材料科学概论论文—钛

钛

班班级级：：力力建建学学院院工工力力1111——三三班班 姓姓名名：： 学学号号：：

原原子子结结构构

钛钛位位于于元元素素周周期期表表中中ⅣⅣB B 族族，，原原子子序序数数为为2222，，原原子子核核由由2222个个质质子子和和2200--3322个个中中子子组组成成，，核核外外电电子子结结构构排排列列为为11S S 22 22S S 22 22P P 66 33S S 22 33P P 66 33D D 22 44S S 22。。原原子子核核半半径径55x x 1100--1133厘厘米米

物物理理性性质质

钛钛的的密密度度为为44..550066--44..551166克克//立立方方厘厘米米（（2200℃℃）），，比比强强度度位位于于金金属属之之首首，，是是不不锈锈钢钢的的33倍倍，，是是铝铝合合金金的的11..33倍倍。。熔熔点点11666688±±44℃℃，，熔熔化化潜潜热热33..77--55..00千千卡卡//克克原原子子，，沸沸点点33226600±±2200℃℃，，汽汽化化潜潜热热110022..55--111122..55千千卡卡//克克原原子子，，临临界界温温度度44335500℃℃，，临临界界压压力力11113300大大气气压压。。钛钛的的导导热热性性和和导导电电性性能能较较差差，，近近似似或或略略低低于于不不锈锈钢钢，，钛钛具具有有超超导导性性，，纯纯钛钛的的超超导导临临界界温温度度为为 00..3388--00..44K K 。。金金属属钛钛是是顺顺磁磁性性物物质质，，导导磁磁率率为为11..0000000044。。

钛钛具具有有可可塑塑性性，，高高纯纯钛钛的的延延伸伸率率可可达达5500--6600%%，，断断面面收收缩缩率率可可达达7700--8800%%，，但但强强度度低低，，不不宜宜作作结结构构材材料料。。。。钛钛作作为为结结构构材材料料所所具具有有的的良良好好机机械械性性能能，，就就是是通通过过严严格格控控制制其其中中适适当当的的杂杂质质含含量量和和添添加加合合金金元元素素而而达达到到的的。。

。。化化学学性性质质

钛钛在在较较高高的的温温度度下下，，可可与与许许多多元元素素和和化化合合物物发发生生反反应应。。各各种种元元素素，，按按其其与与钛钛发发生生不不同同反反应应可可分分为为四四类类：：

第第一一类类：：卤卤素素和和氧氧族族元元素素与与钛钛生生成成共共价价键键与与离离子子键键化化合合物物；；

第第二二类类：：过过渡渡元元素素、、氢氢、、铍铍、、硼硼族族、、碳碳族族和和氮氮族族元元素素与与钛钛生生成成金金属属间间化化物物和和有有限限固固溶溶体体；； 第第三三类类：：锆锆、、铪铪、、钒钒族族、、铬铬族族、、钪钪元元素素与与钛钛生生成成无无限限固固溶溶体体；；

第第四四类类：：惰惰性性气气体体、、碱碱金金属属、、碱碱土土金金属属、、稀稀土土元元素素（（除除钪钪外外）），，锕锕、、钍钍等等不不与与钛钛发发生生反反应应或或基基本本上上不不发发生生反反应应。。常常温温下下钛钛与与氧氧气气化化合合生生成成一一层层极极薄薄致致密密的的氧氧化化膜膜，，这这层层氧氧化化膜膜常常温温下下不不与与绝绝大大多多数数强强酸酸、、强强碱碱反反应应，，包包括括酸酸中中之之王王————王王水水。。它它只只与与氢氢氟氟酸酸、、热热的的浓浓盐盐酸酸、、浓浓硫硫酸酸反反应应，，因因此此钛钛体体现现了了抗抗腐腐蚀蚀性性。。

十十大大性性能能

密密度度小小，，比比强强度度高高

金金属属钛钛的的密密度度为为44..5511g g //c c m m 33,,高高于于铝铝而而低低于于钢钢、、铜铜、、镍镍，，但但比比强强度度位位于于金金属属之之首首。。

耐耐腐腐蚀蚀性性能能

钛钛是是一一种种非非常常活活泼泼的的金金属属，，其其平平衡衡电电位位很很低低，，在在介介质质中中的的热热力力学学腐腐蚀蚀倾倾向向大大。。但但实实际际上上钛钛在在许许多多介介质质中中很很稳稳定定，，如如钛钛在在氧氧化化性性、、中中性性和和弱弱还还原原性性等等介介质质中中是是耐耐腐腐蚀蚀的的。。这这是是因因为为钛钛和和氧氧有有很很大大的的亲亲和和力力，，在在空空气气中中或或含含氧氧的的介介质质中中，，钛钛表表面面生生成成一一层层致致密密的的、、附附着着力力强强、、惰惰性性大大的的氧氧化化膜膜，，保保护护了了钛钛基基体体不不被被腐腐蚀蚀。。即即使使由由于于机机械械磨磨损损也也会会很很快快自自愈愈或或重重新新再再生生。。这这表表明明了了钛钛是是具

具

有有强强烈烈钝钝化化倾倾向向的的金金属属。。介介质质温温度度在在331155℃℃以以下下钛钛的的氧氧化化膜膜始始终终保保持持这这一一特特性性。。

为为了了提提高高钛钛的的耐耐蚀蚀性性，，研研究究出出氧氧化化、、电电镀镀、、等等离离子子喷喷涂涂、、离离子子氮氮化化、、离离子子注注入入和和激激光光处处理理等等表表面面处处理理技技术术，，对对钛钛的的氧氧化化膜膜起起到到了了增增强强保保护护性性作作用用，，获获得得了了所所希希望望的的耐耐腐腐蚀蚀效效果果。。针针对对在在硫硫酸酸、、盐盐酸酸、、甲甲胺胺溶溶液液、、高高温温湿湿氯氯气气和和高高温温氯氯化化物物等等生生产产中中对对金金属属材材料料的的需需要要 ，，开开发发出出钛钛--钼钼、、钛钛--钯钯、、钛钛--钼钼--镍镍等等一一系系列列耐耐蚀蚀钛钛合合金金。。钛钛铸铸件件使使用用了了钛钛--3322钼钼合合金金，，对对常常发发生生缝缝隙隙腐腐蚀蚀或或点点蚀蚀的的环环境境使使用用了了钛钛--00..33钼钼--00..88镍镍合合金金或或钛钛设设备备的的局局部部使使用用了了钛钛--00..22钯钯合合金金,,均均获获得得了了很很好好的的使使用用效效果果。。

耐耐热热性性能能好好

新新型型钛钛合合金金可可在在660000℃℃或或更更高高的的温温度度下下长长期期使使用用。。

耐耐低低温温性性能能好好

钛钛合合金金T T A A 77（（T T i i --55A A l l --22..55S S n n ）），，T T C C 44((T T i i --66A A l l --44V V ))和和T T i i --22..55Z Z r r --11..55M M o o 等等为为代代表表的的低低温温钛钛合合金金,,其其强强度度随随温温度度的的降降低低而而提提高高，，但但塑塑性性变变化化却却不不大大。。在在--119966--225533℃℃低低温温下下保保持持较较好好的的延延性性及及韧韧性性，，避避免免了了金金属属冷冷脆脆性性，，是是低低温温容容器器，，贮贮箱箱等等设设备备的的理理想想材材料料。。

抗抗阻阻尼尼性性能能强强

金金属属钛钛受受到到机机械械振振动动、、电电振振动动后后，，与与钢钢、、铜铜金金属属相相比比，，其其自自身身振振动动衰衰减减时时间间最最长长。。利利用用钛钛的的这这一一性性能能可可作作音音叉叉、、医医学学上上的的超超声声粉粉碎碎机机振振动动元元件件和和高高级级音音响响扬扬声声器器的的振振动动薄薄膜膜等等。。 无无磁磁性性、、无无毒毒

钛钛是是无无磁磁性性金金属属，，在在很很大大的的磁磁场场中中也也不不会会被被磁磁化化，，无无毒毒且且与与人人体体组组织织及及血血液液有有好好的的相相溶溶性性，，所所以以被被医医疗疗界界采采用用。。

抗抗拉拉强强度度与与其其屈屈服服强强度度接接近近

钛钛的的这这一一性性能能说说明明了了其其屈屈强强比比（（抗抗拉拉强强度度//屈屈服服强强度度））高高，，表表示示了了金金属属钛钛材材料料在在成成形形时时塑塑性性变变形形差差。。由由于于钛钛的的屈屈服服极极限限与与弹弹性性模模量量的的比比值值大大，，使使钛钛成成型型时时的的回回弹弹能能力力大大。。

换换热热性性能能好好

金金属属钛钛的的导导热热系系数数虽虽然然比比碳碳钢钢和和铜铜低低，，但但由由于于钛钛优优异异的的耐耐腐腐蚀蚀性性能能，，所所以以壁壁厚厚可可以以大大大大减减薄薄，，而而且且表表面面与与蒸蒸汽汽的的换换热热方方式式为为滴滴状状冷冷凝凝，，减减少少了了热热组组，，太太表表面面不不结结垢垢也也可可减减少少热热阻阻，，使使钛钛的的换换热热性性能能显显著著提提高高。。

弹弹性性模模量量低低

钛钛的的弹弹性性模模量量在在常常温温时时为为110066..44G G M M P P a a ,,为为钢钢的的5577%%。。

吸吸气气性性能能

钛钛是是一一种种化化学学性性质质非非常常活活泼泼的的金金属属，，在在高高温温下下可可与与许许多多元元素素和和化化合合物物发发生生反反应应。。钛钛吸吸气气主主要要指指高高温温下下与与碳碳、、氢氢、、氮氮、、氧氧发发生生反反应应。。

新进展

高温钛合金

世界上第一个研制成功的高温钛合金是Ti-6Al-4V，使用温度为300-350℃。随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550、BT3-1等合金，以及使用温度为450~500℃的IMI679、IMI685、Ti-6246、Ti-6242等合金。目前已成功地应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金有.英国的IMI829、IMI834合金；美国的Ti-1100合金；俄罗斯的BT18Y、BT36合金等。表7为部分国家新型高温钛合金的最高使用温度[26]。

近几年国外把采用快速凝固/粉末冶金技术、纤维或颗粒增强复合材料研制钛合金作为高温钛合金的发展方向，使钛合金的使用温度可提高到650℃以上[1,27,29,31]。美国麦道公司采用快速凝固/粉末冶金技术戚功地研制出一种高纯度、高致密性钛合金，在760℃下其强度相当于目前室温下使用的钛合金强度。

钛铝化合物为基的钛合金

与一般钛合金相比，钛铝化合物为基钠Ti3Al（α2）和TiAl（γ）金属间化合物的最大优点是高温性能好（最高使用温度分别为816和982℃）、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和重量轻（密度仅为镍基高温合金的1/2），这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件最具竞争力的材料。

目前，已有两个Ti3Al为基的钛合金Ti-21Nb-14Al和Ti-24Al-14Nb-#v-0.5Mo在美国开始批量生产。最近，TiAl3为基的钛合金开始引起注意，如Ti-65Al-10Ni合金。

高强高韧β型钛合金

β型钛合金最早是20世纪50年代中期由美国Crucible公司研制出的B120VCA合金（Ti-13v-11Cr-3Al）。β型钛合金具有良好的冷热加工性能，易锻造，可轧制、焊接，可通过固溶-时效处理获得较高的机械性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。新型高强高韧β型钛合金最具代表性的有以下几种[26,30]：

Ti1023（Ti-10v-2Fe-#al），该合金与飞机结构件中常用的30CrMnSiA高强度结构钢性能相当，具有优异的锻造性能；

Ti153（Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn），该合金冷加工性能比工业纯钛还好，时效后的室温抗拉强度可达1000MPa以上；

β21S（Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si），该合金是由美国钛金属公司Timet分部研制的一种新型抗氧化、超高强钛合金，具有良好的抗氧化性能，冷热加工性能优良，可制成厚度为0.064mm 的箔材；

日本钢管公司（NKK）研制成功的SP-700（Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe）钛合金，该合金强度高，超塑性延伸率高达2000%，且超塑成形温度比Ti-6Al-4V低140℃，可取代Ti-6Al-4V合金用超塑成型-扩散连接（SPF/DB）技术制造各种航空航天构件；

俄罗斯研制出的BT-22（TI-5v-5Mo-1Cr-5Al），其抗拉强度可达1105MPA以上。

阻燃钛合金

常规钛合金在特定的条件下有燃烷的倾向，这在很大程度上限制了其应用。针对这种情况，各国都展开了对阻燃钛合金的研究并取得一定突破。羌国研制出的Alloy c （也称为Ti-1720），名义成分为50Ti-35v-15Cr （质量分数），是一种对持续燃烧不敏感的阻燃钛合金，己用于F119发动机。BTT-1和BTT-3为俄罗斯研制的阻燃钛合金，均为Ti-Cu-Al 系合金，具有相当好的热变形工艺性能，可用其制成复杂的零件[26]。

医用钛合金

钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料，可用作植入人体的植入物等。目前，在医学领域中广泛使用的仍是Ti-6Al-4v ELI 合金。但后者会析出极微量的钒和铝离子，降低了其细胞适应性且有可能对人体造成危害，这一问题早已引起医学界的广泛关注。美国早在20世纪80年代中期便开始研制无铝、无钒、具有生物相容性的钛合金，将其用于矫形术。日本、英国等也在该方面做了大量的研究工作，并取得一些新的进展。 中中国国钛钛矿矿地地理理分分布布

我我国国钛钛资资源源总总量量99..6655亿亿吨吨，，居居世世界界之之首首，，占占世世界界探探明明储储量量的的3388..8855%%，，主主要要集集中中在在四四川川、、云云南南、、广广东东、、广广西西及及海海南南等等地地，，其其中中攀攀西西（（攀攀枝枝花花西西昌昌））地地区区是是中中国国最最大大的的钛钛资资源源基基地地，，钛钛资资源源量量为为88．．77亿亿吨吨。。

中中国国探探明明的的钛钛资资源源分分布布在在2211个个省省（（自自治治区区、、直直辖辖市市））共共110088个个矿矿区区（（图图33..55..11及及表表33..55..44））。。主主要要产产区区为为四四川川，，次次有有河河北北、、海海南南、、广广东东、、湖湖北北、、广广西西、、云云南南、、陕陕西西、、山山西西等等省省（（区区））。。

钛钛作作为为一一种种新新材材料料，，来来有有待待我我们们继继续续开开发发。。

材料科学基础 科研论文

长春理工大学 科研训练报告 材料科学与工程学院班 姓名 时间 地点西区实验楼110、112 指导教师

注：本页由教师填写

磷_氟一钢渣复合添加剂对水泥熟料烧成的影响 摘要：磷(P)或氟(F)的阴离子团可以促进硅酸盐水泥熟料的烧成，因此，利用P与F的复合效应，并引入钢渣做晶种，分析晶种与阴离子的复合对硅酸盐水泥熟料形成规律所产生的影响。结果表明：磷渣、钢渣与萤石的三元复合体系对熟料中游离氧化钙含量的改善作用明显优于单掺磷渣或钢渣与萤石二元复合体系的。当煅烧温度提高至1 350℃或l 450℃时，三元复合体系仍明显改善了生料的易烧性。三元复合体系可改善液相的粘度与矿物的形貌，促进3CaO·SiO2的形成和生长发育。热分析表明：与空白样相比，磷渣、钢渣与萤石的三元复合体系将碳酸盐分解峰值温度、反应起始温度和反应结束温度分别降低了50，15℃和55℃。关键词：硅酸盐水泥熟料；烧成；易烧性；微观结构；磷渣；萤石；晶种 硅酸盐水泥熟料矿物是多相、多组分的复杂体系在高温煅烧中通过一系列化学反应和溶解、扩散、结晶等物理化学作用而形成的。由于硅酸盐水泥主要熟料矿物3CaO·Si02(C3S)的形成温度高(通常在1450℃左右)，所以烧成水泥熟料所需的能耗大。针对这一问题，文献[1-3]介绍了以离子掺杂低温烧成技术为切入点，研究含磷阴离子团对水泥熟料性能的影响。此外，利用诱导结晶原理，添加晶种制备水泥熟料也有效地改善了生料的易烧性，促进硅酸盐水泥熟料的形成。在该方面的研究中，陈明芳等和龚方田等做了大量工作，研究了不同种类水泥熟料单矿物对普通硅酸盐水泥熟料易烧性的影响，结合诱导结晶原理探讨了添加晶种后硅酸盐水泥熟料的形成过程和显微结构的变化，为添加晶种煅烧水泥熟料技术的应用奠定了理论基础。目前，阴离子掺杂与晶种技术的复合对水泥熟料烧成的影响方面的研究较少。因此，实验中，在P，氟(F)阴离子团掺杂的基础上，引入晶种，探讨阴离子掺杂与晶种技术的叠加效应对硅酸盐水泥熟料形成规律的影响。 1.实验 1.1原材料 用石灰石、江砂、硫酸渣、磷渣、料进行配料。为了研究晶种技术与P，F 阴离子团复合对硅酸盐水泥熟料烧成所产生的影响，在生料中掺入了钢渣与萤石。各种原料的化学成分见表1，其中：晶种由钢渣提供；P，F阴离子团通过磷渣与无烟煤等原萤石引入；萤石用化学纯试剂。 表1-1

材料学科导论小论文

站在材料的路口，展望人生 ——学科导论小论文引论 为了新生了解材料学科并加深对其的认识，学院特意开设了四次学科导论课程，其中最为感兴趣的是第一堂课所讲的材料的定义、发展历程、未来发展方向。因为作为一个大一新生，入学选择这个专业是因为兴趣所在，但是对于这个专业的理解并不是很深，连以后主要的发展方向都是一知半解。通过这堂课我不仅仅在时空上了解了材料的发展、材料学科的发展，更是从宏观角度上看到了材料的发展方向，最为重要的是得到了院长提到的“物理脑，化学手，工程心”这一材料学科的最佳学习方法，能让我在今后的学习中更好的掌握知识，并应用于实践。 对材料的理解 材料，即人类用于制造机器、构件和产品的物质，是人类赖以生存和发展的物质基础。（课堂笔记）。综合四次课程，我对材料学科的理解是探索物质本源，宏观上分析物质结构，探索合成工艺，提高使用性能；微观上剖析材料性质，分析最小基本组成单元之间的联系。 选择方向——超导材料 一、学院概况： 目前学院共有三个专业：材料科学与工程，高分子材料与工程，新能源材料与器件，其中材料科学与工程又分为金属与非金属方向。 二、个人选择： 为了今后选择个人发展方向的时候少些迷茫，在四次课程结束以后，我通过网上了解相关材料，结合学院老师的研究方向，我选定的发展方向为超导材料。 三、超导材料简介： 超导材料，是指具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。当下主要研究方向有：非常规超导体磁通动力学和超导机理；强磁场下的低维凝聚态特性研究；强磁场下的半导体材料的光、电等特性强磁场下极微细尺度中的物理问题；强磁场化学。（以上简介摘自百度百科） 四、选择理由： 第一：超导材料应用领域： 未来必定是电子材料的世界，超导材料的研究必定在材料研究领域占据重要地位；

材料学专业攻读硕士学位研究生培养方案

材料学专业攻读硕士学位研究生培养方案 （专业代码：080502） 一培养目标 培养德、智、体全面发展的高层次材料科学技术工作者。较好地掌握马列主义、毛泽东思想和邓小平理论，有良好的道德品质和学术修养，遵纪守法。掌握坚实的材料科学领域理论基础和系统的专门知识，具有从事材料科学研究或独立担负专门技术工作的能力。熟练掌握一门外语。身体健康，心理素质好。 二研究方向 1.材料设计与新材料探索 2.材料的组成、结构、缺陷与性能 3.人工晶体 4.低维功能材料 三学习年限 材料学全日制硕士研究生在校学习期限为3年。3年制硕士研究生可申请提前毕业，提前时间不能超过1年，提前毕业的条件为发表与研究专业相关的山东大学为第一署名单位、研究生为第一作者的国内外SCI收录论文3篇或累计SCI影响因子达到3.0。论文一律以公开出版或出版清样为准。 四培养方式 根据宽口径、厚基础的原则，提倡按一级学科培养硕士研究生；充分利用校内外优质教育资源，鼓励研究生进行“三种经历”，实行双导师合作培养。 五应修总学分数 应修总学分：30学分，其中必修24学分，选修6学分。 六课程设置（具体见课程设置情况表） 1必修课 马克思主义理论课3学分 第一外国语3学分、专业外语2学分。 学位基础课2门，6学分。 学位专业课2门, 6学分。 前沿讲座2学分 社会实践2学分

(1)前沿讲座的基本形式：前沿讲座旨在使硕士生对本学科及本研究方向的学术前沿问题有基本的了解，提高硕士生参与学术活动的兴趣和学术交流的能力。前沿讲座内容包括材料科学国内外研究动态系列讲座，文献讲座，新技术、新材料与新成果介绍等。前沿讲座可由硕士生做专题综述或听取国内外本学科或相关学科专家所做的学科前沿系列报告。 (2)硕士生参加前沿讲座的次数不得少于10次，其中主讲不得少于2次。主讲者要写出讲稿，讲稿内容要充实，要有个人见解，能够反映所研究领域进展的新态势。 (3)社会实践：硕士生在读期间应参加一定量的教学实践工作，可辅导本科生课程、参加实验室建设、承接横向课题、参与指导本科生毕业设计或参加社会实践、社会调查活动。结束后写出总结报告，导师根据报告评定成绩，成绩按合格、不合格两级记。 2 选修课不少于3门，不少于6学分。 3补修课跨学科考入的硕士生必须补修本专业本科生必修课2门，不计学分。 七中期筛选 硕士生实行中期筛选制度。第4学期初结合硕士学位论文开题报告对硕士生进行一次中期筛选。考核内容包括入学以来的思想表现、课程学习、科研能力、学位论文开题报告、健康状况及学科综合考试等。具体实施办法按学校的有关规定执行。 八科学研究与学位论文 硕士学位论文的完成时间不少于1年。论文选题工作在第三学期末进行，应在导师指导下由硕士生确定。研究课题应结合科研任务和生产工程项目。 硕士生应于第4学期初中期筛选时向有关专家做开题报告。开题报告要求包括论文选题的意义，国内外该领域的研究现状、研究思路及研究计划等。经过讨论认为选题合适，计划切实可行，方可正式开展论文研究工作。 最终提交的学位论文需观点正确，论据充分，语言通畅，图表规范，数据详实，有所创见，并有一定的理论意义和实用价值。 硕士学位论文完成后按照《山东大学授予硕士、博士学位工作细则》组织学位论文的审阅和答辩。就读期间在SCI或EI期刊上至少发表一篇山东大学为第一署名单位、研究生为第一作者的学术论文，其硕士学位论文方可参加优秀硕士学位论文评选。 主要阅读书目和文献 （一）书目 1．晶体物理，蒋民华，山东科技出版社，1980.

材料科学基础小组论文

对于建筑环保材料的调查与研究 随着我国经济的发展，有效利用能源、减少环境污染、降低安全生产事故频次，防止突发环境事件，确保生命安全的重要性日益凸显。制定并执行环保政策和措施，致在保护环境的同时改善人民的生活质量，已经成为我国民生工程的关注点。环境污染问题，不仅不利于国民经济建设，更威胁人类的生存与发展。在人们环保意识不断增强之下，人们越来越推崇环保建筑材料的使用。 主流的环保材料类别有如下几种： 基本无毒无害型：是指天然的，本身没有或极少有毒的物质、未经污染只进行了简单加工的装饰材料。如石膏、滑石粉、砂石、木材及某些天然石材等。 低毒、低排放型：是指经过加工、合成等技术手段来控制有毒、有害物质的积聚和缓慢释放，因其毒性轻微、对人类健康不构成危险的装饰材料。如甲醛释放量较低、达到国家标准的大芯板、胶合板、纤维板。 目前环保材料在环保装潢领域比较广泛。而目前市场上流行的环保装饰材料主要有以下几种： 环保地材：植草路面砖是各色多孔铺路产品中的一种，采用再生高密度聚乙烯制成。可减少暴雨径流，减少地表水污染，并能排走地面水。多用在公共设施中。环保墙材：新开发的一种加气混凝土砌砖，可用木工工具切割成型，用一层薄沙浆砌筑，表面用特殊拉毛浆粉面，具有阻热蓄能效果。 环保墙饰：草墙纸、麻墙纸、纱绸墙布等产品，具有保湿、驱虫、保健等多种功能。防霉墙纸经过化学处理，排除了墙纸在空气潮湿或室内外温差大时出现的发霉、发泡、滋生霉菌等现象，而且表面柔和，透气性好。 环保管材：塑料金属复合管，是替代金属管材的高科技产品，其内外两层均为高密度聚乙烯材料，中间为铝，兼有塑料与金属的优良性能，而且不生锈，无污染。环保漆料：生物乳胶漆，除施工简便外还有多种颜色，能给家居带来缤纷色彩。涂刷后会散发阵阵清香，还可以重刷或用清洁剂进行处理，能抑制墙体内的霉菌。我国环保装饰材料的发展——装饰材料与环保 建筑装饰装修材料是应用最广泛的建筑功能材料，深受到广大消费者的关注。随着人们牛活水平的提高和环保意识的增强，建筑装饰工程中不仅要求材料的美观、耐用，同时更关注的是有无毒害，对人体的健康影响及环境的影响。

材料科学与工程专业培养计划

材料科学与工程专业培养计划 一、招生对象：全日制高中毕业生 二、学制：四年 三、授予学位：工学学士 四、培养目标： 本专业立足于海西经济区，培养能够满足我国尤其是海西经济区发展需求的具备较全面的材料科学知识、经过材料工程实践训练、具有较好综合素质和创新能力的应用型高级工程专门人才。毕业生能够从事材料科学与工程及相关领域的材料科学研究、材料生产、应用开发、生产管理等方面工作。 五、业务要求： 本专业学生主要学习材料科学与工程相关领域的基础理论和应用技术，毕业生应获得以下几个方面的知识和能力： 1、具有较扎实的自然科学基础，较好的人文社会科学基础； 2、掌握与各种材料相关的基础理论知识，材料性能与其组成、结构、工艺之间关系的基本规律，材料生产过程中相关知识应用，各种材料的制备、材料设计、性能分析与检测技能基本训练以及了解相关学科领域发展趋势和应用前景； 3、掌握材料工程、工艺设计的基本原理和方法，掌握本专业所必需的工程制图、工程和工艺实验、测试、表达、计算机应用和获取科技信息等基本技能。具有正确选择设备进行材料研究、材料设计、材料开发的初步能力和应用科学思维方法解决复杂工程实际问题的基本能力和创新思维能力； 4、具有较强的自学能力，能根据学习和工作的需要进一步学习专业知识和相关学科知识。具有初步的科学研究和实际工作能力； 5、具有较好的外语能力、自学能力，创新意识，具备较高综合素质。

六、主干学科： 材料科学与工程 七、核心课程： 工程制图、机械设计基础、电工与电子技术、工程力学、材料科学基础、无机材料科学基础、有机化学、高分子化学、高分子物理、材料工程基础、材料性能学、材料现代分析方法、计算机在材料科学与工程中的应用 八、主要实践性教学环节： 金工实习、认识实习、材料科学基础实验、机械设计课程设计、有机化学实验、材料分析方法综合实验、材料性能综合实验、材料制备与加工综合实践、高分子化学与物理综合实验、电工工艺实习、综合创新实验、专业设计、生产实习、毕业设计 九、理论教学内容与课程体系表（表一） 十、实践教学内容与课程体系表（表二） 十一、教学安排（表三、表五） 十二、说明 积极鼓励开展学科竞赛、科技活动、创新设计竞赛、文体活动、社会实践等活动，学生在有关竞赛中获奖或公开刊物发表学术论文登记入全校公共选修课学分。凡同一奖项多次获奖，均按最高级别计算学分，不重复计算，最高折算学位6学分。折算办法按福建工程学院有关规定执行。 执笔人： 专业负责人： 院教学工作委员会主任：

材料科学基础论文

钛合金材料的结构、性能和应用范围 一、基本简介 1、物理性质 钛属难熔稀有金属，原子序数为22，原子量为47.90，位于周期表IVB族。钛有两种同素异形结构，转变温度为882.5℃，低温为密排六方结构的α-Ti；高温为体心立方的β-Ti。纯钛的比密度为4.505，而钛合金的比密度一般在4.50~4.84之间，低于铁和铜，因此可归入轻金属。钛的其他主要物理性能如表1所示。 表1 钛的部分物理性能 2、机械性能 钛的机械性能与其纯度及加工状态有密切关系。用碘化法生产的高纯钛强度低，塑性高，布氏硬度值为400~600。工业纯钛的抗拉强度提高到300~600MPa，但仍保持良好的塑形及韧性，其水平相当于碳钢、不锈钢、青铜及铜镍合金，可

作为这类材料的代用品。 α-Ti虽属密排六方结构，但和其他六方结构的金属（镉、锌、钴、镁）相比，承受塑性变形的能力要高得多，其原因是一般六方晶体的滑移系少，只能沿基面{0001}滑移，而钛的主滑移面是棱柱面{10-10}及棱锥面{10-11}，同时基面也能参与滑移，滑移方向均为[11-20]，故滑移系明显增多。且钛还易于进行孪生变形，从而保证了较高的塑形。但加工中也需注意，钛的屈强比（材料的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值）较高，一般在0.70~0.95之间，多数钛合金趋于上限而且钛的弹性模量相对较低，只及刚的一半，因此加工变形的抗力大，回弹也比较严重，不易冷校形。但有时也利用这一特性，将钛合金作为弹性材料使用。表2列出了钛的典型机械性能数据。 表2 纯钛的典型机械性能数据 纯钛的强度可借助冷作硬化或添加合金元素而提到，50%的冷变形可使强度提高60%，适当合金化并结合热处理，则抗拉强度可达1200~1400MPa，因此钛合金的比强度高于其他金属材料。 纯钛及某些高品位的钛合金尚具有良好的低温性能，即使在低达液氢或液氦温度下，亦能保持足够的塑形（表3），因此钛也是一种良好的低温材料。 表3 工业纯钛的低温机械性能

金属材料工程导论

《金属材料工程导论》 结业论文 金属材料的种类、性能、用途及其发展展望 专业班级： 姓名: 学号：

指导老师：曹鹏军 参考文献 1、刘宗昌，任慧平，郝少祥《金属材料工程概论》。北京：冶金工业 出版社。2007 2、百度文库《金属材料》 3、戴启勋。《金属材料学》北京：化学工业出版社；2005 4.E. Merchant ,章慈定;近代制造技术、机床及试验技术的发展趋势[J];制造 技术与机床;1980年10期 5.孙庚午;国外重型机床的发展趋势[J];制造技术与机床;1980年12期 6.李正邦《钢铁冶金前沿技术》北京：冶金工业出版社；1997年9月 7.北京科技大学《中国冶金史论文集》北京：科学出版社；2006年 8. 9.金锡根《有色金属冶炼技术》北京：冶金工业出版社；1992年2月

10.中国钢铁学会《钢铁辞典》北京；物价出版社；1995年7月 11.陈裹武《钢铁冶金物理化学》北京：冶金工业出版社；1990年10 月 12.王从曾《材料性能学》北京；北京工业大学出版社；2001年6月 摘要 金属材料是以金属材料或以金属材料为主构成的具有金属特性的以泪材料的统称。金属材料种类繁多性能差异较大，可分为纯金属、合金、金属化合物和特种金属材料等。作为人类最早使用的材料之一，金属材料在几千年后的今天仍然是人类社会最重要的材料。可以预见，在未来，金属材料必将在人文明的发展与进步中起到关键作用。 关键词 材料钢铁应用发展 金属材料的概念 金属材料是以金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

基础学科拔尖学生培养试验计划

“基础学科拔尖学生培养试验计划” 化学学科人才培养方案 一、培养定位与目标 为了贯彻实施人才强国战略，进一步提高高等教育人才培养质量和我国基础科学研究水平，培养一批具有国际一流水准的基础学科领域拔尖人才，经教育部批准，兰州大学从2011年开始实施“化学学科拔尖学生”培养计划。为保证该计划的顺利实施，特制定本培养方案。“化学学科拔尖学生”培养的办学宗旨是因材施教，强化精英意识，营造良好的育人和学习环境，激发学生学习潜能，激励学生努力向上，为具有良好潜力的优秀学生提供特殊的学习和成长条件，培养学生具备扎实的化学专业理论知识、基础知识和实验技能，为学生接触化学专业领域前沿研究成果和参与化学前沿研究搭建平台，努力培养和造就一批化学专业的领军人才。 二、基本要求 入选本培养计划的学生，应对化学学科和科学研究具有浓厚的兴趣、基础知识扎实、创新愿望强烈、心理素质良好、培养潜能突出，有望成长为化学学科研究领域的领军人物，并逐步跻身国际一流科学家行列。通过个性化培养，积极开展教学理念、模式、内容和方法的改革，让学生有自由探索的时间和空间，鼓励学生自主学习，参加科学研究项目训练，培养科研兴趣，从而培养出具有扎实的学科理论基础、开阔的视野、毕业后跻身国际一流科学领域科研队伍，并成长为化学专业领域的领军人才。 三、培养方式 新生进校后，在学生自愿的基础上，通过笔试和面试进行选拔。聘请学术造诣深厚、

具有国际视野的相关学科知名专家学者担任选拔小组成员。 由院士、教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者牵头，教育部跨（新）世纪优秀人才、博士生导师等组成专业指导小组和课程教学小组，负责学生的培养工作。 “化学学科拔尖学生”的学制、学分、学时和培养措施： 1．学制一般为四年，学生完成培养计划后可申请提前毕业，最短不少于3年。 2．总学分不少于149.5学分，其中科研创新实践5学分，总学时不少于3015学时。 3．培养措施 （1）配备导师进行个性化指导和培养从入学开始确定导师小组，对学生的学习、生活、心理及人格培养等进行指导；从第二学年开始，根据导师和学生双向选择的结果，为学生确定专业导师。专业导师需具有博士生指导资格，优先配备院士、“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者为导师，每位专业导师指导同一届学生1–2名。专业导师每周至少应就学业及科学研究与学生讨论交流一次。如有必要，学校将为入选培养计划的本科生制定、实施个性化的课程培养体系并提供条件支持。 （2）开设专业研讨班由专业导师对学生提供个性化的专业学习和科学研究训练。通过研讨班开展学科专题研讨，学生可以有选择地参加。专业导师每个月至少安排两次研讨活动，专题研讨内容应为化学学科及相关研究领域的国际前沿，着重培养学生的创新思维能力。 （3）国际化教育积极推荐学生参加国际交流活动，每位学生至少有半年以上的时间到国际知名大学或科研机构进行学习和科研训练；聘请国际著名学者举办“百年兰大·名家讲坛”讲座；每学期至少邀请6–10名院士或国内外著名学者来校讲学；四年内为每个学生提供不少于2次参加国际国内学术会议的机会，使学生能与著名学者进行面对面的交流，了解国际化学研究前沿领域及热点问题。 （4）强化学生的人文素质培养开设人文科学方面的课程，培养和提高学生的人文素养，强化爱国主义教育，加强心理健康教育，培养团队合作精神和科学研究的组织及管理能力。

材料科学基础论文

冷冲模常用材料 “模具是工业之母”，模具性能好坏，寿命高低，直接影响产品的质量和经济效益。而模具材料与热处理、表面处理是影响模具寿命诸因素中的主要因素。目前世界各国都在不断地开发模具新材料，改进热处理工艺和表面强化技术。我国的模具工业一直以较快的增速快速发展，模具制造的首要问题是模具材料。制造模具及其零件的材料有很多，如钢，铸铁，非铁合金及其合金、高温合金、硬质合金、有机高分子材料、无机非金属材料、天然或人造金刚石等。但其中钢是用的最多，应用范围最广的材料。 一、零件的失效分析 任何零件均具有一定的设计功能与寿命。当其在使用过程中，因零件的外部形状尺寸和内部组织结构发生变化而失去原有的设计功能，使其低效工作或无法工作或提前退役的现象。 通常按零件的工作条件及失效的特点可分为：过量变形、断裂、表面损伤和物理性能降级。零件的失效原因主要包括设计、材料、加工和使用四个方面，然而工件失效的原因可能是单一的，也有可能是多种因素共同作用的结果，但每一失效事件均应有一导致失效的主要原因，据此可提出防止失效的主要措施。 在失效分析中，我们可进行如下几个基本步骤：1调查取证、2整理分析、3断口分析、4成分组织性能的分析与测试、5综合分析得出结论。 二、选材原则 材料的选用常常是一个复杂而困难的判断、优化过程。毫无疑问，所选材料应满足产品使用的需要，经久耐用，易于加工，经济效益高。而且选材一般应遵循三个基本原则：使用性能、工艺性能和经济性能，它们是辩证的统一体。在大多数情况下，使用性能是选材的首要原则与依据，然后再综合考虑工艺性能和经济性能，得出优化结果。 1、使用性能选材原则 使用性能是材料满足使用需要所必备的性能，它是保证零件的设计功能实现、安全耐用的必要条件，是选材的最主要原则。首先分析零件的工作条件，确定其使用性能；其次进行失效分析，确定主要使用性能；然后将零件的使用性能要求

材料的性能论文

无机非金属材料工程导论作业考试作业 题目: 材料力学和热学性能 作者：谢丹 班级：无机非11级01班 学号：2011441033 2012 年5月3日

材料力学和热学性能 （重庆科技学院冶金与材料工程学院，重庆 401331） 摘要：一直以来，材料的研究始终受到科学家的关注。目前，材料的研究领域进一步朝着纵向与横向两方面发展。各种新型材料层出不群，比如功能材料、纳米材料、陶瓷材料、无机非金属新材料等等。材料有多种性能，本文主要从材料学和材料物理的角度出发，系统介绍了材料的力学性能、热学性能。 关键词：无机非金属性能力学性能热学性能 前言 材料的力学性能主要是指材料的宏观性能，如弹性性能、塑性性能、硬度、抗冲击性能等。它们是设计各种工程结构时选用材料的主要依据。表征材料力学性能的各种参量同材料的化学组成、晶体点阵、晶粒大小、外力特性（静力、动力、冲击力等）、温度、加工方式等一系列内、外因素有关。无机材料的热学性能包括熔点、比热容热膨胀系数和热导率等，抗热震性是指材料承受温度骤变而不至于被破坏的能力。热学性能是许多工程应用，如耐火材料和保温材

料、高导热集成电路基片、高温结构件和航天防热构件等需要首先考虑的因素，因此具有重要的工程应用的价值。 一.力学性能 1.力—伸长曲线 材料的单向经拉伸实验通常是在温室下按常规的实验标准，采用光滑圆柱试样在缓慢加载和低的变形速率下进行的。试验方法和试样尺寸在试验标准中有明确规定。在拉伸过程中，随着载荷的不断增加，可由试验机上安装的自动绘图机构连续描绘出拉伸力F和绝对伸长量△L的关系曲线，直至试样断裂。图1就是典型的低碳钢拉伸时的力—伸长曲线。 图1低碳钢的力——伸长曲线 图1中，曲线的纵坐标为拉力F，横坐标为绝对伸长△L.图中表明，拉伸后，试样的伸长随里的增加而增大。在P点以下拉伸力F 和伸长量△L呈直线关系。当拉伸力超过F p后，力—伸长曲线开始偏离直线。拉伸力小于F e时，试样的形变在卸除拉伸力后可以完全恢

氧化锆陶瓷(材料科学概论论文)

氧化锆陶瓷 摘要：本文介绍了氧化锆的基本性质、氧化锆超细粉体的制备方法、高性能氧化锆陶瓷材料的成型工艺以及其在各领域的应用情况。 关键词：氧化锆；高性能陶瓷；制备；应用 材料所处的环境极为复杂，材料损坏引起事故的危险性不断增加，研究与开发对损坏能自行诊断并具有自修复能力的材料是十分重要而急迫的任务，氧化锆就是具有这种功能的智能材料！ 一、名称：氧化锆陶瓷，ZrO2陶瓷，Zirconia Ceramic 二、种类及特点 纯ZrO2为白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。世界上已探明的锆资源约为1900万吨，氧化锆通常是由锆矿石提纯制得。在常压下纯ZrO2共有三种晶态：单斜氧化锆（m-ZrO2）、四方氧化锆（t-ZrO2）和立方氧化锆（c-ZrO2），上述三种晶型存在于不同的温度范围，并可以相互转化： 单斜（Monoclinic）氧化锆（m-ZrO2）<950℃ 5.65g/cc 四方（Tetragonal）氧化锆（t-ZrO2）1200-2370℃ 6.10g/cc 立方（Cubic）氧化锆（c-ZrO2）>2370℃ 6.27g/cc 三、增韧原理 氧化锆增韧的方法,主要是利用氧化锆的相变才能达到的!. 部分稳定ZrO2陶瓷在烧结冷却过程中，ｔ－ZrO2晶粒会自发相变成m－ZrO2，引起体积膨胀，在基体中产生微裂纹，相变诱导的微裂纹会使主裂纹扩展时分叉或改变方向而吸收能量，使主裂纹扩展阻力增大，从而使断裂韧性提高。这种机理称微裂纹增韧。主要增韧方法有：应力诱导相变增韧、微裂纹增韧、残余应力增韧、表面增韧以及复合增韧等。 其中t-ZrO2转化为m-ZrO2相变具有马氏体相变的特征，并且相变伴随有3%～5%的体积膨胀。不加稳定剂的ZrO2陶瓷在烧结温度冷却的过程中，就会由于发生相变而严重开裂。解决的办法是添加离子半径比Zr小的Ca、Mg、Y等金属的氧化物。 材料中的t-ZrO2晶粒在烧成后冷却至室温的过程中仍保持四方相形态，当材料受到外应力的作用时，受应力诱导发生相变，由t相转变为m相。由于ZrO2晶粒相变吸收能量而阻碍裂纹的继续扩展，从而提高了材料的强度和韧性。相转变发生之处的材料组成一般不均匀，因结晶结构的变化，导热和导电率等性能随之而变，这种变化就是材料受到外应力的信号，从而实现了材料的自诊断。 对氧化锆材料压裂而产生裂纹，在300℃热处理50h后，因为t相转变为m 相过程中产生的体积膨胀补偿了裂纹空隙，可以再弥合，实现了材料的自修复。 四、氧化锆粉体的制备 ZrO2超细粉体的制备技术 锆英石的主要成分是ZrSiO4，一般均采用各种火法冶金与湿化学法相结合的工艺，即先采用火法冶金工艺将ZrSiO4破坏，然后用湿化学法将锆浸出，其中间

材料科学基础期中论文

纳米材料及其应用 摘要：纳米科技自1990年诞生以来，在当今科技领域扮演者重要角色，并且取得了巨大的成就。其中纳米材料的研究和发展尤为突出，受到众人的瞩目，而且被誉为“21世纪最有前途的新型材料”。 关键词：纳米材料的产生发展现状特性应用 纳米材料，顾名思义，就是指在1~100nm的范围内研究原子，分子的结构特性，通过直接操作和安排原子、分子，将其组装成具有特定功能和结构的一门高新技术。它的出现似乎涉及到了当今时代的所有领域，引发了各个领域的纳米技术的革命，将成为21世纪关键的高新科技之一。 纳米技术在世界各国尚处于萌芽阶段，美、日、德等少数国家，虽然已经初具基础，但是尚在研究之中，新理论和技术的出现仍然方兴未艾。我国已努力赶上先进国家水平，研究队伍也在日渐壮大，我国的纳米科技研究，特别是在纳米材料的方面取得了重要的进展，并引起了国际上的关注。从受资助的项目来看，我国的研究力量主要集中在纳米材料的合成和制备、扫描探针显微学、分子电子学以及极少数的纳米技术的应用等方面。而美国已在纳米结构组装体系、高比表面纳米颗粒制备与合成，以及纳米生物学方面处于领先的地位，在纳米器件、纳米仪器、超精度工程、陶瓷和其他结构材料方面略逊于欧共体。日本在纳米器件和复合纳米结构方面有优势，在分子电子学技术领域仅次于德国。德国在纳米材料、纳米测量技术、超薄的研究领域具有很强的优势。 我国由于条件限制，研究工作只能集中在硬件条件不太高的一些领域，虽然我国在碳纳米管、纳米材料的多个领域取得很出色的成就，但与国际上的一些发达国际还是有很大差距。从上世纪90年代到现在，我国科学家在氮化镓纳米材料、碳纳米管、金属纳米材料以及半导体纳米材料的制备上已取得了很好的成果。 由上可见，我国的纳米科学家在国际上取得了一系列的令人瞩目的成果，相继在Science、Nature的权威杂志上发表了高水平的论文，使中国在纳米材料基础研究方面，尤其是纳米合成方面走在了世界的前沿，但是，在纳米器件上，总

材料科学概论论文—钛

钛 班班级级：：力力建建学学院院工工力力1111——三三班班 姓姓名名：： 学学号号：： 原原子子结结构构 钛钛位位于于元元素素周周期期表表中中ⅣⅣB B 族族，，原原子子序序数数为为2222，，原原子子核核由由2222个个质质子子和和2200--3322个个中中子子组组成成，，核核外外电电子子结结构构排排列列为为11S S 22 22S S 22 22P P 66 33S S 22 33P P 66 33D D 22 44S S 22。。原原子子核核半半径径55x x 1100--1133厘厘米米 物物理理性性质质 钛钛的的密密度度为为44..550066--44..551166克克//立立方方厘厘米米（（2200℃℃）），，比比强强度度位位于于金金属属之之首首，，是是不不锈锈钢钢的的33倍倍，，是是铝铝合合金金的的11..33倍倍。。熔熔点点11666688±±44℃℃，，熔熔化化潜潜热热33..77--55..00千千卡卡//克克原原子子，，沸沸点点33226600±±2200℃℃，，汽汽化化潜潜热热110022..55--111122..55千千卡卡//克克原原子子，，临临界界温温度度44335500℃℃，，临临界界压压力力11113300大大气气压压。。钛钛的的导导热热性性和和导导电电性性能能较较差差，，近近似似或或略略低低于于不不锈锈钢钢，，钛钛具具有有超超导导性性，，纯纯钛钛的的超超导导临临界界温温度度为为 00..3388--00..44K K 。。金金属属钛钛是是顺顺磁磁性性物物质质，，导导磁磁率率为为11..0000000044。。 钛钛具具有有可可塑塑性性，，高高纯纯钛钛的的延延伸伸率率可可达达5500--6600%%，，断断面面收收缩缩率率可可达达7700--8800%%，，但但强强度度低低，，不不宜宜作作结结构构材材料料。。。。钛钛作作为为结结构构材材料料所所具具有有的的良良好好机机械械性性能能，，就就是是通通过过严严格格控控制制其其中中适适当当的的杂杂质质含含量量和和添添加加合合金金元元素素而而达达到到的的。。 。。化化学学性性质质 钛钛在在较较高高的的温温度度下下，，可可与与许许多多元元素素和和化化合合物物发发生生反反应应。。各各种种元元素素，，按按其其与与钛钛发发生生不不同同反反应应可可分分为为四四类类：： 第第一一类类：：卤卤素素和和氧氧族族元元素素与与钛钛生生成成共共价价键键与与离离子子键键化化合合物物；； 第第二二类类：：过过渡渡元元素素、、氢氢、、铍铍、、硼硼族族、、碳碳族族和和氮氮族族元元素素与与钛钛生生成成金金属属间间化化物物和和有有限限固固溶溶体体；； 第第三三类类：：锆锆、、铪铪、、钒钒族族、、铬铬族族、、钪钪元元素素与与钛钛生生成成无无限限固固溶溶体体；； 第第四四类类：：惰惰性性气气体体、、碱碱金金属属、、碱碱土土金金属属、、稀稀土土元元素素（（除除钪钪外外）），，锕锕、、钍钍等等不不与与钛钛发发生生反反应应或或基基本本上上不不发发生生反反应应。。常常温温下下钛钛与与氧氧气气化化合合生生成成一一层层极极薄薄致致密密的的氧氧化化膜膜，，这这层层氧氧化化膜膜常常温温下下不不与与绝绝大大多多数数强强酸酸、、强强碱碱反反应应，，包包括括酸酸中中之之王王————王王水水。。它它只只与与氢氢氟氟酸酸、、热热的的浓浓盐盐酸酸、、浓浓硫硫酸酸反反应应，，因因此此钛钛体体现现了了抗抗腐腐蚀蚀性性。。 十十大大性性能能 密密度度小小，，比比强强度度高高 金金属属钛钛的的密密度度为为44..5511g g //c c m m 33,,高高于于铝铝而而低低于于钢钢、、铜铜、、镍镍，，但但比比强强度度位位于于金金属属之之首首。。 耐耐腐腐蚀蚀性性能能 钛钛是是一一种种非非常常活活泼泼的的金金属属，，其其平平衡衡电电位位很很低低，，在在介介质质中中的的热热力力学学腐腐蚀蚀倾倾向向大大。。但但实实际际上上钛钛在在许许多多介介质质中中很很稳稳定定，，如如钛钛在在氧氧化化性性、、中中性性和和弱弱还还原原性性等等介介质质中中是是耐耐腐腐蚀蚀的的。。这这是是因因为为钛钛和和氧氧有有很很大大的的亲亲和和力力，，在在空空气气中中或或含含氧氧的的介介质质中中，，钛钛表表面面生生成成一一层层致致密密的的、、附附着着力力强强、、惰惰性性大大的的氧氧化化膜膜，，保保护护了了钛钛基基体体不不被被腐腐蚀蚀。。即即使使由由于于机机械械磨磨损损也也会会很很快快自自愈愈或或重重新新再再生生。。这这表表明明了了钛钛是是具 具

材料科学基础论文材料与生活

材料的发展与人类生活的关联 随着社会的发展，材料在人类生活中的应用极为普遍。大到航天科技，小到衣食住行，在现实生活中无一处与材料科学无关。可以说材料科学每进步一小步，人类文明就进步一大步。 一、材料在人类社会发展进程中的作用 所谓材料，是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。在实践中，人们按用途把材料分成结构材料和功能材料。结构材料主要是利用其强度、韧性、力学及热力学等性质。功能材料则主要利用其声、光、电、磁、热等性能。按化学成分分类，则可把材料分为金属材料、有机高分子材料、无机非金属材料及复合材料等。 某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革。人们把人类历史分为石器、青铜器和铁器时代。在群居洞穴的猿人旧石器时代，通过简单加工获得石器帮助人类狩猎护身和生存，随着对石器加工制作水平的提高，出现了原始手工业如制陶和纺织，人们称之为新石器时代。青铜是铜锡铝等元素组成的合金，与纯铜相比，青铜熔点低，硬度高，比石器易制作且耐用。青铜器大大促进了农业和手工业的出现。铁器时代则被认为是始于2000多年前，春秋战国时代，由铁制作的农具、手工工具及各种兵器，得以广泛应用，大大促进了当时社会的发展。钢铁、水泥等材料的出现和广泛应用，人类社会开始从农业和手工业社会进入了工业社会。本世纪半导体硅、高集成芯片的出现和广泛应用，则把人类由工业社会推向信息和知识经济社会。基于材料对社会发展的作用，人们已提出信息。能源和材料并列为现代文明和生活的三大支柱。在三大支柱中，材料又是能源和信息的基础。 二、新材料在高技术中的作用 新材料既是当代高新技术的重要组成部分，又是发展高新技术的重要支柱和突破口。正是因为有了高强度的合金，新的能源材料及各种非金属材料，才会有航空和汽车工业；正是因为有了光纤，才会有今天的光纤通讯；正是因为有了半导体工业化生产，才有今天高速发展计算机技术和信息技术。当今世界各国在高技术领域的竞争，在很大程度上是新材料水平的较量。50年代末，美国政府就制定了全国材料发展规划，70～80年代又进行了多次的补充和修正，把重点放在超硬化合物、半导体激光材料、磁性材料和精密陶瓷上。日本在1980年开展了为期10年、耗资4亿美元的新材料发展规划，重点领域为精密陶瓷、功能高分子、复合材料、生物材料等。某些具有特殊性能的新材料的出现，引起了今天的高技术突飞猛进的发展。 三、材料科学与经济发展 由于材料科学的发展水平与高新技术的发展是相互依存的，因此新材料发展与应用水平直接决定着经济发展的水平。有人曾作过粗略计算，以每公斤产品的出厂价格计算，把原材料比作1，那么小轿车为5，家电为30，飞机为200，计算机为1000，集成电路芯片则为10000 。由此可见，产品中的技术含量越高，收益就越高。在从工业社会向知识经济社会的过渡过程中，工业产品结构中传统的金属材料比重降低了，无机非金属材料、有机合成材料的比重越来越大，产业结构也从劳动密集型、资金密集型向技术密集型和知识密集型方向发展。新材料新技术的发展使美国经济繁荣不衰，已连续9年保持高增长。总之，以新材料为基础的一批新兴产业正在迅速兴起，并成为许多国家新的经济增长点。 四、当前新材料的发展方向 1．高性能化、高功能化、高智能化 随着人类对材料的性能与微观结构的研究与认识，决定材料性能的本质已被或正在被人们揭示和掌握，并通过新工艺、新技术、新设备，在日益成熟的现代材料设计理论的指导下，创造出各种性能更好的新型材料。结构材料在向强度、刚度、韧性、耐高温、耐腐蚀、高弹、

拔尖人才培养计划

兰州大学“基础学科拔尖学生培养试验计划” 化学学科培养方案 一、培养定位与目标 为了贯彻实施人才强国战略，进一步提高高等教育人才培养质量和我国基础科学研究水平，培养一批具有国际一流水准的基础学科领域拔尖人才，经教育部批准，兰州大学从2011年开始实施“化学学科拔尖学生”培养计划。为保证该计划的顺利实施，特制定本培养方案。 二、基本要求 入选本培养计划的学生，应对科学研究和化学学科具有浓厚的兴趣、基础知识扎实、创新愿望强烈、心理素质良好、培养潜能突出，有望成长为化学学科研究领域的领军人物，并逐步跻身国际一流科学家行列。 三、培养方式 新生进校后，在学生自愿的基础上，通过笔试和面试进行选拔。聘请学术造诣深厚、具有国际视野的相关学科知名专家学者担任选拔小组成员。 由院士、教育部长江学者特聘教授、国家杰出青年基金获得者等牵头，教育部跨（新）世纪优秀人才、博士生导师等组成专业指导小组、课程教学小组，负责学生的培养工作。

“化学学科拔尖学生”的学制、学分、学时和培养措施如下： 1．学制一般为四年，学生完成培养计划后可申请提前毕业，最短不少于三年。 2．总学分不少于140学分，总学时不少于2911学时。 3．培养措施 （1）配备导师进行个性化指导和培养从入学开始确定导师小组，对学生的学习、生活、心理及人格培养等进行指导；从第二学年开始，根据导师和学生双向选择的结果，为学生确定专业导师。专业导师需具有博士生指导资格，优先配备院士、“长江学者”特聘教授、国家杰出青年基金获得者为导师，每位专业导师指导同一届学生1-2名。专业导师每周至少应就学业及科学研究与学生讨论交流一次。如有必要，学校将为入选培养计划的本科生制定、实施个性化的课程培养体系并提供条件支持。 （2）开设专业研讨班由专业导师对学生提供个性化的专业学习和科学研究训练。通过研讨班开展学科专题研讨，学生可以有选择地参加。专业导师每个月至少安排两次研讨活动。专题研讨内容应为化学学科及相关研究领域的国际前沿，着重培养学生的创新思维能力。 （3）国际化教育积极推荐学生参加国际交流活动，每位学生至少有半年以上的时间到国际知名大学或科研机构进行学习和科研训练；聘请国际著名学者举办“百年兰大〃名家讲坛”讲座；每学期至少邀请6-10名院

材料科学基础小论文

高分子材料 ——08机自A4 陈少勇摘要：本篇主要介绍高分子材料的结构和高分子材料的力学性能及其在工程上的应用。高分子化合物是由小分子单体聚合而成的，因此又称为聚合物。高聚物的结构包括高分子链结构和高分子聚集态结构。高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合物通过共价键联系起来的链状大分子，相对分子质量大，空间结构复杂。正是由于这些复杂的结构因素，使高分子材料本身具有性能各异的繁多品种，也使高分子材料具有区别于金属和陶瓷材料的独特性能——高弹性和粘弹性。高分子材料力学性能的特点是高分子热运动特点的宏观表现，而高分子热运动的特点又取决于高分子的结构特点。 一、高分子的基本概念 <一>、高聚物的定义 当一个化合物的相对分子质量足够大，以至多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能时，称为高分子。 <二>、高聚物的合成 高分子化合物是由许多结构单元相同的小分子化合物通过化学键连接而成的，合成高聚物的化学反应主要有两大类：加聚反应和缩聚反应。 1、加聚反应 定义：单体通过双键的加成反应而聚合起来的反应称为加聚反应。 过程：链引发——链增长反应——链终止 特点：每次只向链上加入一个单体；单体浓度在反应过程中下降；延长反应时间只能提高产率，不能提高相对分子质量；反应混合物中仅含、高聚物和极微量的增长链；加聚产物的结构单元中元素组成与其单体相同，仅是电子结构发生变化，因此加聚物的相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。 2、缩聚反应 定义：通过单体分子中某些官能团之间的缩合反应聚合成高分子 的反应称为缩聚反应。 过程：链增长开始——链增长——链增长停止 特点：具有逐步性和可逆性；由于有低分子副产物的析出，因此缩聚物相对

材料化学导论课程论文

材料化学是从化学的角度研究材料的设计、制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支，又是化学学科的一个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。它的内涵在于（2）……随着国民经济的迅速发展以及材料科学和化学科学领域的不断进展，作为新兴学科的材料化学发展日新月异。 本专业的设立目标在于培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技 术，具备材料化学相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及其 相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料化学高级专 门人才。它要求本专业学生主要学习材料科学方面的基本理论、基本知识 和基本技能，受到科学思维与科学实验方面的基本训练，具有运用化学和 材料化学的基础理论、基本知识和实验技能进材料研究和技术开发的基本 能力。本专业毕业生应掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知 识；掌握材料制备（或合成）、材料加工、材料结构与性能测定等方面的 基础知识、基本原理和基本实验技能；了解相近专业的一般原理和知识； 熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策，国内外 知识产权等方面的法律法规；了解材料化学的理论前沿、应用前景和最新 发展动态，以及材料科学与工程产业的发展状况；掌握中外文资料查询、 文献检索以及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。具有一定的实 验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学 术交流的能力。 应用化学专业的学生无须像以上所述的那样去严格要求自己，但是， 若在学好自己的专业课程之余还有精力去进一步了解材料化学的话，那也 是多多益善的，毕竟各学科之间是有交集的。（3）…… （4）…… （5）…… 其一高分子材料 高分子材料已经和金属材料、无机非金属材料并驾齐驱，在国际上被列为一级学科。 从化学角度来定义，高分子是由分子量很大的长链分子所组成，而每个分子链都是由共价键联结的成百上千的一种或多种小分子构造而成。高分子的分类有多种，按来源可分为天然高分子、天然高分子衍生物、合成高分子；据用途可分为结构高分子和功能高分子；据工业产量和价格还可分为通用高分子、中间高分子、工程塑料以及特种高分子等等。 高分子材料的功能很多且应用十分广泛。就结构高分子而言，大家知道最多的当属塑料、橡胶和纤维。其中塑料产量最大，主要用于包装材料、结构材料、建筑材料以及交通运输材料；橡胶主要用于制造轮胎；纤维主