材料化学综述

稀磁半导体材料的研究进展及应用前景

吕艳

1前言

1.1稀磁半导体概述

稀释磁性半导体(Diluted Magnetic Semiconductors,DMS)，也称半磁半导体是指在III-V族、II-VI族、II-V族或IV-VI族化合物中，由磁性过渡族金属离子或稀金属离子部分替代非磁性阳离子所形成新的一类半导体材料。理想的稀磁半导体应具有以下特点：居里温度

c

T>500K．铁磁性与形成载流子的杂质能带的自旋分裂相关联：可以选择n型和P型掺杂；具有高的迁移率和自旋散射长度；具有磁光效应和反常霍尔效应[1]。由于稀磁半导体材料所具备的半导体和磁性材料的综合特性，使其可广泛应用于未来的磁(自旋)电子器件，从而使传统的电子工业面临一场新的技术革命。

什么DMS材料能引起人们很大的兴趣?概括起来有以下方面原因，1．当前世界上对半导体和磁性二大类材料研究得比较广泛和深人。且广泛地应用于光电器件，仪表，通讯，航天等领域。如果能把这二大类材料的优点集中在同一种材料上，既具有半导体性，又有磁性，兼有两者共同的优点，其虚用面将更广泛。2．由

于稀磁性半导体(DMS)AⅡ

t-x ．M

a

B

Ⅱ

是三元组份。其中，带有磁佳的锰离子的组份

是可调的，其材料的物理参数也随组份的改变而不同。由于掺入了Mn，Mn“离子就取代了AⅡ族离子，Mn“分布在I族阳离子的品格上，在低温下，引起自由自旋。3．Mn原子取代了AⅡBⅥ晶格，使它具有较高的有效的电荧光性质。4．Mn 的存在可引起s，p价电子层和d电子层的电子与Mn”的交换作用，产生电子能级(价电子和杂质电予能级)的分裂。Mn“在晶体中的自由自旋性质的增强将会引起新的效应，像巨大的法拉第旋转。A一MnBⅥ的晶格参数和能带宽度随组份x 的可变性，使它有可能成为优良的量子阱超晶格材料。

以前DMS的研究主要集中在磁性离子引入半导体材料后出现的独特的磁学、电学和磁光性能方面。而当自旋电子学这一全新领域得到飞速发展后，在更广义的情况下，这个新的领域即自旋电子学(Spin—electronic sorpintronics)[2]。

它包括那些既不需要外磁场也不需要其他磁性材料而利用自旋的器件。如磁

阻传感器(MR)，一种包含金属铁磁体的多层材料。显示出巨磁阻(GMR)和隧道磁阻特性(TMR)，是今天众所周知的磁电子学器件，而它是基于上述两个自由度之间相互作用的基础之上的[3]。与此同时它也为DMS的研究开拓了新的研究领域，这是因为自旋电子器件一般需要使用在常温下保持磁性的半导体，但大部分DMS 的居里温度都远远低于室温，从而在常温的环境下失去磁性。[4]具有室温铁磁性的DMS是自旋电子学应用的基础，它是利用载流子的自旋和电荷自由度构造将磁、电集于一体的半导体器件。因而实现自旋电子器件应用的关键技术在于提高材料的居里温度。[5]制备出更多种类的材料和寻找出更广范更适合掺杂的元素来提高稀磁半导体材料的居里温度是当前的首要问题。[6]目前研究的焦点还有，稀磁半导体磁性的来源、DMS材料的实用化与DMS器件设计与研发等问题。针对这些问题，物理学、化学和半导体材料学界开展了大量的研究工作[7].

2 DMS的特点及分类

当前用于制备稀磁半导体的基质包括Ⅱ一Ⅵ族、Ⅳ一Ⅵ族、Ⅱ一V族及Ⅲ一V族化合物，通过Mn、Fe、Co和稀土等的磁性阳离子替代而形成A一MBDMS混晶。它由组分为普通化合物半导体AB和组分为磁性半导体MB组成，其中M为过渡金属或稀土金属。DMS中有两个相互作用的子系统：一个是与电性相联系的载流子(能带电子或空穴)；另一个是与磁性相联系的顺磁离子。这样在稀磁半导体中就存在着两种自旋一自旋交换作用：磁性离子与载流子之间的自旋交换作用(sp-d交换作用)以及磁性离子本身之间的自旋交换作用(d-d交换作用)。由于DMS的载流子与局域磁矩之间有强烈的自旋一自旋交换相互作用(sp-d交换作用)，改变了能带结构和载流子的行为，使载流子行为强烈地受到温度和外磁场的影响。因此在加外磁场时可使导带和价带产生大的自旋劈裂作用，从而出现诸如巨法拉第旋转效应、激子带的巨塞曼分裂、自旋超晶格、极大的g因子、巨磁阻以及磁致绝缘体一金属转变等新的物理现象，具有显著的磁光效应和磁输运性，在高密度非易失性存储器、自旋电子器件、磁感应器、光隔离器件、半导体激光器集成电路以及量子计算机等方面有着重大的潜在应用[8]。DMS在没有外磁场的情况下，显示的是普通半导体的性质，但在外场下就可显示出一定的磁性，具有半导体和磁性材料的双重性质。另外稀磁半导体最为重要的特点是其禁带宽度和品格常数随掺入的磁性离子浓度的不同而变化，通过能带剪裁工程可使这些材料应用于各种器件。稀磁半导体中的磁离子对外磁场有强烈的响应，如同外磁

场的放大器，增强因子可达10量级，使DMS在中等适度磁场下就出现巨大的磁光效应等一系列与普通半导体完全不同的新的物理特性。过去对稀磁半导体的研究主要采用Mn、Fe、Co等过渡族金属作为磁性阳离子来代替部分半导体元素，但由于其居里温度低于室温以及饱和磁化强度较低[9]，极大地限制了该类材料的应用。稀土元素由于其不满的4f层电子，掺杂到其他材料中，可获得优异的光、磁、超导等物理特性，同时Gd等稀土元素原子磁矩较大，作为磁性阳离子掺杂于Ⅳ一Ⅵ族半导体中替代Ⅳ族阳离子，可望开发出性能优异的新型稀磁半导体。

3 DMS的物理性质

3.1 磁学性质

绝大多数化合物半导体都是抗磁性的，但在用过渡族或稀土族金属离子部分、无规则地替代了化合物中非磁性阳离子后，在磁性质上发生了根本变化。磁学性质主要取决于材料中磁性离子之间的交换作用(d—d交换作用)，例如，含Mn的DMS材料中的Mn2+-Mn2+的d-d交换作用。d-d交换过程一般分为3类：两空穴过程、空穴一电子过程和两电子过程。磁性离子的浓度是决定其性质的重要因素。一般情况下，在相同磁场强度下晶体的磁性离子含量越多(有一定限度)，其磁化强度越高。随着温度丁和组分的变化，磁极化子浓度发生变化，导致DMS

材料发生磁相变。目前，研究表明Ⅱ一Ⅵ族DMS材料在一定温度和磁离子浓度范围内会出现3种磁相(顺磁相、自旋玻璃相和反铁磁相)，III—V族DMS材料中则表现出2种相(顺磁相和铁磁相)。例如，用低温分子束外延制备的In

一Mn x As

1-x

薄膜在低温下呈现出截流子感生铁磁有序，(CA，Mn)Se、(CA，Mn)Te、(Hg，Mn)Se、(Hg，Mn)Te等显示的磁学性质丰富了磁输运的内容。DMS在一定条件下可以发生的磁相变----顺磁一自旋玻璃的相变，可以从磁光法拉第旋转效应的测量上明显地观察到[10]。

4 稀磁半导体的表征

4.2磁性表征

超导量子干涉仪(SQUID)测量得出室温下样品的磁滞回线以及磁化强度随温度的变化曲线。测量M-H曲线时，磁场扫描范围-0．2—0．2T；测量曲线时，保

持磁场强度是0．01T(0．05T)，温度变化范围从5—300K(5～350K)

4.3结构和性能表征

采用日本RIGAKU公司生产的D／max2000vpc型x射线衍射仪(XRD)分析薄膜

的晶体结构，x射线是CuKα1射线，波长为0．15406nm，扫描范围2在10○～120○之间，扫描步长为0．02○采用美国Thermo—VGScientific公司生产的ESCALAB250型x射线光电子能谱(XPS)检测和分析薄膜成分，分析室真空度优于

2×10～Pa，X射线源为MgKa(1253．6eV)，能量扫描范围为1～1100eV，得到的

谱图以Ag3d

的结合能368eV为基准进行校准。采用日本岛津公司V-3150紫外5／2

可见光分度计(UV-Vis)分析薄膜的吸收谱，使用钨灯光源，利用积分球方法，扫

描速度200nm／min，扫描范围200-800nm。

5 应用现状与前景展望

5.1改变组分获得所需的光谱效应

通过改变磁性离子的浓度可得到所需要的带隙，从而获得相应的光谱效应。

由于其响应波长可覆盖从紫外线到远红外线的宽范围波段，这种DMS是制备光电

器件、光探测器和磁光器件的理想材料。在Ⅲ一V族宽带隙稀磁半导体GaN中掺

入不同的稀土磁性元素可发出从可见光到红外的不同波长的光，加上GaN本身可

发紫外光，因此掺稀土GaN材料可发出从紫外到红外波段的光，如在GaN中掺

Er可发绿光，而掺Pr可发红光等。

1994年Wilson等副在掺Er的GaN薄膜中首次观察到1．54微米的红外光荧

光。1998年Steckl等采用Er原位掺杂方法首次获得绿光发射[11]。掺Er的GaN

的另一个重要特性是其温度猝灭效应很弱，这对于制备室温发光器件非常重要。

后来红光和蓝光器件相继研制成功，这些都可以作为光通信和光电集成的光源。

5.2 sp-d交换作用的应用

利用DMS的巨法拉第旋转效应可制备非倒易光学器件，也可用于制备光调谐

器、光开关和传感器件。(2)DMS的磁光效应为光电子技术开辟了新的途径。利

用其磁性离子和截流子自旋交换作用(sp-d作用)所引起的巨g因子效应，可制

备一系列具有特殊性质的稀磁半导体超晶格和量子阱器件。这种量子阱和超晶格不仅具有普通量子阱和超晶格的电学、光学性质，而且还具有稀磁半导体的磁效应，因此器件具有很多潜在的应用价值。

利用磁性和半导体性实现自旋的注入与输运，可造出新型的自旋电子器件，如自旋过滤器和自旋电子基发光二极管等。深入研究自旋电子学。

推动DMS的实用化自旋电子学是目前固体物理和电子学中的一个热点，其核心内容是利用和控制固体，尤其是半导体中的自旋自由度。近年来以稀磁半导体为代表的自旋电子学的研究相当活跃，各国科研机构和各大公司都投入了巨大财力和人力从事此领域的研究。利用具有磁性或自旋相关性质的DMS基材料可制出一类新型器件——既利用电子、空穴的电荷也利用它们的自旋。这些新材料和人造纳米结构，包括异质结构(HS)、量子阱(Qw)和颗粒结构一直是一些新型功能的“沃土”——与自旋相关的输运、磁阻效应和磁光效应。自旋电子学可用于计算机的硬驱动，在计算机存储器中极具潜力。在高密度非易失性存储器、磁感应器和半导体电路的集成电路、光隔离器件和半导体激光器集成电路以及量子计算机等领域，DMS材料均有重大的潜在应用。但上述以稀磁半导体为基础的自旋电子器件的研制尚处于起步阶段，距实用化还有很长的路程。自旋电子学与自旋电子学器件研究的深入，将加深DMS机理的研究和理论的探索，推动DMS的实用化过程。[12]

5.3室温DMS的研究

为了应用方便，需要开发高居里温度(Te)的DMS材料(高于室温)。室温下具有磁性为磁性半导体的应用提供了可能。扩展更多的掺杂磁性元素或生长更多种类材料来提高DMS材料的居里温度是当前的首要问题。近来Hori等成功掺入5％Mn在GaN中，获得了高于室温的Tc；报道表明(Zn，Co)O的居里温度可达到

90-380K。Dietl等采用Zener模型对闪锌矿结构的磁半导体计算表明，GaMnN 和ZnMnO具有高达室温的居里温度，该计算结果对实验研究提供了很好的理论依据。[13]但是，如何将磁性和半导体属性有机地结合起来仍然是值得进一步研究问题。[14]

6 结语

稀磁半导体材料具有极高的应用价值，其研究已愈来愈受到人们的重视，各

国已开展了大量的实验工作，研究重点已由先前的纯理论研究慢慢转向将基础研究与应用研究相结合。[15]随着MBE等技术的发展，制备高质量的稀磁半导体量子阱和超晶格成为可能，使DMS材料在光电子器件上的应用具有更广阔的前景。通过各种精妙的方法可制备出各种越来越实用化的稀磁半导体微结构器件，使得新的材料组合、新的材料结构、新的功能器件不断涌现，也为我们提供了新的研究对象，甚至新的研究领域。目前，在世界范围内正掀起DMS材料的研究高潮，而我国在该领域的研究还不太多，对其进行系统研究无疑是充满机遇和具有挑战性的。[16]

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材料学化学专业的就业前景

材料学化学专业的就业前景 材料化学是材料科学的一个分支，是一门材料科学与现代化学、现代物理等多门学科相互交叉、渗透发展形成的新兴交叉边缘学科，是运用现代化学的基本理论和方法研究材料的制备、组成、结构、性质及应用的学科。化学工程专业毕业生是目前很有“钱”途的毕业生，化学工程的毕业生市场需求很大，材料化学专业就业前景甚好，尤其是进入石油业或煤业的学生，材料化学专业是化学与工程两种知识结合的专业，在国民经济发展和科学前沿领域中都起着不可替代的重要作用。 主干学科：材料科学、化学。主要课程：有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学、流体力学、工程力学、材料化学、材料物理等。主要实践性教学环节：包括生产实习、毕业论文等，一般安排10--20周材料化学就业前景材料化学就业前景。修业年限：四年授予学位：理学或工学学士 培养适应社会需要，系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备化学相关的基本知识和基本技能，能运用材料科学和化学的基础理论、基本知识和实验技能在材料科学与化学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高级专门人才和具有开拓性、前瞻性的复合型高级人才。

可在化工、石油、轻工、日化、制药、冶金、建材等部门从事各类化工产品及其生产技术的研究、开发、设计、生产和管理等方面的工作或者出国深造。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(非常繁杂琐碎)，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 材料化学专业的学生有较强的化学知识，材料设计制备、检测分析知识，能够在很多领域就业。如电子材料、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、化工相关的专业材料化学就业前景职业规划。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。同时在一些边沿学科诸如环境、药物、生物技术、纺织、食品、林产、军事和海洋等领域，材料化学专业的人才也有较强的用武之地。市场需求预期：根据北京市“十一五”发展规划：要依托燕山石化，重点发展环境污染孝资源消耗少、附加值高的化工新型材料、精细化工制造业，可以看出燕山石化、大宝、宝洁、双鹤医药、

(完整版)初中化学金属知识点总结

金属和金属材料复习教案 [考点梳理] 考点1 金属材料 1.金属材料包括纯金属（90多种）和合金（几千种）两类。 金属属于金属材料，但金属材料不一定是纯金属，也可能是合金。 2.金属制品是由金属材料制成的，铁、铜、铝及其合金是人类使用最多的金属材料。 考点2 金属材料的发展史 根据历史的学习，我们可以知道金属材料的发展过程。商朝，人们开始使用青铜器；春秋时期开始冶铁；战国时期开始炼钢；铜和铁一直是人类广泛应用的金属材料。在100多年前，又开始了铝的使用，因铝具有密度小和抗腐蚀等许多优良性能，铝的产量已超过了铜，位于第二位。 金属分类：重金属：如铜、锌、铅等 轻金属：如钠、镁、铝等； 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。Fe、Mn、Cr（铬） 有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。 考点3 金属的物理性质 1.共性：大多数金属都具有金属光泽，密度和硬度较大，熔沸点较高，具有良好的延展性和导电、导热性，在室温下除汞为液体，其余金属均为固体。 （1）常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽。 （2）大多数呈银白色（铜为紫红色，金为黄色） （3）有良好的导热性、导电性、延展性 2.一些金属的特性：铁、铝等大多数金属都呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色；常温下大多数金属都是固体，汞却是液体；各种金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等差异较大；银的导电性和导热性最好，锇的密度最大，锂的密度最小，钨的熔点最高，汞的熔点最低，铬的硬度最大。 （1）铝：地壳中含量最多的金属元素（2）钙：人体中含量最多的金属元素 （3）铁：目前世界年产量最多的金属（铁>铝>铜）（4）银：导电、导热性最好的金属（银>铜>金>铝）（5）铬：硬度最高的金属（6）钨：熔点最高的金属（7）汞：熔点最低的金属 （8）锇：密度最大的金属（9）锂：密度最小的金属 检测一：金属材料(包括和 ) 1、金属的物理性质

材料工艺学课程设计.

材料工艺学课程设计(论文) 题目：Cr12MoV钢电动机硅钢片冲裁模球化退火-淬火- 回火工艺设计 院（系）： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间：

课程设计（论文）任务及评语 院（系）：材料科学与工程学院教研室：材料科学与工程学号学生姓名专业班级 课程设计 （论文） 题目 Cr12MoV钢电动机硅钢片冲裁模球化退火-淬火-回火热处理工艺设计 课程设计（论文）要求与任务一、课设要求 熟悉设计题目，查阅相关文献资料，概述相关工件的热处理工艺，进行工件的服役条件与失效形式分析，提出硬度、耐磨性、强度等要求，完成工艺设计。阐述Cr12MoV电动机硅钢片冲裁模球化退火-淬火-回火热处理工艺理论基础，选择设备、仪表和工夹具，阐述电动机硅钢片冲裁模热处理质量检验项目、内容及要求；阐明电动机硅钢片冲裁模热处理常见缺陷的预防及补救方法；给出所用参考文献。 二、课设任务 1.电动机硅钢片冲裁模材料的选择（要求在满足工件使用性能的前提下，兼顾经济性和工艺性，合理选择材料）； 2.给出Cr12MoV的C曲线； 3.给出Cr12MoV电动机硅钢片冲裁模冷热加工工艺流程图； 4.制定Cr12MoV电动机硅钢片冲裁模球化退火-淬火-回火热处理工艺 三、设计说明书要求 设计说明书包括三部分：1）概述；2）工艺设计；3）热处理工艺卡；4）参考文献。设计说明书结构见《工艺设计模板》。 工作计划 集中学习0.5天，资料查阅与学习，讨论1.5天，设计7天：1）概述0.5天，2）服役条件与性能要求0.5天，3）失效形式、材料的选择0.5天，4）结构形状与热处理工艺性0.5天，5）冷热加工工序安排0.5天，6）工艺流程图0.5天，7）热处理工艺设计2天，8）工艺的理论基础、原则0.5天，9）设计工夹具0.5天，10）可能出现的问题分析及防止措施0.5天，11）热处理质量分析0.5天，设计验收1天。 指 导 教 师 评 语 及 成 绩 成绩：指导教师签字： 年月日

材料化学总结

第一章绪论 ●材料和化学药品 化学药品的用途主要基于其消耗； 材料是可以重复或连续使用而不会不可逆地变成别的物质。 ●材料的分类 按组成、结构特点分：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料 按使用性能分：Structural Materials ——主要利用材料的力学性能；Functional Materials ——主要利用材料的物理和化学性能 按用途分：导电材料、绝缘材料、生物医用材料、航空航天材料、能源材料、电子信息材料、感光材料等等●材料化学的主要内容：结构、性能、制备、应用 第二章材料的结构 2.1 元素和化学键 ●了解元素的各种性质及其变化规律：第一电离能、电子亲和势、电负性、原子及离子半径 ●注意掌握各种结合键的特性及其所形成晶体材料的主要特点 ●了解势能阱的概念： 吸引能（attractive energy，EA）：源于原子核与电子云间的静电引力 排斥能（repulsive energy，ER）：源于两原子核之间以及两原子的电子云之间相互排斥 总势能（potential energy）：吸引能与排斥能之和 总势能随原子间距离变化的曲线称为势能图（势能阱） 较深的势能阱表示原子间结合较紧密，其对应的材料就较难熔融，并具有较高的弹性模量和较低的热膨胀系数。 2.2 晶体学基本概念 ●晶体与非晶体（结构特点、性能特点、相互转化） 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（长程有序） 非晶体：原子、分子或离子无规则地堆积在一起所形成（长程无序、短程有序） 晶态与非晶态之间的转变 ? 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。 ●晶格、晶胞和晶格参数 周期性：同一种质点在空间排列上每隔一定距离重复出现。 周期：任一方向排在一直线上的相邻两质点之间的距离。 晶格（lattice）：把晶体中质点的中心用直线联起来构成的空间格架。 结点（lattice points）：质点的中心位置。 空间点阵（space lattice）：由这些结点构成的空间总体。 晶胞（unit cell）：构成晶格的最基本的几何单元。 ●晶系 熟记7个晶系的晶格参数特征 了解14种空间点阵类型 ●晶向指数和晶面指数 理解晶面和晶向的含义 晶面——晶体点阵在任何方向上分解为相互平行的结点平面称为晶面，即结晶多面体上的面。

高分子材料课程设计

2011级高分子材料课程设计题目：羟丙基纤维素合成 学院名称：材料工程学院 专业：化学工程与工艺 班级： 学号： 姓名： 指导教师姓名： 二零一四年六月

一、绪论 (1) 1．羟丙基纤维素发展简史 (1) 2．羟丙基纤维素的特性和结构式 (1) 3. 羟丙基纤维素的应用 (2) 3.1 HPC在医药工业的应用 (3) 3．2 HPC在食品工业中的应用 (4) 3.3 HPC在聚氯乙烯(PVC)悬浮聚合中的应用¨ (4) 3．4 HPC在建筑行业的应用 (5) 3.5 其他应用 (5) 二、羟丙基纤维素合成方法 (5) 2．1 非均相法 (5) 2．1．1 液相法 (5) 2．1．2 气相法 (7) 2．2 均相法 (7) 三、原料 (8) 四、有关设计参数 (8) 五、物料衡算 (9) 六、性能检测设计 (11) 1．温度对HPC 溶液流变性的影响 (11) 2. HPC 质量分数对HPC 溶液流变性能的影响 (12) 3. 醚化剂用量对HPC 溶液流变性能的影响 (13) 4. HPC 溶液的非牛顿指数 (14) 七、参考文献 (17)

一、绪论 1．羟丙基纤维素发展简史 纤维素是自然界最丰富的可更新资潭,自1973年世界上出现了石油涨价之后, 再一次引起了人们的重视.纤维素衍生种类很多. 一般可分为纤维素醋和纤维素醚两大类, 纤维素醚又可分 为离子型和非离子型. 轻丙基纤维索(H P C)是国外继乙墓纤维素( E C )、羚乙基纤维素( H E C )、经乙基甲基纤维素(H E M C )之后工业化生产较早的非离子型纤维索醚之一。国外离子型纤维素醚的生产和用量都很大, 可广泛应用于建筑、石油开采、涂料、食品及食品包装. 高分子合成医药辅料等各个行业, 其生产量约占纤维素醚总产量的一半左右. 发展速度远远超过离子 型纤维素醚类. 我国纤维素衍生物工业虽然已有几十年的发展史, 但除几 种纤维素醋和纤维素醚中的玫甲基纤维素钠( 离子型. 年产量 约3 万吨) 具有一定的生产规模外, 世界上用量越来越大的非 离子型纤维素醚, 产盘甚徽。因此, 我国的纤维素醚, 特别是非离子型纤维素醚的发展应引起有关部门和广大科技人员的高度 重视. 2．羟丙基纤维素的特性和结构式 羟丙基纤维素(HPC)是一种水溶性的非离子型纤维素醚，它是一种以天然纤维素为原料经化学改性制得的半合成型高分子 聚合物，HPC具有热塑性、胶结能力、乳化能力、发泡能力以及

常用材料标准及化学成分表 (1)

常用材料所用标准及化学成分表 标准牌号 元素质量分数%（除给出范围外为最大值） 序 号 标准 牌号 C Mn P S Si Cu Ni Cr Mo V Nb 备注 1 ASTM A216 WCB 0.30 1.00 0.04 0.045 0.60 0.30 0.50 0.50 0.20 0.03 … 铸件① 2 WCC 0.25 1.20 0.04 0.045 0.60 0.30 0.50 0.50 0.20 0.0 3 … 铸件① 3 ASTM A352 LCB 0.30 1.00 0.04 0.045 0.60 0.30 0.50 0.50 0.20 0.03 … 铸件 4 LCC 0.2 5 1.20 0.04 0.045 0.60 0.30 0.50 0.50 0.20 0.03 … 铸件 5 LC3 0.15 0.50～ 0.80 0.04 0.045 0.60 … 3.00～ 4.00 … … … … 铸件 6 LC9 0.13 0.90 0.04 0.045 0.45 0.30 8.50～ 10.0 0.50 0.20 0.03 … 铸件 7 ASTM A105 A105 0.35 0.60～ 1.05 0.035 0.04 0.10～ 0.35 0.40 0.40 0.30 0.12 0.08 …锻件②

标准牌号 元素质量分数%（除给出范围外为最大值） 序 号 标准 牌号 C Mn P S Si Ti Ni Cr Mo V W 备注 8 ASTM A182 304 0.08 2.00 0.045 0.03 1.00 … 8.00～ 11.0 18.0～ 20.0 … … … 锻件 9 316 0.08 2.00 0.045 0.03 1.00 … 10.00～ 14.0 16.0～ 18.0 2.0～ 3.0 … … 锻件 10 316L 0.03 2.00 0.045 0.03 1.00 … 10.00～ 15.0 16.0～ 18.0 2.0～ 3.0 … … 锻件 11 321 0.08 2.00 0.045 0.03 1.00 0.70 9.00～ 12.0 17.0～ 19.0 …… …锻件③

计算机在材料化学中的应用知识点总结

计算机在材料化学中的应用 第一章绪论 1.工程模拟：在模型的基础上观察客观世界的各种系统并进行实验研究的技术。 2.模型的构造 （1）模型的分类：物理模型（动、静）；描述性模型；数学模型（动、静；数值法、解析法）（2）模型的构造方法： a.理论分析； b.类比分析； c.数据分析：使用系统回归分析的方法利用若干能表征系统规律，描述系统状态的数据来建立系统的数学模型。 d.人工假设：基于对系统的了解，将系统中不确定的因素假定为若干组确定的取值，而建立系统模型。 3.过程模拟（流程模拟） a.稳态流程模拟； b.动态流程模拟：利用计算机技术、图形原理和成像方法在屏幕上以动态、直观、立体、彩色的方式显示物体运动的过程模拟。 4.工程模拟研究的步骤： 问题描述； 设定目标和总体方案； 构造模型； 数据收集； 编制程序； 程序验证； 模型确认； 实验确认。 5.相关英文简称 CAD：计算机辅助设计。 CAM：计算机辅助制造。 CAPP：计算机辅助工艺过程设计（computer aided process planning）。 在化学领域CAPP：计算机辅助合成路线设计。 DCS：分散控制系统。 6.分子模拟的方法中主要有四种：量子力学方法、分子力学方法、分子动力学方法、分子蒙特卡洛方法。 7．分子模拟法是用计算机以原子水平的分子模型来模拟分子的结构和行为，进而模拟分子系统的各种物理与化学性质。（定义）

8.分子模拟方法与高分子理论和材料设计的关系 第二章数值计算 方程求根 1.二分法 原则：保持新区间两端的函数值异号，对分n次得到第n个区间的长度为最初区间长度（x1-x0）的1/2n ,在误差允许范围内，取In的中点为方程的根，则误差小于1/2(n+1) (x1-x0),这种对分区间，不断缩小根的搜索范围的方法叫二分法。 此法简单、快速、不易丢根。 二分法求根原则（跳出条件）： （1）函数f(x)的绝对值小于指定的e1； （2）最后的小区间的一半宽度小于指定的自变量容差e2。 二分法函数： V oid root(float a,float b,int*n,float fa,float fb,float e1,float e2,float rt[20]) { float a0,f0;a0=(a+b)/2;f0=f(a0); While((fabs(a-b)>e2)&&(f0>e1)) { if(f0*fa>0){a=a0;fa=f0;} If(f0*fb>0){b=a0;fb=f0} a0=(a+b)/2;f0=f(a0); } *n=*n+1;rt[*n]=a0; } 弦截法求根：不取区间的中点，而取AB与X轴的交点为根的估算值。 优点：比原来趋近根的速度快 2.迭代法 方法概述：二分法和弦截法实质上就是迭代法，在迭代的每一步都是利用两个初始的―x‖去求一个新的―x‖值，能否在迭代的每一步只用一个―x‖值去求新的―x‖呢？这就是一点迭代法，通常简称为迭代法。 3牛顿法 方法原理：将f(x)在x=x0附近按泰勒级数展开； f (x) = f (x0) + (x-x0) f′(x0) + !2)0 (2 x x f〞(x0) + …

材料化学专业就业前景与就业方向解析

材料化学专业就业前景与就业方向解析 材料化学专业学生主要学习化学和材料科学方面的基本理论、基本知识和基本技能，接受科学思维与科学实验方面的基本训练，并能够熟练运用，充分了解材料化学理论和应用的最新发展动态，掌握信息收集检索的方法，具有运用化学和材料学的基础理论、基本知识和基本技能独立进行研究、教学、生产和开发的基本能力。培养系统掌握材料化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，能运用化学和材料科学的基础理论、基本知识和实验技能在材料科学与化学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具有开拓型、前瞻性、复合型的高级人才。 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。材料化学专业的学生具有比较强的化学背景，能够在电子材料、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、化工相关的领域内找到适合自己的工作。 材料化学专业在专业学科中属于理学类中的电子信息科学类，其中电子信息科学类共9个专业，材料化学专业在电子信息科学类专业中排名第2，在整个理学大类中排名第11位。截止到XX年12月24日，45429位材料化学专业毕业生的平均薪资为4005元，其中10年以上工资1000元，应届毕业生工资3384元，0-2年工资4009元，3-5年工资4803元，6-7年工资6630元，8-10年工资8061元。就业前景比较好的城市有：上海、北京、广州、深圳、东莞、五洲、南京、杭州、宁波、武汉。 整体说来，材料化学专业就业都还是不错的。毕业生可在化学化工，材料，医药，食品，环境，能源和分析检验等领域和行业的企业事业单位和行政 1/ 3

九年级化学第八章金属知识点总结

艰第八单元 金属和金属材料 第一节 金属材料 ● 金属材料：金属材料包括纯金属以及它们的合金。 ● 金属的物理性质 ? 在常温下一般为固态（汞为液态），有金属光泽（大多数金属呈银白色，铜呈紫红色，金呈黄色）； ? 导电性、导热性、熔点较高、有延展性、能够弯曲、硬度较大、密度较大。 ● 金属之最 ? 地壳中含量最多的金属元素——铝 ? 人体中含量最多的金属元素——钙 ? 目前世界年产量最多的金属——铁（铁＞铝＞铜） ? 导电、导热性最好的金属——银（银＞铜＞金＞铝） ? 熔点最高的金属——钨 ? 熔点最低的金属——汞 ? 硬度最大的金属——铬 ? 密度最大的金属——锇 ? 密度最小的金属——锂 ● 金属的分类 ● 金属的应用 物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但这不是唯一的决定因素。在考虑物质的用途时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。 ? 铜、铝——电线——导电性好、价格低廉 ? 钨——灯丝——熔点高 ? 铬——电镀——硬度大 ? 铁——菜刀、镰刀、锤子等 ? 汞——体温计液柱 ? 银——保温瓶内胆 ? 铝——“银粉”、锡箔纸 ● 合金：由两种或两种以上的金属或金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。 合金是混合物。金属氧化物不是合金。 ● 目前已制得的纯金属只有90多种，而合金已达几千种。 ● 合金的硬度一般比组成它的纯金属的硬度大，抗腐蚀性强。 ● 合金的熔点一般比组成它的纯金属的熔点低。 ● 黑色金属：通常指铁、锰、铬及它们的合金。 有色金属：通常是指除黑色金属以外的其他金属。 重金属：如铜、锌、铅等 轻金属：如钠、镁、铝等

工程材料课程设计

《工程材料应用》课程设计说明书 专业 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期

目录 第一章任务书---------------------------------------------------------------------------2 第二章铸造件设计--------------------------------------------------------------------- 第三章锻造件设计--------------------------------------------------------------------- 第四章焊接件设计-------------------------------------------------------------------- 第五章总结------------------------------------------------------------------------------ 第六章心得体会------------------------------------------------------------------------ 参考文献------------------------------------------------------------------------ 格式方面： 1、大标题采用二号黑体加粗； 2、小标题采用四号黑体字，顶格； 3、正文部分采用小四宋体，多倍行距1.25，首行缩进2字符； 4、页面采用A4纵向，上页边距采用上、下各2.5，左3，右2.6； 5、封面采用机械学院发布的统一格式。

材料化学专业介绍与就业前景

材料化学专业介绍与就业前景材料化学是一门新兴的交叉学科，属于现代材料科学、化学和化工领域的重要分支，是发展众多高科技领域的基础和先导。在新材料的发现和合成，纳米材料制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域，材料化学作出了的独到贡献。材料化学在原子和分子水准上设计新材料的战略意义有着广阔应用前景。 本专业有机融合并着重培养学生掌握材料科学、化学工程、化学等学科知识与实验技能。本专业旨在培养学生系统掌握纳米材料与功能材料设计、制备与表征的基础理论及专业知识，综合解决材料规模化/工业化生产中的化工技术问题。本专业的毕业生将具备良好的国际化视野、材料工程技术素质和实验技能，是符合社会主义市场经济发展和国际竞争需要的、具有较强管理技能的高层次精英人才和复合型技术人才。 主干学科：材料科学、化学 主要课程：化工原理、反应工程、有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学、材料力学、材料分析测试技术、材料成型、粉体材料科学与技术、碳材料科学、材料化学等。 主要实践性教学环节：包括生产实习、专业课程实验、

毕业论文等，一般安排10~20周。 主要专业实验：材料制备与合成、材料加工、材料结构与性能测定等。 就业方向： 材料化学专业的学生有较强的化学知识，材料设计制备、检测分析知识，能够在很多领域就业。如电子材料、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。同时在一些边沿学科诸如环境、药物、生物技术、纺织、食品、林产、军事和海洋等领域，材料化学专业的人才也有较强的用武之地。 就业岗位： 研发工程师、销售工程师、化验员、销售代表、工艺工程师、质检员、实验员、销售经理、初中化学教师、技术研发工程师、检验员、高中化学教师等。 推荐院校： 武汉理工大学、山东大学、中南大学、四川大学、南京大学、哈尔滨工业大学、华东理工大学、复旦大学、重庆大学、吉林大学、河北工业大学、南开大学等。 锁定专业：简单的性格测试，了解适合自己的专业 定位大学：根据分数推荐适合的院校，初步定位高考目

材料化学考试重点整理

第一章 1、材料的基本概念 材料是人类赖以生存的基础，材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设，国防建设和人民生活不可缺少的重要组成部分，是社会现代化的物质基础与先导。 材料，尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。 材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切，新材料对提高人民生活，增加国家安全，提高工业生产率与经济增长提供了物质基础，因此新材料的发展十分重要。 材料是一切科学技术的物质基础，而各种材料的起点主要来源于材料的化学制备和化学改性。 2、什么是材料科学工程 具有物理学、化学、冶金学、金属学、陶瓷学、计算数学等多学科交叉与结合的特点，并且具有鲜明的工程性。 3、什么是材料化学 材料化学在研究开发新材料中的作用，就是用化学理论和方法来研究功能分子以及由功能分子构筑的材料的结构与功能关系，使人们能够设计新型材料，提供的各种化学合成反应和方法使人们可以获得具有所设计结构的材料。 采用新技术和新工艺方法，合成新物质和新材料，通过化学反应实现各组分在原子或分子水平上的相互转换过程。涉及材料的制备、组成、结构、性质及其应用的一门科学。 材料化学既是材料科学的一个重要分支，也是材料科学的核心内容。同时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。是材料学专业学生的一门重要的专业基础知识课程。 4、材料的分类 （1）按照材料的使用性能：可分为结构材料与功能材料两类 结构材料的使用性能主要是力学性能； 功能材料的使用性能主要是光、电、磁、热、声等功能性能。 （2）以材料所含的化学物质的不同将材料分为四类：金属材料、非金属材料、高分子材料及由此三类材料相互组合而成的复合材料。 第二章 1、原子结合---键合 两种主要类型的原子键：一次键和二次键。 （1）一次键的三个主要类型：离子键、共价键和金属键。（一次键都涉及电子的转移，或者是电子的共用。）一次键通常比二次键强一个数量级以上。 ①金属键：自由电子和正离子组成的晶体格子之间的相互作用就是金属键。没有方向性和饱和性的。 ②离子键：包含正电性和负电性两种元素的化合物最通常的键类型为离子键。阴阳离子的电子云通常都是球形对称的，故离子键没有方向性和饱和性。 ③共价键：由两个原子共有最外层电子的键合，使每个原子都达到稳定的饱和电子层。共价键具有方向性和饱和性。 （2）二次键：范德华键（二次键既不涉及电子的转移，也不涉及电子的共用。） 以弱静电吸引的方式使分子或原子团连接在一起的，比前3种键合力要弱得多。包含色散效应、分子极化、氢键。 ①色散效应：对称的分子和惰性气体原子，由于电子运动的结果，有时分子或原子的内部会发生电子的偏离而引起瞬时的极化，形成诱导瞬间电偶极子，就会产生很弱的吸引力，这样的吸引力在其它力不存在时能使分子间产生结合。 ②分子极化：原子、离子及分子的电荷并不是固定在一定部位上，它们在相互靠近时，电荷会发生偏移，形成

高分子化学课程设计

材料合成工艺学课程设计

材料合成工艺学课程设计任务书 一、本课程设计的性质、任务与目的 本课程是材料科学与工程专业的一门实用性和技术性很强的专业课程。学习本课程的目的是使学生在学完材料科学与工程专业的有关课程后，尤其是在学完《材料合成工艺学》这门课程后，综合运用3年所学的全部知识，进行工厂的初步设计。通过专业课程设计使学生掌握应具备的基本设计技能。待学生走上工作岗位后既能担负起工厂技术改造的任务，又能进行车间或全厂的工艺设计。 本课程任务是： 1．撰写简要设计说明书。 2．绘制物料流程示意图一张。 二、课程设计的主要内容 （一）设计方案选择，对给定或选定的设计方案进行简要论述。 （二）工艺计算，应完成工艺流程各过程的物料衡算，能量衡算。绘制物料流程示意图，编写物料平衡表及热量平衡表。 （三）主要设备设计，在满足工艺条件的前提下，进行主要设备的选型及结构设计。 （四）典型辅助设备设计选型，包括典型设备主要结构尺寸计算和设备型号规格的选定。 (五) 车间布置。 三、设计说明书的基本要求 要求包括以下几个内容： 1)封面 2)任务书 3)目录 4)流程和方案的说明及论证

5)设计计算与说明 6)设备选型及设计 7)车间布置 8)对设计的评述及结论 9)参考文献目录 四、课程设计题目 题目30 组分 单体稳定剂乳化剂增塑剂引发剂pH调节剂介质醋酸乙 烯酯 聚乙 烯醇 OP-10 邻苯二甲 酸二丁酯 过硫 酸钾 碳酸氢钠蒸馏水 用量，重量（份）150 5.4 1.1 10.9 0.3 0.3 100 生产规模：2000t/a 生产时间：300d/a 间歇操作，聚合釜每天2批，其他原料配制每天1批。 相关技术指标 项目内容技术指标项目内容技术指标 过滤器过滤损失率2%（质量）过硫酸钾溶液浓度20%（质量） 碳酸氢钠溶液浓度10%（质量）聚乙烯醇溶液浓度30% 引发剂效率f 0.8 质量标准，原料均视为纯物质。

常用金属材料中各种化学成分对性能的影响

常用金属材料中各种化学成分对性能的影响 ．生铁： 生铁中除铁外，还含有碳、硅、锰、磷和硫等元素。这些元素对生铁的性能均有一定的影响。 碳（C）：在生铁中以两种形态存在，一种是游离碳（石墨），主要存在于铸造生铁中，另一种是化合碳（碳化铁），主要存在于炼钢生铁中，碳化铁硬而脆，塑性低，含量适当可提高生铁的强度和硬度，含量过多，则使生铁难于削切加工，这就是炼钢生铁切削性能差的原因。石墨很软，强度低，它的存在能增加生铁的铸造性能。 硅（Si）：能促使生铁中所含的碳分离为石墨状，能去氧，还能减少铸件的气眼，能提高熔化生铁的流动性，降低铸件的收缩量，但含硅过多，也会使生铁变硬变脆。 锰（Mn）：能溶于铁素体和渗碳体。在高炉炼制生铁时，含锰量适当，可提高生铁的铸造性能和削切性能，在高炉里锰还可以和有害杂质硫形成硫化锰，进入炉渣。 磷（P）：属于有害元素，但磷可使铁水的流动性增加，这是因为硫减低了生铁熔点，所以在有的制品内往往含磷量较高。然而磷的存在又使铁增加硬脆性，优良的生铁含磷量应少，有时为了要增加流动性，含磷量可达1.2%。硫（S）：在生铁中是有害元素，它促使铁与碳的结合，使铁硬脆，并与铁化合成低熔点的硫化铁，使生铁产生热脆性和减低铁液的流动性，顾含硫高的生铁不适于铸造细件。铸造生铁中硫的含量规定最多不得超过0.06%（车轮生铁除外）。 2．钢： 2．1元素在钢中的作用 2．1．1 常存杂质元素对钢材性能的影响 钢除含碳以外，还含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧（O）、氮（N）和氢（H）等元素。这些元素并非为改善钢材质量有意加入的，而是由矿石及冶炼过程中带入的，故称为杂质元素。这些杂质对钢性能是有一定影响，为了保证钢材的质量，在国家标准中对各类钢的化学成分都作了严格的规定。 1）硫 硫来源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种有害元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和Fe形成低熔点(985℃)化合物。而钢材的热加工温度一般在1150～1200℃以上，所以当钢材热加工时，由于FeS化合物的过早熔化而导致工件开裂，这种现象称为“热脆”。含硫量愈高，热脆现象愈严重，故必须对钢中含硫量进行控制。高级优质钢：S＜0.02%～0.03%；优质钢：S＜0.03%～0.045%；普通钢：S＜0.055%～0.7%以下。 部分常用钢的牌号、性能和用途1 《信息来源：无缝钢管》

材料化学专业个人简历模板

材料化学专业个人简历模板 基本信息 姓名：性别：女 出生日期：1991.10.05 民族：汉族 身高：170cm 体重：50kg 目前所在地:北京户口所在地：东北 毕业院校：xxxx学院政治面貌：中共党员 最高学历：本科所修专业：材料化学 毕业年份：20xx 联系方式：135xxxxxxxx 求职意向 人才类型：应届毕业生 期望类别：------ 到职时间：随时 求职类型：全职 月薪要求：面议 希望工作地区：不限 主修课程 材料科学基础、结晶化学、高分子化学、高分子物理、现代材料分析技术、材料研究与测试方法、材料性能学、材料化学、材料工艺学 奖励情况

1、10-11学年：获学业优秀三等奖 2、10-11学年：获优秀学生二等奖 3、11-12学年：荣获学院三好学生 校内工作 1、20xx年9月-20xx年6月班级组织委员 职责: 组织班级参加学院、学校、班级的各种活动 2、20xx年9月-20xx年6月辅导员助理 职责：辅助辅导员管理班级事务，替辅导员分担工作 工作（培训）经历 1、20xx年7月-20xx年8月 xxxx公司职员 工作描述：工作期间认真负责，深受领导和同事的好评。 2、20xx年7月-20xx年8月学校实验室 工作描述：进行高分子吸水材料的制作 语言能力 英语：良好（六级）国语：优秀粤语：良好 工作技能（个人技巧） 1、能熟练运用office办公软件，熟练操作 Windows XP/win7平台； 2、在校已过全国计算机三级； 自我评价 1、品行端正，乐于助人； 2、吃苦耐劳，对工作认真负责；

3、善于沟通，能够与人很好的相处； 4、做事不紧不慢，有条不紊； 5、在社会交际方面具备一定的能力。 ---来源网络整理，仅供参考

高分子材料化学重点知识点总结只是分享

第一章水溶性高分子 水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。 造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。 日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。 壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。 第二章、离子交换树脂 离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。 离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（-SO3H）；阴离子交换树脂（-N+R3Cl-）；两性离子交换树脂 离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式） 离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先 离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生；b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。 离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。 第三章、高吸液树脂 淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸） 改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。 纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。 壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。 聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制 聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好 高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格）

材料化学就业前景认识

材料化学就业前景认识 材料化学是材料科学的一个分支，是一门材料科学与现代化学、现代物理等多门学科相互交叉、渗透发展形成的新兴交叉边缘学科，是运用现代化学的基本理论和方法研究材料的制备、组成、结构、性质及应用的学科。化学工程专业毕业生是目前很有“钱”途的毕业生，化学工程的毕业生市场需求很大，材料化学专业就业前景甚好，尤其是进入石油业或煤业的学生，材料化学专业是化学与工程两种知识结合的专业，在国民经济发展和科学前沿领域中都起着不可替代的重要作用。 主干学科：材料科学、化学。主要课程：有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学、流体力学、工程力学、材料化学、材料物理等。主要实践性教学环节：包括生产实习、毕业论文等，一般安排10--20周材料化学就业前景材料化学就业前景。修业年限：四年授予学位：理学或工学学士 培养适应社会需要，系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备化学相关的基本知识和基本技能，能运用材料科学和化学的基础理论、基本知识和实验技能在材料科学与化学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高级专门人才和具有开拓性、前瞻性的复合型高级人才。 可在化工、石油、轻工、日化、制药、冶金、建材等部

门从事各类化工产品及其生产技术的研究、开发、设计、生产和管理等方面的工作或者出国深造。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(非常繁杂琐碎)，处于比热门冷、比冷门热的位置材料化学就业前景文章材料化学就业前景出自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 材料化学专业的学生有较强的化学知识，材料设计制备、检测分析知识，能够在很多领域就业。如电子材料、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、化工相关的专业材料化学就业前景职业规划。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。同时在一些边沿学科诸如环境、药物、生物技术、纺织、食品、林产、军事和海洋等领域，材料化学专业的人才也有较强的用武之地。市场需求预期：根据北京市“十一五”发展规划：要依托燕山石化，重点发展环境污染孝资源消耗少、附加值高的化工新型材料、精细化工制造业，可以看出燕山石化、大宝、宝洁、双鹤医药、

高分子材料化学重点知识点总结

水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。 造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。 日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。 壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。 第二章、离子交换树脂 离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。 离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（3H）；阴离子交换树脂（3）；两性离子交换树脂 离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式） 离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先 离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10溶液再生；b. 型强碱型阴离子交换树脂则用4溶液再生。 离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。 第三章、高吸液树脂 淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸） 改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。 纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。 壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。 聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制 聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好 高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格） 高吸油树脂类型及制备方法：（1）聚丙烯酸酯类（2）聚烯烃类树酯（3）丙烯酸酯和烯烃共聚物（4）聚氨酯吸油泡沫

江苏大学材料工艺课程设计

1陶瓷工艺设计的目的和意义 陶瓷是最古老的一种材料，是人类在征服自然中获得的经化学变化而制成的产品，是人类文明的象征之一。它和金属材料、高分子材料并列为当代固体三大材料。由于陶瓷的原子结合方式是键能较大的离子键、共价键或者离子－共价混合键，所以其具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐热冲击、高强度、硬质、高刚性、低膨胀、隔热以及不吸收外来物质等许多优良性质。陶瓷材料的应用范围很广，在日用、卫生、建筑、化工、电气、航天、汽车、生物医学等领域均有重要应用。 陶瓷材料性能的优劣在很大程度上与各种陶瓷制品的制造工艺手段关系密切。很多陶瓷材料制品要求很高的致密性，随之而产生的其它性能也就很优良。例如，陶瓷植入材料羟基磷灰石的密度为3.05g/cm3~3.15g/cm3时，孔隙率仅为0.1%~3%。根据经典材料理论分析，一般致密陶瓷材料的晶粒细小，晶界较多，细小晶粒对各个晶间孔隙填充较好，材料的性能较为稳定。因此，选用细颗粒原料制备高致密度的陶瓷材料有着重要的现实意义。例如，在电子陶瓷中99瓷以及97瓷主要用作集成电路基片。集成电路必须具有高度平坦光滑的平面。为了保证基片经仔细抛光后具有极高的表面光洁度，基片本身必须充分致密，而且应保证晶粒细小，晶粒结合性能才能良好。氧化铝陶瓷是最为常见的陶瓷之一，性能优良。在现代工程技术中，氧化铝陶瓷成为应用最为广泛的陶瓷之一，因为它具有较高的机械强度、硬度、抗损毁性、高耐火度、热导率较高及抗化学侵蚀等特性，氧化铝陶瓷大量应用于电子工程、电力工程和结构设计中。在电子技术领域中广泛用作真空电容器的陶瓷管壳、大功率栅控金属陶瓷管、微波管的陶瓷管壳、微波管输能窗的套瓷组件、各种陶瓷基板(包括多层布线基板)及半导体集成电路陶瓷封装管壳等。它是电真空陶瓷的主要瓷种，也是生产陶瓷基板及多层布线封装管壳的一种基本材料。 氧化铝陶瓷(又称刚玉瓷)是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料。Al2O3的主要键合方式为共价键和离子键。强的键合能力使其理化性能、力学性能良好。氧化铝瓷的莫氏硬度为9，抗折强度350MPa,抗压强度为2100MPa。高性能的氧化铝陶瓷具有机械强度高，电阻率高，电绝缘性能好，化学稳定性好，生物相容性好等优点，在机械、化工、石油炼制、光学、真空电子、生物医学等诸多领域均有重要的应用。本次课程设计，任务就是设计一条75氧化铝陶瓷的生产线。 材料工艺课程设计，是我们巩固所学知识，并且将所学运用在实际生产实际中的一个有