10材料化学01班20106734李磊1

实验报告一

一、实验1 word复合文档的设计（一）、实验目的

1、掌握文档的页面设置。

2、掌握文档中文字的分栏排版、段落的边框、底纹、首字下沉的设置。

3、掌握文档中图表的插入及标注、艺术字、文本框的插入及排版。

4、掌握图文混排的一般方法。

5、掌握公式编辑器的使用。

（二）、实验内容

1、页面的设置

上下左右边距、页眉页脚边距、纸张大小等。

2、输入文字内容

第一段：五号、楷体、黑色、分栏；

第二段：五号、宋体、蓝色、首字下沉两行；

第三段：小四号、宋体、深红色、淡蓝色底纹；

第四段：小四号、宋体、黑色。

3、段落分栏

4、设置首字下沉

首字下沉行数为2。

5、设置段落底纹

6、设置段落边框

7、插入艺术字

选择“四周型”环绕方式。

8、插入剪贴画

“紧密型”环绕方式。

9、插入文本框

文字为楷体、三号、深红色、加粗。

设置为“水滴型纹理”。

10、设置页眉页脚

11、插入公式

12、文档打印预览

（三）、实验过程及结果实验操作及内容见以下页面（四）、实验分析总结

在论文等文档中，经常使用数学公式，学会工时输入时文档编排的基本功。 1、通过学习，能具体找到各工具的位置及功能，并会合理编排文档。

2、具体丰富的美化功能还不了解，需要多加练习。

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重庆大学本科学生毕业设计

网络的规划设计和系统集成

学生：ＸＸ

学号： XXXXXXXX

指导教师：ＸＸＸ教授

专业：ＸＸＸＸ

重庆大学ＸＸＸＸ学院

200Ｘ年Ｘ月

Graduation Design of Chongqing University

Design & System integration of Hospital Network

Undergraduate: ＸＸＸＸ

Supervisor: ＸＸＸＸＸ

Assistant Superviso:

Major: ＸＸＸＸＸＸＸＸ

College of ＸＸＸＸＸＸＸChongqing University

June 200Ｘ

摘要

随着信息技术发展的日新月异，医院信息化建设也在日益加快，如何更好的实现医院智能网络的构建，满足医院内各楼层间轻松安全的信息交换，充分利用网络的高效、及时等优势，为医生和病人服务，提高医院的综合竞争能力。

在此背景下，XXXX医院把网络建设提上了日程。本设计是为该院进行网络所做的规划设计和系统集成说明书，主要主要包括需求分析、网络设计、结构化布线系统设计、网络系统测试。

本文详细介绍了医院网络规划和系统集成设计的各个方面。在需求分析阶段，通过分析医院的应用情况，得到初步的网络需求信息。在网络设计阶段，详细说明医院网络使用的各种网络技术和协议，医院内部各个科室的网络规划和地址分配方案，网络安全和网络管理的设计，最后还详细说明了医院的服务器配置。在结构化布线设计阶段，详细说明了结构化布线系统的六个部分的设计，列出了详细的设备清单。在最后的网络测试阶段包括静态测试和动态测试，静态测试包括了电缆的连通性和衰减性等测试，在动态测试，列举了测试各种网络设备如路由器、交换机的测试命令。

关键字：网络设计，IP，路由器，交换机，网络管

ABSTRACT

Information technique changes with each passing day,as the development of this, hospital information-based construction also develops with a high speed.Some problems were raised out accordingly,such as:how to set up and carry out the hospital network;how to satisfy and make information commutation become simple and convenient between each floors in the hospital; how to raise up the comprehensively competitive ability of the hospital by making good use of the network in the service for doctors and patients.

Under this background, XXXXX hospital raise out the network construction to its agenda. This design is for the hospital to carry on the network programming and integrated system design, mainly including needing analysis, network design, lines’ structure design, network system test.

This text introduces the hospital network programming and aspects of integrated system. At the needing analysis stage, it will get a basic requirements of network setting after analyze the applied circumstance of the hospital. At the design stage of network setting, it will point out these information: various network technique and agreement which elaborates on the hospital network at its harmonious using status; it also describes the internal programming and address assignment of each section room in the hospital; the network safety and management design, and finally,the server configuration of the hospital.Turn to the stage of network project assignment and designing,it elaborates on the design of the six parts in the network lines’ assignments,it gives the detailed equipments list as well.The final network test includes the static test and dynamic test,the static test includes the attenuation and connexity of the electric cable,during the introduction of dynamic test,it gives out all the testing orders of various of network equipments,such as the router and switch.

Keywords: network design,ip,router,switch,network management

目录

摘要 ................................................................................................................................... I ABSTRACT ......................................................................................................................... II 1前言 . (3)

1.1 医院网络系统对网络性能的要求 (4)

1.2 医院网络系统对主机系统的主要要求 (5)

1.3 科室布局及信息点分布 (5)

2 网络系统总体设计 (6)

2.1 网络设计和系统集成设计原则 (6)

2.2 网络建设思想 (7)

3 网络系统详细设计 (7)

3.1 网络系统拓扑结构 (8)

3.2 联网技术 (8)

3.2.1 主干网技术 (8)

3.2.2 楼内局域网连接技术 (9)

3.2.3 广域网技术 (9)

3.3 网络通信协议 (9)

3.3.1高层网络协议 (9)

3.3.2 低层传输协议 (9)

3.3.3 主干线标准 (10)

3.3.4 广域网协议 (10)

3.4子网和IP地址规划 (10)

3.5设备选型 (11)

3.5.1 路由器选型 (11)

3.5.2 交换机选型 (12)

3.5.3 防火墙 (13)

3.5.4 终端工作站和打印机及UPS设备 (14)

3.5.5 网管平台 (14)

3.6医院网络的组成 (15)

3.6.1 主干网及其组成 (15)

3.6.2 主大楼的的网络组成 (15)

3.6.3 内科大楼网络 (16)

3.6.4 行政大楼网络 (16)

3.7 网络活动目录、域的规划设计 (16)

参考文献 (18)

1前言

随着医疗体制改革的不断深入，医院之间的竞争日益激烈。医院之间的竞争，除了需要专业技术过硬的医护人员，还要靠改善医院的管理，靠管理提高服务水平，靠管理来增收节支。同时，医院作为一个服务大众、关系民生的窗口行业，

提供服务水平，让患者体验愉快的就医过程，是经济发展、社会进步、文明程度

提高的重要内容。"十六大"提出"全面建设小康社会"，对医院的发展也提出新的

要求。然后，现实的情况是，"三长一短"（挂号、收费、取药时间长、医生看病

时间短）的医患矛盾还十分突出，广大百姓期待着这种状况尽快改变。

信息化作为未来社会发展的必然趋势，已经为很多行业带来深刻的变化，对医院的重要性也逐步显现[17]。它的作用不仅仅是为了解决医院目前的生存问题，更是医院长期发展的基础。在此背景下，重庆市急救医疗中心把网络建设提上了日程[16]。

医院的网络建设方案要在满足今天各种信息的传输要求和适应未来网络的发展之间寻求一个最佳的平衡点。因此，XXXXXX医院对于网络建设提出了如下要求：整个网络应具有一定的先进性、良好的安全性、稳定性、易管理性和扩展性，在当前投资下，实现网络的最佳应用；同时所建设的系统又能为将来网络进一步拓展及应用系统的发展、集成留有余地。其次则要认识先进性和实用性的辩证关系，充分利用当今计算机与通讯技术的最新成果，从一个高的起点上开始发展，保证系统具有较长的生命周期，同时还要考虑资金、人力、应用等现有状况，把先进的技术和实用的产品融为一体。此外，所选产品应符合国际技术规范和标准，具有开放性，支持多种协议和多种接口及跨平台应用[1]。

面对这样的应用趋势，我们需要准备一个怎样的网络，才能满足需求？

1.1 医院网络系统对网络性能的要求

经过调查分析XXXXXX医院的应用需求，大致可以归纳为三个方面：管理信息系统、临床信息系统、其他信息系统，如下表所示：

表1-1 医疗行业主要应用系统简表

通过对以上三类应用系统的分析，我们发现：

●管理信息系系统的应用特点是以文字、简单图形信息为主，虽然数据量不大，但对于基础架构需要比较高的可靠性和安全性，对服务质量也有一定的要求。

●临床信息系统的应用为丰则较为丰富。除一般文本信息外，医疗应用数据包含大量图形、视频、语音信息，要求安全、可靠、保证服务质量和高性能，需要同时支持语音、视频和数据等多种业务，又要方便以后的扩展。在某些关键应用上，对于服务质量、高性能、高可用性又提出了更高的要求[12]。

根据以上分析，我们得到网络化医院对网络性能的要求：

表1-2 医疗应用系统对网络性能

1.2 医院网络系统对主机系统的主要要求

●主机系统应采用国际上较新的主流技术，并具有良好的向后扩展能力[16]；

●主机系统应具有高的可靠性，能长时间连续工作，并有容错措施；

●支持通用大型数据库，如SQL、Oracle 等；

●具有广泛的软件支持，软件兼容性好，并支持多种传输协议；

●能与Internet 互联，可提供互联网的应用，如WWW浏览服务、FTP传输服务、E-mail 电子邮件服务、NEWS新闻组讨论等服务[17]；

●支持SNMP 网络管理协议，具有良好的可管理性和可维护性；

1.3 科室布局及信息点分布

各大楼的科室和详细信息点数大致如下表格所示：

表1-3信息点分布

2 网络系统总体设计

2.1 网络设计和系统集成设计原则

根据XXXXXX医院的未来需求特点，网络设计和系统集成应遵循以下原则：

●采用Internet 上的标准协议，提供医院内部及面向全体的WWW服务、FTP 服务、NEWS 服务、电子邮件服务，实现与国际互联的完全接轨。

●具有高峰处理能力，支持全面数字化，支持语音数据视频集成，7×24 小时可靠运行，良好的网络性能和端到端的QoS控制。

●保证所有各科室临床业务分级管理。

●病毒防范，入侵检测，虚拟专网和阻止病毒传播，能防止网络的非法访问，保护关键数据不被非法窃取、篡改或泄漏，使数据具有极高的可信性，追求网络最高的稳定性，安全性。。

●图形化的网络管理界面，各类设备统一的人机通信界面，达到良好的可管理性，便于医院网管人员管理整个网络，所有网络设备均可用适当的网管软件进行监控、管理和设置[2]。

●高性价比，满足目前需要，通过灵活性和模块化的方式平滑升级网络功能和扩展网络规模，满足不断增长的医院网络需求。

●本着实用的原则，尽量使用成熟先进的平台软件，以方便网络尽早投入实际运行。

●应具有支持通用大型数据库的功能，支持多种协议，具有良好的软件支持。

●采用分布式的结构，以便开发和维护，采用集群解决方案，以保证连续工作。

●为保证网络速度而采用高的带宽，同时应合理分配带宽，使用户不受网上“塞车”的影响。

●采用国际统一标准，以拥有广泛的支持厂商，最大限度采用同一厂家的产品。

2.2 网络建设思想

基本构架以TC/IP为基本的传输协议。

主干网采用千兆以太网技术。

分支采用快速以太网技术以满足普通应用的需求。

采用先进的虚拟网络技术，将网络按功能划分为不同子网，增强网络的安全性。

融合WEB技术等INTERNET的综合应用。

采用防火墙技术提高网络的安全性、可靠性。

3 网络系统详细设计

3.1 网络系统拓扑结构

整个网络包括医院主干网和用户接入网，医院主干网采用全连接网状拓扑结构，用户接入网以星型网络为主，拓扑结构以主大楼16楼计算机中心为主，通过楼层交换机接入。

主干网是整个网络的信息传输主干线，如果不采取线路冗余措施，就可能由于一条线路失效而导致部分网络或整个网络瘫痪。全连接的网状拓扑结构的主要优点是增加网络的可靠性。当主干网上的一条链路发生故障时，网络信息可自动路由到另一条冗余链路上传输，提高网络的可靠性。

用户接入端采用星型拓扑结构是因为它与其他拓扑结构相比具有如下优点：

●网络结构简单、明了，易于管理、维护。

●网络可靠性高，不会由于一个节点（中心节点除外）出现故障，导致全网瘫痪。

●星型结构特别适合于当前流行的、先进的网络结构化布线。

●系统容易扩展，可实现带电接入与拆除，并且对整个网络运行无任何影响。

●特别适合于交换机、集线器等设备的连接。

●容易通过增加主干设备端口连接数，实现扩展主干线的带宽。

●适于星型结构的设备技术成熟，种类多，选择余地大。

图3-1 网络拓扑图

3.2 联网技术

3.2.1 主干网技术

主干网采用交换式1000Mbps以太网技术[4]，在该方案中，往来中心节点、内科大楼节

点、行政楼节点、宿舍楼节点、办公楼节点之间采用多模光纤以全连接拓扑结构通过

1000Mbps交换技术进行连接，这样既保持了主干网的高带宽，又保证了线路冗余。

3.2.2 楼内局域网连接技术

楼内局域网采用快速以太网100M连接技术，通过超五类双绞线按照星型拓扑连接保证了用户100M到桌面的要求。

3.2.3 广域网技术

医院系统与医保部门及其它医疗机构的信息交换非常的重要，同时这些信息都要求很高的保密性，所以建议采用VPN[5]接入连接医保中心，VPN采用隧道技术，让报文通过公共网络进行传输，他采用身份认证，对用户进行授权，对数据进行加密等措施确保了安全性，可有效确保医院网络的安全。此外他还可有效地减少通信费用，容易扩展，支持及时地建立业务联系，便于管理。在因特网的接入可以采用ISDN，ISDN它为用户提供一种连接电信用户和远程支持到企业局域网或Internet的高效，经济的方案，通过一对用户线提供电话，数据，传真，可视电话等多种业务。

3.3 网络通信协议

为了对操作平台和应用软件有最好的支持，得到最优的性能价格比，以及和Internet实现连接，我们选择了以TCP/IP为中心的、开放的、标准的网络通信协议。

3.3.1高层网络协议

TCP/IP是一个成熟的而且功能完备的网络协议体系。TCP/IP对现有的几乎所有通信介质都提供支持，同时有大量的应用软件和操作系统是以TCP/IP为基础的。Windows 2003、Windows xp/2000、NetWare及高版、所有UNIX和Linux版本，它们都内置了TCP/IP协议。在Windows 上加载winsock模块即可实现TCP/IP功能。DOS下也有许多实现TCP/IP功能的软件。

3.3.2 低层传输协议

低层传输协议建议采用IEEE802.3（ISO8802.3）标准。该标准中的802.3（10 M以太网）、802.3u（100 M以太网）、802.3z（1000 M以太网）都是兼容的，能够实现真正的无缝连接。802.3是局域网中使用最多的物理层、数据链路层以太网标准。绝大多数网络设备、网卡支持802.3标准。

3.3.3 主干线标准

主干线使用的多模光纤遵从SONET/SOH的OC/STM标准。只需更换主干上的网络设备即可实现带宽升级。

3.3.4 广域网协议

路由器支持的接口有V3.5，RS-232等，支持的广域网协议有PPP，FrameRelay，VPN，ISDN等。

3.4子网和IP地址规划

医院网采用VLAN技术来划分子网[13]。通过VLAN的合理设置，用户可以方便地在网络中移动，而不需要线路的改变。这样，可以从逻辑上对每个用户进行分组管理，由计算机自动根据配置形成相应的虚拟网络工作组，并设定相应的安全和访问权限，充分发挥交换式网络的优势，体现交换式网络高速、灵活、易管理等特性。采用VLAN还可以控制网上的广播风暴，增加网络的安全性，对网络进行集中化的管理控制，从而大大减低了网络管理和维护工作的负担，降低了网络维护的费用。在这次升级方案中，重庆市第四人民医院划分VLAN的原则为结合应用类型和物理位置划分子网，同时根据系统安全需求和防病毒特点分为安全、半安全及不安全的子网。当然，在使用VLAN技术中，也要控制子网的数量，以简化网络结构，便于网络管理。

整个网络基于交换机端口划分VLAN，分为交换机服务器子网，管理子网，住院系统子网，门诊系统子网，护理子网，因特网用户子网，财务子网，行政子网，药品/器材子网[15]。

全院有800个左右的信息点，因此内部地址采用B类的私有地址172.16.0.0，子网掩码255.255.255.0，分给每个部门可以使用254台主机的的地址区间。

表3-1 子网规划表

3.5设备选型

网络设备分为网络交换设备、路由设备、服务器没备、磁盘阵列存储设备、磁带备份设备、终端工作站、打印设备以及电源等设备。

选型策略

我们主要从以下几点出发考虑设备的选型问题：

?尽量选用同一厂家的设备，这样在设备可互联性，技术支持，价格等方面都有优势。

?在网络的层次结构中，主干设备选择应预留一定的能力，以便于将来扩展，而低端设备则够用即可。因为低端设备更新较快，且易于扩展。

?选择的设备要满足用户的需要。主要是要符合整体网络设计的要求以及实际的端口数的要求。

?选择行业内有名的设备厂商，以获得性能价格比更优的设备以及更好的售后保证。

在网络设备的选择上，采用当今在网络设备市场上占有率第一的Cisco公司网络产品来组建重庆市急救中心网络。选择Cisco的理由有：

首先Cisco是目前世界上最大的网络公司。Cisco的雄厚实力与技术力量是其他网络厂商无法比拟的。Cisco公司掌握着计算机网络全球市场的70%，选择Cisco，在售后支持和长期维护方面最有保证[8]。

其次，Cisco是网络标准制订的关键参与者。在网络能够互通，互联之前，首先要确定标准。Cisco在这方面有着天然的优势，选择Cisco，可以在更大程度上保护用户的投资，能够确保同今后网络的兼容。

第三，Cisco产品的潜在问题最少。Cisco 是世界上拥有用户最多的网络厂商，其产品的质量问题也是最有保证的。而一些小的网络厂商虽然其产品的价格较低，性能也非常优越，但由于其市场的考验不够，所以出问题的可能性就要大得多。尤其在一些高端的设备方面，由于市场需求量本身就不如低端产品，情况更是如此。

3.5.1 路由器选型

接入路由器采用Cisco 2811路由器，该路由器不仅能够提供外网系统的高速的Internet 连接，还可以提供内网系统所需的VPN的连接，与医保机构构成虚拟专用网，具有安全性高带宽足够等特点。其性能如下：

一个平台中结合了拨号访问、先进的局域网到局域网路由服务、A TM 连接以及语音、视频和数据的多种业务集成。

模块化，可伸缩的设计提供性能、可伸缩性、灵活性和投资保护。

高密度SDN PRI功能。

预配置的BRI和PRI调制解调器捆绑。

支持Modem-over-BRI 功能性。

集成Cisco IOS软件(产品定价中包括IP IOS软件)。

完全支持VPN。

Cisco IOS 防火墙特性集提供防止网络入侵的安全保护。

3.5.2 交换机选型

1.主交换设备

主交换机采用两台CISCO的Catalyst6509交换机，中心交换机是整个网络的核心部件，它的故障将导致整个网络的瘫痪，因此中心交换机的选择不仅要考虑到价格，更重要的是要考虑它的性能、质量和售后的技术支持和服务。网络中心交换设备要支持ATM模块，要有QoS服务质量保障，要顾及今后的网络发展等等[9]。

经测算，主干光缆、冗余光缆、服务器(每台服务器最终配备两块千兆网卡)接人共需千兆端口12个、RJ45百兆端口40个。

综合上述因素考虑，对中心交换机的要求：满足双电源、双引擎冗余，提供24个1000M 端口、40个100M端口，从网络管理的角度来说，现代大型网络必须进行VLAN划分。根据未来的应用模式，基本上所有的用户都是对服务器的集中式防问，因此采用扩展的大交换/小路由没汁方案，所以对中心交换机的三层交换速率要求较高。

综合诸多因素考虑，最终确定选用配备有双电源，双引擎模块的Cisco 6509交换机作为我们网络的核心交换机。

专门用作网络中心交换设备的Cisco CataLyst6509是Cisco具有三层交换能力的产品，它融快速以太网、A TM、第二层线速交换等先进技术于一体，确保医院网络性能、容量和控制能力。

CataLyst 6509交换机支持256G BPS的交换带宽和150MPPS的多层交换能力，完全可以满足医院日前以及将来网络的需求。

该型交换机具有9个模块插槽，支持双引擎、双电源冗余，可提供130个千兆端口或384个10/100兆端口。首期选用双电源、双引擎冗余、2块8口千兆模块，主干光缆、服务器接人中心交换机千兆模块端口。

Catalyst 6509提供业界领先的基于Cisco IOS的服务。有极其丰富的QoS／CoS特性，从而给不同的应用提供不同的优先级别。

Catalyst 6509在设计时以高可用性为其优先考虑之一，具备企业网络所需的全冗余能力。就节点级而言，所有的设备硬件部件—交换架构模块、管理模块、无源背板、电源和风扇等完全是冗余的，所有模块均是可热插拔的。在网络级，备份而又负载均衡的中继连接，诸如LAN仿真、MPOA等软件服务也都是冗余备份的，且主用和备用之间的切换完全自动完成。

材料化学第二章习题参考答案1

第二章参考答案 1.原子间的结合键共有几种？各自特点如何？ 2.为什么可将金属单质的结构问题归结为等径圆球的密堆积问题? 答: 金属晶体中金属原子之间形成的金属键即无饱和性又无方向性, 其离域电子为所有原子共有,自由流动,因此整个金属单质可看成是同种元素金属正离子周期性排列而成,这些正离子的最外层电子结构都是全充满或半充满状态,电子分布基本上是球形对称,由于同种元素的原子半径都相等,因此可看成是等径圆球。又因金属键无饱和性和方向性, 为使体系能量最低，金属原子在组成晶体时总是趋向形成密堆积结构,其特点是堆积密度大,配位数高,因此金属单质的结构问题归结为等径圆球的密堆积问题. 3.计算体心立方结构和六方密堆结构的堆积系数。

(1) 体心立方 a ：晶格单位长度 R ：原子半径 a3 4R= 3 4R a=，n=2, ∴68 .0 )3 / 4( )3/ 4(2 )3/ 4(2 3 3 3 3 = = = R R a R bcc π π ζ (2)六方密堆 n=6 4.试确定简单立方、体心立方和面心立方结构中原子半径和点阵参数之间的关系。 解：简单立方、体心立方和面心立方结构均属立方晶系，点阵参数或晶格参数关系为 ο 90 ,= = = = =γ β α c b a，因此只求出a值即可。 对于（1）fcc(面心立方)有a R2 4=, 2 4R a=，ο 90 ,= = = = =γ β α c b a (2) bcc体心立方有：a3 4R= 3 4R a=；ο 90 ,= = = = =γ β α c b a (3) 简单立方有：R a2 =，ο 90 ,= = = = =γ β α c b a 74 .0 ) 3 ( 3 8 12 )3/ 4(6 ) 2 3 2 1 ( 6 )3/ 4(63 3 hcp= ? = ?R R R R a a c Rπ π ξ＝ R a a c 2 3 8 = =

无机材料化学复习题

选择题 1 材料结构包括：晶体结构、缺陷结构和显微结构 2 物质状态：气态、液态、固态 3 缺陷的分类：点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷 填空题 1按使用材料的水平，划分的人类社会发展历史时期：石器时代→青铜器时代→铁器时代→钢铁时代 2材料、信息和能源称为现代科技的三大支柱 3复合材料由基体和增强剂组成 4材料科学的研究内容：主要研究材料的组成与结构、加工（合成）制备工艺、性能和使用效能之间的相互关系和变化规律 5硬化学反应（方法）：极端条件下进行的化学反应。软化学反应（方法）：温和可控条件下进行的化学反应。 6化学键：分子或晶体中原子或离子之间的结合作用（力）。可分为：离子键、共价键、金属键、范德华键（力） 7六方密堆晶格的原胞晶胞中所含原子个数为6；每个球都直接与12个球接触，配位数为12；空间利用率为74.06%。体心立方晶格晶胞中所含原子个数为2，配位数为8，空间利用率68.02% 8点缺陷的存在(或表现)形式 9 点缺陷可分为：本征缺陷、杂质缺陷、电子缺陷 10 热学性质包括：热膨胀、热传导、热容等材料属性，它们均与温度或热有关。 11 材料电学性质是材料被施加电场时所产生的响应行为。主要包括：导电性、介电性、压电性、铁电性等。 12 通常用电导率σ(电阻率ρ的倒数)来表示。按照ρ值的不同，可将材料分为：超导体、导体、半导体、电介质 13 任何物质都有一定的电导，即在电场作用下都会有电流通过。其电流包括两部分：表面电流、贯穿电流 14 离子晶体的载流子：离子空位、间隙离子、杂质离子；电子或空穴 15 介电性是指在电场作用下, 材料表现出的对静电能的储蓄和损耗的性质,通常用介电常数和介质损耗来表示 16 纳米微粒的四大效应：表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应 名词解释 1 材料是具有一定性能和功能、可用于制作或加工成有用物件的物质。 2 复合材料：将上述材料中的两种或两种以上有机地结合在一起，使它们在性能上协同作用、互相取长补短，所得到的全新性能的新型材料。 3 结构材料：利用材料的机械力学性能。以强度、刚度、韧性、耐磨性、硬度、疲劳强度等性能为特征。 4 功能材料：利用材料的物理化学性质和物理化学效应包括光、电、声、磁、热及相互转换。 5 材料工程学：解决如何将固体物质制成可以使用的材料和器件，使之具有指定的形态(如纤维、薄膜、陶瓷体、集成块等)和规定各种结构和性能，如具有特定的热、力、光、电、声、磁、化(学)和生(物)功能。 6 实际晶体因种种原因存在着的偏离理想完整点阵的部位或结构称为晶体缺陷

材料化学论文

自19世纪Fischer开创不对称合成反应研究领域以来，材料化学的不对称反应技术得到了迅速的发展。其间可分为四个阶段：(1)手性源的不对称反应(chiralpool)；(2)手性助剂的不对称反应(chiralauxiliary)；(3)手性试剂的不对称反应(chiralreagent)；(4)不对称催化反应(chiralcatalysis或asmmetriccatalyticreaction)。传统的不对称合成是在对称的起始反应物中引入不对称因素或与非对称试剂反应，这需要消耗化学计量的手性辅助试剂。不对称催化合成一般指利用合理设计的手性金属配合物(催化剂量)或生物酶作为手性模板控制反应物的对映面，将大量前手性底物选择性地转化成特定构型的产物，实现手性放大和手性增殖。简单地说，就是通过使用催化剂量级的手性原始物质来立体选择性地生产大量手性特征的产物。它的反应条件温和，立体选择性好，(Ｒ)异构体或(Ｓ)异构体同样易于生产，且潜手性底物来源广泛，对于生产大量手性化合物来讲是最经济和最实用的技术。因此，不对称催化反应(包括化学催化和生物催化反应)已为全世界有机化学家所高度重视，特别是不少化学公司致力于将不对称催化反应发展为手性技术(chirotechnology)和不对称合成工艺。 这将改变长期以来人们只能从动植物体内提取或天然化合物的转化来制取手性化合物.一般的化学合成只能得到外消旋混合物，须经烦琐的拆分后才能得到单一的手性化合物.不对称催化合成仅需少量手性催化剂就可将大量前手性底物选择性地转化为特定构型的手性化合物，故在手性化合物合成领域中最受关注亦最有实用前景. 而对于不对称催化合成，合适的手性催化剂的选择和合成至关重要.近几十年来过渡金属手性络合物不对称催化反应的研究，为手性化合物的不对称合成及产业化开辟了广阔的前景.金属有机催化的立体选择性有机合成的应用研究在制药工业、农药和精细化学工业中将广泛应用，也是金属有机化学在新世纪中的研究重点和热点之一。树状大分子作为一种在80年代中期出现的新型合成高分子，由于其结构的高度三维有序性，分子量的窄分布性、分子结构的高度规整性，并且是可以从分子水平上控制、设计分子的大小、形状、结构和功能基团的新型高分子化合物。其高度支化的结构和分子内大量的空腔和表面密集的官能团分布，使其在催化剂的方面具有潜在的用途。 树枝状高分子高度有序的结构，与传统的合成或天然高分子相比，其优势是显而易见的：(1)产物合成结构可控，单分散性好，可得分子量单一的产物。(2)溶解性好，外部官能团的性质决定其溶解性，可运用宏观调控的手段来合成水溶性、油溶性及两亲性的产物。(3)产物粘度小，一般合成过程中会出现一个粘度的极大值后再下降，但不同于传统的聚合物，在合成过程中不会出现凝胶化现象。这些优异的性能决定了其在催化方面潜在应用。

材料化学第二版课后答案

第一章 1.什么是材料化学其主要特点是什么 答：材料化学是有关于材料的结构、性质、制备及应用的化学。 主要特点：跨学科性，实践性。 2.材料与试剂的主要区别是什么 答：试剂在使用过程中通常被消耗并转化为其他物质，而材料通常是可重复的、连续的，除了正常的消耗外，它不会不可逆地转化为其他物质。 3.观察一只灯泡，列举制造灯泡所需的材料。 4.材料按其组成和结构可以分为哪几类如果按功能和用途对材料分类，列举十种不同功能或用途的材料。 答：（1）金属材料，无机非金属材料，高分子材料，复合材料 （2）导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航天航空材料、能源材料、电子信息材料、感光材料 5.简述材料化学的主要内容。 答：结构：原子和分子在不同层次彼此结合的形式、状态和空间分布。 特性：材料固有的化学、物理和力学特性。 制备：将原子和分子结合在一起，并最终将其转化为有用的产品应用。． 第二章1.原子间的结合键共有几种各自特点如何 特键形成晶体的特 高熔点、高强度、高硬度、低膨无饱和性、无方向性、高最系数、塑性较差、固态不导电、离子位数态离子导电高熔点、高强度、高硬度、低膨有饱和性、有方向性、低共价在熔态也不导电系数塑性较差位可以自由流动电子共有化塑性较好、有光泽、良好的导热较金属无饱和性、无方向性、配位导电性。数高范德华键无饱和性、无方向性最弱 有饱和性、有方向性氢键弱4RaaR?34??3计算体心立方及六方密堆的的堆积系数。3. （1）体心立方33RR??/(42(43)2/3)??0.68＝?bcc3a3R)/(43 n = 2单位晶胞原子数 ca8?3aR2? （2）六方密堆33R?R?/36/3)6(4(4)??＝?0.74hcp831RcaRaR)6(12?)?(3n=6322 4RaaR?24??2（3）面心立方

材料化学论文

材料化学论文题目：高温超导材料研究 班级：2009级3班 姓名：梁秋菊 学号：200910140315

高温超导材料研究 摘要：简要介绍了高温超导材料及其发展历史，对超导材料的发展现状和用途进行说明，对目前超导材料的主要研制方法进行了分析。 关键词：超导材料研究进展高温应用 一、高温超导材料的发展历史 高温超导材料一般是指临界温度在绝对温度77K以上、电阻接近零的超导材料，通常可以在廉价的液氮（77K）制冷环境中使用，主要分为两种：钇钡铜氧（YBCO）和铋锶钙铜氧(BSCCO)。钇钡铜氧一般用于制备超导薄膜，应用在电子、通信等领域；铋锶钙铜氧主要用于线材的制造。 1911年，荷兰莱顿大学的卡末林·昂尼斯意外地发现，将汞冷却到-268.98°C时，汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡末林·昂尼斯称之为超导态，他也因此获得了1913年诺贝尔奖。 1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质，当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感应强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。对单晶锡球进行实验发现：锡球过渡到超导状态时，锡球周围的磁场突然发生变化，磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了，人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。 超导材料的最初研究多集中在元素、合金、过渡金属碳化物和氮化物等方面。至1973 年，发现了一系列A 15型超导体和三元系超导体，如Nb 3 Sn、V 3 Ga、Nb 3 Ge，其中Nb 3 Ge超导 体的临界转变温度(T c)值达到23.2K。以上超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态，因而在应用上受到很大限制。1986年，德国科学家柏诺兹和瑞士科学家穆勒发现了新的金属氧化物超导材料即钡镧铜氧化物(La-BaCuO)，其T c为35K，第一次实现了液氮温区的高温超导。铜酸盐高温超导体的发现是超导材料研究上的一次重大突破，打开了混合金属氧化物超导体的研究方向。1987年初，中、美科学家各自发现临界温度大于90K的YBacuO超导体，已高于液氮温度(77K)，高温超导材料研究获得重大进展。后来法国的米切尔发现了第三类高温超导体BisrCuO，再后来又有人将Ca掺人其中，得到Bis尤aCuO超导体，首次使氧化物超导体的零电阻温度突破100K大关。1988年，美国的荷曼和盛正直等人又发现了T 1 系高温超导体，将超导临界温度提高到当时公认的最高记录125K。瑞士苏黎世的希林等发现在HgBaCaCuO超导体中，临界转变温度大约为133K，使高温超导临界温度取得新的突破。 二、高温超导体的发展现状 目前，高温超导材料指的是：钇系(92 K)、铋系(110 K)、铊系(125 K)和汞系(135 K)以及2001年1月发现的新型超导体二硼化镁(39 K)。其中最有实用价值的是铋系、钇系(YBCO)

材料化学论文一

感光材料 院系：化学化工学院 班级：2012级材料化学2班 姓名：周依林 学号：201292044044

杯芳烃 摘要：介绍了杯芳烃的产生，性质，杯芳烃及其衍生物的合成及表征，研究进展，并 展望了其未来广阔的应用前景。 关键词：杯芳烃衍生物合成结构表征 俗名叫做杯芳烃(calixarene)的物质是苯酚环在酚羟基邻位由亚甲基连接而成的一类新型大环化合物。杯芳烃虽结构简单,但由于它和冠醚、环糊精一样具有独特的空穴结构,因而其催化性能与酶的专一性作用有着惊人的相似性,故曾被称为是继环糊精、冠醚之后的第三代主客体大环化合物。由于这类化合物是由芳环编织成的外形酷似希腊圣杯(或酒杯)形结构,故Gu t sche最早取名为杯芳烃〔1〕(如下图所示)。 1杯芳烃的产生 早在1872年,德国化学家A do lph.von Baeyer发现苯酚与甲醛水溶液经加热可得到一种坚硬树脂状物质,但由于受当时实验条件的限制,产物结构未能鉴定,因之一直未引起人们的注意。三十年后,比利时化学家L eo Backeland又重新对苯酚和甲醛水溶液反应进行详尽的研究,并合成了酚醛树脂,从此开始了有机合成塑料的新纪元。1942年,澳大利亚化学家Zinke和Ziegler〔2〕在前人工作的基础上设想,如果将底物苯酚改为对位取代的苯酚,便可使原来交联状的树脂变为线性的树脂。他研究了对叔丁基苯酚与甲醛水溶液在氢氧化钠存在下的反应,产物不是他预期的线型酚醛树脂,而是一个高熔点,不溶的晶体化合物,Zinke等推测可能是环状四聚体〔2〕。70年代初,Krammerer等通过将苯酚的线状低聚物闭环合成出杯〔n〕芳烃(n=4、5、6、7为分子中芳环个数)。但因该合成方法步骤长、收率低、这类物质的潜在用途也没被发现,故并没有引起人们的注意。70年代末,美国华盛顿大学的C.Darid Gu t sche等通过严格控制反应条件成功地确立了杯〔n〕芳烃的高收率一步合成法,伴随着主客体化学的迅速发展,Gu t sche设想,由于这类化合物具有大小可调节的空腔,应该是一类更具广泛适应性的模拟酶。至此该类化合物的合成及性能研究才引起化学家的极大关注。 2杯芳烃的性质 2.1性质 2.1.1杯芳烃的物理性质

材料化学试题库

一填空题 01）材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品性质的物质。这种物质具有一定的 性能或功能。 02）材料按照化学组成、结构一般可分为金属材料、无机非金属材料、聚合物材料和复合 材料。 03）材料按照使用性能可分为结构材料和功能材料。结构材料更关注于材料的力学性能； 而另一种则考虑其光、电、磁等性能。 04）材料化学是关于材料的结构、性能、制备和应用的化学。 05）一般材料的结构可分为三个层次，分别是微观结构、介观结构和宏观结构。 06）对于离子来说，通常正离子半径小于相应的中性原子，负离子的半径则变大。 （7）晶体可以看成有无数个晶胞有规则的堆砌而成。其大小和形状由晶轴（a，b，c）三条边和轴间夹角（α，β，γ）来确定，这6个量合称晶格参数。 08）硅酸盐基本结构单元为硅氧四面体，四面体连接方式为共顶连接。 09）晶体的缺陷按照维度划分可以分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷，其延伸范围为 零维、一维、二维和三维。 010）位错分为韧型位错、螺型位错以及由前两者组成的混合位错三种类型。 （11）固溶体分为置换型固溶体和填隙型固溶体，前者溶质质点替代溶剂质点进入晶体结点 位置；后者溶质质点进入晶体间隙位置。 （12）材料热性能主要包括热容、热膨胀和热传导。 （13）材料的电性能是指材料被施加电场时的响应行为，包括有导电性、介电性、铁电性和压电性等。 014）衡量材料介电性能的指标为介电常数、介电强度和介电损耗。 015）磁性的种类包括：反磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和铁氧体磁性等。 016）铁磁材料可分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。 017）材料的制备一般包括两个方面即合成与控制材料的物理形态。 （18）晶体生长技术主要有熔体生长法和溶液生长法，前者主要包括有提拉法、坩埚下降法、区融法和焰融法等。 （19）溶液达到过饱和途径为：一，利用晶体的溶解度随改变温度的特性，升高或降低温度而达到过饱和；二，采用蒸发等办法移去溶剂，使溶液浓度增高。 （20）气相沉积法包括物理气相沉积法PVD和化学气相沉积法CVD。

《化学材料的发展与应用》

《化学与人类文明》课程论文 化学材料的发展与应用 学院：机械学院 专业：机械制造及其自动化 班级：机制101 学号： 学生姓名： 电子信箱： 2012年12月12日

化学材料的发展与应用 摘要：随着现代科学技术的飞跃发展，以前传统的材料早已不能满足我们人类的需求和发展，为了获得更多满足人类工业和日常生活中所需要的具有特定性能的材料，化学材料先如今得到了很大的发展，化学材料不仅获得了传统材料的有点，还具备了一些特殊的功能，极大的满足了工业生产和生活所需。本文章分析了一些常见的化学材料的应用和发展状况，并提出了未来材料化学的发展趋势的一些简单看法。 关键词：材料化学；化学材料；性能；应用；发展 化学与材料息息相关，面对传统的材料不能满足工业生产、日常生活的时候，世界上各国都已开始把目光看向了材料化学，材料化学的发现和使用，使之研发出一系列的新材料，材料化学在原子和分子的水准上设计新材料的战略意义有着广阔的应用前景。然而，材料化学在发挥巨大作用的同时也不短的推动自身理论与技术水平的提高，并且为材料工程的发展带来了新的活力和更加广阔的发展空间。 1材料化学简介 材料化学是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心部分，在新材料的发现和合成，制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域所作出了的独到贡献。材料是具有使其能够用于机械、结构、设备和产品的性质的物质，是人们利用化合物的某些功能来制作物件时用的化学物质。而化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、件能、反应和应用的学科。材料与化学试剂不同，后者在使用过程中通常被消耗并转化成别的物质，而材料则一般可重复持续使用，除了正常消耗以外，它不会不可逆的转变为别的物质。化学则是关于物质的组成，结构和性质以及物质相互转变的研究。显然，材料科学和化学的对象都是物质，前者注重的是宏观方面，而后者则关注原子和分子水平的相互作用。材料化学正是这两者结合的产物，它是关于材料的结构、性能，制备和应用的化学。2化学材料的分类、功能及应用 材料一般按其化学组成，结构进行分类。通常可把材料分成金属材料，无机非金属材料，聚合物材料和复合材料四大类。此外，随着材料科学的迅猛发展，

高中化学--硅酸盐与无机非金属材料练习题

高中化学--硅酸盐与无机非金属材料练习题 1．生产普通玻璃所用的原料不包括( ) A．石英B．黏土 C．纯碱D．石灰石 答案 B 解析生产普通玻璃所用的原料是石英、纯碱和石灰石，不包括黏土。 2．下列有关水泥的说法不正确的是( ) A．制造水泥的主要原料是石灰石、纯碱和黏土 B．普通水泥的主要成分是钙的硅酸盐和铝酸盐 C．水泥具有水硬性 D．混凝土是指水泥、沙子和碎石的混合物 答案 A 解析制造水泥的原料中没有纯碱，A错误。普通水泥的主要成分是硅酸二钙、硅酸三钙和铝酸三钙等，B正确。混凝土的成分是水泥、沙子和碎石，D正确。 3．唐三彩、秦兵马俑制品的主要材料在成分上属于( ) A．氧化铝B．二氧化硅 C．硅酸盐D．合金 答案 C 解析唐三彩、秦兵马俑制品属于硅酸盐产品。 4．下列关于无机非金属材料的说法不正确的是( ) A．传统无机非金属材料是指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐材料 B．新型无机非金属材料克服了传统无机非金属材料的缺点，具有极大的强度 C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点 D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分都是硅酸盐 答案 D 解析新型无机非金属材料的主要成分并不是硅酸盐，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷等，故D错误。 5．下列物质是纯净物的是( ) A．玻璃B．水泥 C．纯碱D．水玻璃

答案 C 解析玻璃、水泥均是多种硅酸盐的混合物；水玻璃是Na 2SiO 3 的水溶液，也是混合物； 纯碱是Na 2CO 3 ，为纯净物。 6．中国的瓷器驰名世界，传统陶瓷是以黏土[主要成分为Al 2Si 2 O 5 (OH) 4 ]等天然硅酸盐为 主要原料烧成的制品。下列有关说法不正确的是( ) A．黏土也是制备玻璃的原料之一 B．黏土的主要成分可以表示为Al 2O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 O C．陶瓷材料是人类应用最早的硅酸盐材料 D．传统陶瓷材料的成分与新型陶瓷材料的成分不同 答案 A 解析制备玻璃的主要原料是石英、石灰石与纯碱，不包括黏土，A错误。 7．(1)三硅酸镁晶体被用来治疗胃溃疡病患者的胃酸过多症，是因为该物质不溶于水，服用后能中和胃酸，作用持久。 三硅酸镁晶体的化学式为Mg 2Si 3 O 8 ·n H2O。 用氧化物的形式表示三硅酸镁的化学式：________________________。 (2)无机非金属材料分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两类。下列属于传统无机非金属材料产品的是__________________。 ①玻璃②氮化硅陶瓷③砖瓦④硅芯片⑤光导纤维⑥水泥 答案(1)2MgO·3SiO 2 ·n H2O (2)①③⑥ 解析(1)用氧化物的形式表示硅酸盐时，应注意书写顺序：活泼金属的氧化物、较活泼金属的氧化物、二氧化硅、水。 (2)光导纤维的主要成分是二氧化硅，硅芯片是高纯度的硅。②④⑤都是新型无机非金属材料。 8．下列溶液中①碳酸钠溶液，②氢氟酸，③氢氧化钠溶液，④氯化钠溶液，可以盛放在玻璃试剂瓶中，但不能用磨口玻璃塞的是( ) A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 答案 A 解析①、③中溶液呈碱性，不能与光滑的玻璃反应，但能与磨口玻璃裸露的SiO 2 反应，生成的硅酸钠溶液是一种矿物胶，具有良好的黏结性，易使瓶塞与瓶壁粘在一起而难以开启。氢氟酸能腐蚀玻璃，不能盛放在玻璃试剂瓶中。

材料化学结课论文汇总

新型可降解材料聚乳酸 摘要：随着时代的进步，科技的发展，我国在各方面都进入了高科技和新型功能材料的领域。比如说在功能材料应用这方面，我国已经引进并且也自己研发了许多新型功能材料，使我们的工业生产和日常生活都得到了实惠，也为我们提供了诸多方便。 功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能，特殊的物理、化学、生物学效应，能完成功能相互转化，主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。本文主要介绍了新型可降解材料——聚乳酸的两种合成方法、基本性能、降解机理以及如何延长其使用寿命和前景展望。 关键词：聚乳酸；合成；降解；使用寿命 聚乳酸（PLA）是以玉米为主要原料，经发酵制得乳酸，再经聚合而制成的高分子材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性。PLA可像聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等热塑性塑料那样加工成各种产品，如薄膜、包装袋、包装盒、食品容器、一次性快餐盒、饮料用瓶、药物缓释包装剂等。 1 聚乳酸的生产方法 聚乳酸的合成有两种方法，即乳酸直接聚合法和环丙交酯开聚合法。 1.1直接缩聚法 直接缩聚法是乳酸的直接脱水缩聚，其聚合工艺短，对聚合单体的要求与普通缩聚单体的要求一致，但所得聚乳酸分子量小，且产品性能差，易分解，实用价值小。 1.2间接聚合法 间接聚合法因为是环状二聚体的开环聚合，不同于一般的缩聚，没有小分子水生成，所以不需要进行抽真空排除小分子，聚合设备简单，此法所得聚乳酸分

子量高达数万乃至数百万，机械强度高。近年来，为便于工业化生产，主要集中在开环聚合的高效催化体系，新型结构和组成的共聚物的合成等方面的研究，以制备更高分子量的聚乳酸。 2 聚乳酸的基本性能 聚乳酸是其中一种研究较多和性能较好的可生物降解的高分子材料。乳酸有非常好的透明性，可在牛物体内分解、吸收，同时其力学性能可和通用塑料媲美。聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，会在微生物的作用下分解成二氧化碳和水，随后在太阳光合作用下它们又会成为淀粉的起始原料，对人体无害，具有良好的生物相容性。聚乳酸现已成为生物降解医用材料领域中最受重视的材料之一。目前，聚乳酸已被广泛应用于药物控制释放材料、免拆手术缝合线和注射用微胶囊、埋植剂、骨材料、眼科材料等。此外，聚乳酸还可用于农业、包装材料、日用杂品等领域。 3 聚乳酸的降解 乳酸是一种性能优异的生物降解材料，能被酸、碱、生物酶等降解，降解的最终产物是CO2和H2O，对环境无污染。早已公认为是最有前途的医用可降解高分子材料。 3.1聚乳酸的降解机理 PLA作为聚酯类材料，其降解分为简单水解降解和酶催化降解。简单水解降解是酯化反应的逆反应，起始于水的吸收，小分子的水移至样品的表面，扩散进入酯键或亲水基团的周围。在介质中酸、碱的作用下，酯键发生自由水解断裂，样品的数均分子量缓慢降低，当分子量降低到一定程度，样品开始溶解，生成可溶的降解产物。 3.2 影响聚乳酸降解的因素 聚乳酸所处环境对其降解有很大关系，凡是能引起酯键断裂的因素都可以使聚乳酸发生降解，主要的因素有微生物、酶、聚合结构，此外如氧的存在与否、pH值、温度、湿度等也对其有影响。

化学与材料论文

化学与材料论文 化学与材料论文 ——石墨烯 一( 前言 石墨烯是目前发现的唯一存在的二维自由态原子晶体, 它是构筑零维富勒烯、一维碳纳米管、三维体相石墨等sp2 杂化碳的基本结构单元, 具有很多奇异的电子及机械性能。因而吸引了化学、材料等其他领域科学家的高度关注。 二(石墨烯的生产加工方法及化学原理 物理方法: 1.微机械剥离法: 通过机械力从新鲜石墨晶体的表面剥离石墨烯片层。 2.印章切取转移印制法: 在印章突起的表面上涂上一层转换层( 可用树脂类材料通过旋转涂布法均匀涂于表面, 其作用像胶水那样黏附石墨烯) , 在300psi 及室温下, 将这种印章按压在石墨上, 高压下印章边缘产生极大的剪应力, 使得石墨烯层从石墨上分离下来。类似地, 将石墨烯层从印章上转移到器件上同样需要固定层0( 要求这种转换层0与石墨烯间的作用力远大于转换层0与石墨烯间的作用力) , 经类似的操作使得石墨烯从印章上剥落下来。印章切取转移印制法操作简单, 但难以制备单层 [ 23] 通过此方法得到的多为四层的石墨烯( 厚度约为113nm) 。石墨烯, Stephen 等 3.模板法

1988年京谷隆等利用模板法在蒙脱土的层间形成了石墨烯片层，一旦脱除模板，这些片层就会白组装形成体相石墨。一些研究小组正在探索如何利用二维模板的孔隙制备可自由存在的单层石墨烯片层，但至今尚无令人满意的结果报道。 化学方法: 1.氧化-还原法 指将天然石墨与强酸和强氧化性物质反应生成氧化石墨( GO) ,经过超声分散 制备成氧化石墨烯(单层氧化石墨) ,加入还原剂去除氧化石墨表面的含氧基团,如羧基、环氧基和羟基,得到石墨烯。 2.溶液剥离法 原理是将少量的石墨分散于溶剂中,形成低浓度的分散液,利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力,此时溶剂可以插入石墨层间,进行层层剥离,制备出石墨烯。 3.加热Si-C法 加热单晶6H-SiC脱除Si，在单晶(0001) 面上分解出石墨烯片层。具体过程是:将经氧气刻蚀的样品在高真空下通过电子轰击，除去氧化物。用俄歇电子能谱确定表面的氧化物完全被移除后，将样品加热使之温度升高至1250-1450?后恒温1min-20min，从而形成极薄 的石墨层,从而制备出单层或是多层石墨烯。 4.化学气相沉积法 使用的是一种以镍为基片的管状简易沉积炉,通入含碳气体,例如,碳氢化合物,它在高温下分解成碳原子沉积在镍的表面,形成石墨烯,通过轻微的化学刻蚀,使石墨烯薄膜和镍片分离得到石墨烯薄膜。 5.氧化分散还原法( 含氧化修饰还原法)

材料化学复习资料

第一章材料科学基础 1.1 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？ 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 1.2 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）？ 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%以上的尺寸差、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：PMMA聚甲基丙烯酸甲酯， 塑料王：PTFE,聚四氟乙烯，CF2=CF2 2、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（聚苯醚）、PSU （聚砜）、POM（聚甲醛）、PPS（聚苯硫醚）。 元素有机高分子具有无机物的热稳定性， 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:由于结构对称，极易结晶，为坚硬塑料

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第四章 习题 2． 燃烧炉的内层为460mm 厚的耐火砖, 外层为230mm 厚的绝缘砖。若炉的内表 面温度t 1为1400℃,外表面温度t 3为 100℃。试求导热的热通量及两砖间的界 面温度。设两层砖接触良好,已知耐火砖 的导热系数为t 0007.09.01+=λ,绝缘砖的导 热系数为t 0003.03.02+=λ。两式中t 可分别 取为各层材料的平均温度,单位为℃,λ 单位为W/(m·℃)。 解：设两砖之间的界面温度为2t ，由 23121212t t t t b b λλ??=，得 2223312 23140010094946010/(0.90.000723010/(0.30.0003)22t t t C t t t t ????=?=++?+? ?+?热通量 212 1689/14009490.40/0.970.00072t t q W m ?==+??+? ???

3．直径为mm mm 360?φ,钢管用30mm 厚 的软木包扎,其外又用100mm 厚的保温灰 包扎,以作为绝热层。现测得钢管外壁面 温度为-110℃,绝热层外表面温度10℃。 已知软木和保温灰的导热系数分别为 0.043和0.07W/(m ·℃),试求每米管长 的冷量损失量。 解：每半管长的热损失，可由通过两层 圆筒壁的传热速率方程求出： 13 32112211ln ln 22t t Q r r L r r πλπλ?=+ 1100101601160ln ln 2 3.140.043302 3.140.000760 ??=+???? 25/W m =? 负号表示由外界向体系传递的热量，即 为冷量损失。

材料化学毕业论文

材料化学毕业论文羟基功能化离子液体萃取氨基酸研究 专业：材料化学

摘要 目前 ,对离子液体用于萃取的研究还处于初级阶段 ,这些都限制了离子液体进一步的发展和应用。但是 ,离子液体的出现给传统的分离科学注入了新的内容、开辟了新的研究领域。除此之外，离子液体具有独特的性质 ,使其在有机物萃取分离领域都有着广泛的应用。未来的目标是设计和合成出更多的粘度低、高效、专一性好的离子液体 ,以便满足各种分离的需要；并且从离子液体结构性能方面进行深入的研究 ,得出整套的物性和结构方面的参数 ,如综合毒性数据、热力学数据及动力学数据等[2,3]。离子液体作为环境友好型溶剂已得到广泛的应用，目前应用离子液体从水溶液萃取有机物最大的困难在于离子液体的流失，无论离子液体在水中的溶解度多小，萃取过程都会造成一部分离子液体进入到水相中。由于离子液体的高昂价格及其对环境的未知毒性使萃取过程目前无法大规模工业应用。但应用离子液体对某些有机物的高萃取性，用其富集环境中的有机物用于分析化学则可以肯定的说前景是乐观的[6-7]。氨基酸的萃取分离是目前氨基酸生产环节的难题之一。故，本项目拟制备羟基功能化的离子液体，增强氨基酸和离子液体之间的亲和力，提高离子液体对氨基酸的萃取富集能力。 关键词：离子液体萃取氨基酸烷基咪唑 ABSTRACT At present, ionic liquids is still in the initial stage in the extraction process; these are limiting the further development and application of ionic liquids.However, the emergence of ionic liquids to the traditional separation of science into a new and opened up a new areas of research. The unique properties of ionic liquids to have a wide range of applications in the organic extraction separation of areas. The future goal is to design and synthesize lesser viscosity, high efficiency, good specificity of

材料化学的发展前景概述

材料化学的发展前景概述 摘要：作为新兴的交叉学科——材料化学，在高速发展的现代社会正发挥着越来越重要的地位与作用，本文将从生物医药、信息技术等领域对其做出阐述。 关键字：材料化学材料科学研究概况 材料与国民经济、国防建设和人民生活密切相关[3]，可是材料到底是什么呢？从本质上来讲，材料是一种物质，但不是所有物质都可以称为材料，如燃料、化工原料、化学用品、食品、药物等都不能称为材料，材料还必须具备一定的使用功能。 80年代以来，人们将新材料、信息和生物技术并列为新技术革命的重要标志[3]，由此不难发现，材料在社会发展中所占据的重要地位。 材料化学，作为一门新兴的交叉学科，就是利用化学变化和物理手段来加工出形式各样功能新颖的新材料。这是在化学角度上研究材料结构、制备、组成、性能、表征和应用的新兴学科。材料化学不仅是材料科学的分支之一，更是化学科学的重要组成部分，属于基础科学科，具有明显交叉科学、边缘学科的特点。材料化学的研究范围涉及所有的材料领域（本文主要介绍材料化学在生物医药、信息技术等领域的应用与发展），其主要职责是研究新型材料在制备、生产、应用和废弃等过程中的化学性质的变化，且涵盖各类应用材料的化学性能以及与化学有关的应用基础理论和研究方法。本文将从以下几个部分对材料化学学科做一个简要的介绍。 1.生物医药领域 在医学领域，材料化学可谓是必不可少的，新材料的不断产生和应用在医学领域掀起一次次的技术和观念革命，不断推动着医学技术的前进与发展。微创介入技术的诞生，使得多年来医疗服务中追求已久的“及时，微创，无痛，舒适”的观念终于得到实施，特殊材料使得医生在进行手术时可以有效减少病人的出血、创伤和感染，使病人并发症少，术后恢复得又快又好，尤其在治疗心脑血管疾病方面更是疗效显著。纳米材料的应用更是在医学领域掀起了风暴，如空心结构的纳米粒子利用纳米材料特有的小尺寸效应在肿瘤诊断和治疗方面起着重要作用，贵金属——纳米银以其超强的还原能力和优异的杀菌疗效成为一种性能优良的抗菌材料，而目前正在研发的用于医学方面的纳米机器人相信其一旦问世，也会给医学领域带来巨大的变革。 目前由于多种新材料的诞生和应用，越来越多衰竭或坏死的器官可以被新研发出的人造器官所取代。其生理功能也与移植器官的功能不想上下，甚至更为优异。而且没有免疫排异现象，患者的恢复时间也较快。虽然此项技术目前还不十分成熟，但是相信日后必将在医学领域带来一场革命。当然，这一切还要依托材料科学的进步与化学手段的发展。材料化学在医学领域的重要作用不仅限于此，医疗观念、技术、手段、器械等的不断进步都与材料化学的发展有着重要联系，所以说材料化学对医学科学的发展有着重要影响与推进作用 2.信息技术领域 先进的计算机、信息及通信技术同样也离不开相关的材料和成型工艺，而化学学科在其中起了巨大的作用。例如，现代芯片制造设施基本上是一个化学工厂，在这个工厂里，通过使用化学手段，如化学气相沉积法、等离子体刻蚀，将分子物质转化成具有特定电子功能的复杂三维复合材料，从而大大提高信息的传输速度，大大推动了现代信息社会的发展。所以说材料化学将会激活一个新领域的发展，其中一个可能的例子就是光子电路和光计算机的产生。 3.环境和新能源领域 物质生产过程中需要用到大量的材料，同时也会产生很多环境不友好的废料，这对生态环境的影响是不容忽视的。要致力于减少整个生产过程中资源浪费加工流程和对环境有害的物质，据此，可开发一些对环境无毒无害的新材料（如以秸秆为原料的可降解材料等等），

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材料化学第一章 5．试叙述划分正当点阵单位所依据的原则。平面点阵有哪几种类型与型式? 请 论证其中只有矩形单位有带心不带心的两种型式，而其它三种类型只有不带心的型式?答：划分正当点阵单位所依据的原则是：在照顾对称性的条件下，尽量选取含点阵点少的单位作正当点阵单位。平面点阵可划分为四种类型，五种形式的正当平面格子：正方，六方，矩形，带心矩形，平行四边形。（a ）（b ） （c ）（d ）（a ）若划分为六方格子中心带点，破坏六重轴的对称性，实际上该点阵的对称性属于矩形格子。（b ）（c ）分别划分为正方带心和平行四边形带心格子时，还可以划分成更小的格子。（d ）如果将矩形带心格子继续划分，将破坏直角的规则性， 故矩形带心格子为正当格子。 6．什么叫晶胞，什么叫正当晶胞，区别是什么?答：晶胞即为空间格子将晶体结构截成的一个个大小，形状相等，包含等同内容的基本单位。在照顾对称性的条件下，尽量选取含点阵点少的单位作正当点阵单位，相应的晶胞叫正当晶胞。、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

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第二章 2.1 扩散常常是固相反应的决速步骤，请说明： 1) 在用MgO 和32O Al 为反应物制备尖晶石42O MgAl 时，应该采用哪些方法加快 固相反应进行？ 2) 在利用固相反应制备氧化物陶瓷材料时，人们常常先利用溶胶-凝胶或共沉 淀法得到前体物，再于高温下反应制备所需产物，请说明原因。 3) “软化学合成”是近些年在固体化学和材料化学制备中广泛使用的方法，请 说明“软化学”合成的主要含义，及其在固体化学和材料化学中所起的作用 和意义。 答： 1. 详见P6 A.加大反应固体原料的表面积及各种原料颗粒之间的接触面积； B.扩大产物相的成核速率 C.扩大离子通过各种物相特别是产物物相的扩散速率。 2. 详见P7最后一段P8 2.2节一二段 固相反应中反应物颗粒较大，为了使扩散反应能够进行，就得使得反应温度 很高，并且机械的方法混合原料很难混合均匀。共沉淀法便是使得反应原料在高 温反映前就已经达到原子水平的混合，可大大的加快反应速度； 由于制备很多材料时，它们的组分之间不能形成固溶的共沉淀体系，为了克 服这个限制，发展了溶胶-凝胶法，这个方法可以使反应物在原子水平上达到均 匀的混合，并且使用范围广。 3. P22 “软化学”即就是研究在温和的反应条件下，缓慢的反应进程中，采取迂回 步骤以制备有关材料的化学领域。 2.2 请解释为什么在大多数情况下固体间的反应很慢，怎样才能加快反应速 率？ 答：P6 以MgO 和32O Al 反应生成42O MgAl 为例，反应的第一步是生成42O MgAl 晶核， 其晶核的生长是比较困难的，+2Mg 和+3Al 的扩散速率是反应速率的决速步，因 为扩散速率很慢，所以反应速率很慢，加快反应速率的方法见2.1（1）。 第三章 （张芬华整理） 3.1 说明在简单立方堆积、立方密堆积、六方密堆积、体心立方堆积和hc 型堆 积中原子的配位情况。 答：简单立方堆积、 6 立方密堆积、 12