究了复杂物理条件下电池充放电过程中材料微观结构的变化过程，为研究其它的锂离子电池正极材料导电机理及微观性质，电化学性能的改善，掺杂离子种类与数量的选择，提供先期的理论预测与科学依据。 二、微晶玻璃: （1）首次将矿渣微晶玻璃材料设计过程概念化和模型化，提出了矿渣微晶玻璃的类比设计和经验设计模型，构建了国际上第一个集组分设计、性能预测、学习和解释功能于一体的基于 WWW的矿渣微晶玻璃材料设计系统，实现了矿渣微晶玻璃材料设计自动化及智能化。（2）首次采用分子动力学方法对微晶玻璃的微观结构、晶核形成及晶体生长等方面进行了计算
无机非金属材料概论 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后，随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。 常见种类 二氧化硅气凝胶、水泥、玻璃、陶瓷。 成分结构 在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。 硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一，硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。 应用领域 无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各 种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。它们产量大,用途广。其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material〉、人工晶体〈artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等。 分类 传统陶瓷： 其中，瓷是粉体的致密烧结体，较之较早的陶，其气孔率明显降低，致密度升高。 陶瓷在我国有悠久的历史，是中华民族古老文明的象征。从西安地区出土的秦始皇陵中大批陶兵马俑，气势宏伟，形象逼真，被认为是世界文化奇迹，人类的文明宝库。唐代的唐三彩、明清景德镇的瓷器均久负盛名。 传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐，自然界存在大量天然的硅酸盐，如岩石、
无机材料合成及工艺复习提纲 主要题型：填空、选择、名词解释、简答、综合实践（材料合成设计） 第一章绪论 1、化学的核心任务:是研究化学反应与创造新物质；无机合成化学的目标:是 为创造新物质和新材料提供高效、对环境友好的定向合成与制备手段，并在此基础上逐步发展无机材料的分子工程学。 无机合成内容：经典合成—极端条件下合成—特殊的合成—软化学和绿色合成方法典型无机化合物的合成——典型无机材料的合成 2、现代无机合成化学研究成果的先进性表现在哪四个方面？ ⑴高难度合成与特殊制备技术的快速发展使具有复杂功能体系的新化合物、物相与物态合成数量大幅度增加，开发了大量复合、杂化与组装材料； ⑵在合成与制备化学发展的基础上开拓了大量新合成反应、合成路线与合成技术，包括极端条件下的合成，各类高选择性合成反应技术等； ⑶生产过程中绿色(节能、高效、洁净、经济)合成路线的研究与开发； ⑷特定功能与生物活性的化合物、分子集合体与材料的分子设计、定向合成与分子 (晶体)工程研究的积极开展。 3、软化学合成的概念及其特点。（储氢合金的工作） 软化学是相对于硬化学而言的。它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。软化学合成也属绿色化学范畴。（水法冶金） 特点：1.不需用高纯金属作原料；2.制得的合金是有一定颗粒度的粉末，不需在使用时再磨碎；3.产品本身具有高活性；4.产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能；5.合成方法简单；6.有可能降低成本；7.为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径 4、极端条件下的合成中极端条件包含哪些要素？（金刚石晶体的生成） 极端条件是指极限情况，即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光、等离子体等。