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1、无机非金属材料科学基础无机非金属材料科学基础教师：赵宇龙教师：赵宇龙 13645206621学院：材料学院学院：材料学院材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础课程说明课程说明材料科学基础材料科学基础 金属学原理金属学原理材料科学与工程（材料科学与工程（19941994）=金属金属 +无机非无机非 +高分子高分子无机（非金属）材料科学基础无机（非金属）材料科学基础 无机材料物理化学无机材料物理化学 硅酸盐物理化学硅酸盐物理化学本门课程本门课程 与与 固体化学固体化学 在内容上交集较多！在内容上交集较多！固体化学固体化学 与与 固体物理固体物理 凝聚态的基础知识！凝聚态的基础
2、知识！相对容易一些！相对容易一些！正式学习之前，先来看一下正式学习之前，先来看一下“本门课程本门课程”在所有在所有“课程课程”的位置！的位置！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础金属学原理金属学原理 与与 硅酸盐物理化学硅酸盐物理化学 的异同的异同晶体结构晶体结构：多元素的方向性和饱和性，结构复杂：多元素的方向性和饱和性，结构复杂（原子级结构（原子级结构对金属性能影响不大，不太关心原子级的结构）对金属性能影响不大，不太关心原子级的结构）；缺陷缺陷：脆性断裂，晶界为主要影响因素，不太关心线、面：脆性断裂，晶界为主要影响因素，不太关心线、面缺陷，关注点缺陷；缺陷，关注点缺陷
3、；相变相变：关心液：关心液-固成核、长大等，固固成核、长大等，固-固相变有，但水玻陶固相变有，但水玻陶高温冷却后不再变化，没金属热处理要求高；高温冷却后不再变化，没金属热处理要求高；相图相图：以生成化合物的三元相图为主，多为化合物，固溶：以生成化合物的三元相图为主，多为化合物，固溶体不是主要研究对象！体不是主要研究对象！扩散扩散：双方要求差异不大，理论相同；：双方要求差异不大，理论相同；无机非和金属同属无机材料，与高分子无机非和金属同属无机材料，与高分子不同，在知识方向有许多共用！下面看不同，在知识方向有许多共用！下面看一下双方基础的异同！一下双方基础的异同！材料科学与工程学院材料科学与工程学
4、院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础塑性变形、凝固、回复、再结晶塑性变形、凝固、回复、再结晶：不太关心；：不太关心；非晶态固体非晶态固体：玻璃工业较为发达，非晶金属研究阶段；：玻璃工业较为发达，非晶金属研究阶段；固相反应固相反应：元素种类多，固相反应多，高温过程就是固相：元素种类多，固相反应多，高温过程就是固相反应的过程，金属冶炼后化学反应不多，要求不高；反应的过程，金属冶炼后化学反应不多，要求不高；烧结烧结：陶瓷的主要理论，
5、初始研究者，金属有粉末冶金后：陶瓷的主要理论，初始研究者，金属有粉末冶金后期研究者，但成果颇多。期研究者，但成果颇多。晶体、缺陷化学、非晶体、固相反应、烧结为主！晶体、缺陷化学、非晶体、固相反应、烧结为主！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础课程大纲课程大纲绪绪 论论1晶体学基础晶体学基础2缺陷化学基础缺陷化学基础3非晶态基础非晶态基础4固相反应固相反应5烧烧 结结6材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础第一章第一章 绪绪 论论 无机非金属材料概述无机非金属材料概述1 无机非金属材料地位及应用无机非金属材料地位及应用2 关于本门课程关于本门课程4
6、典型无机非金属材料典型无机非金属材料3材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础1.1 1.1 无机非金属材料概述无机非金属材料概述1.1.3 无机非材料制备的共性无机非材料制备的共性1.1.2 无机非金属材料的特性无机非金属材料的特性1.1.1 无机非金属材料定义与分类无机非金属材料定义与分类材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础1.1.1 1.1.1 无机非金属材料定义及分类无机非金属材料定义及分类材材 料料金属材料金属材料高分子材料高分子材料无机非金属无机非金属钢、铝、镁、铜钢、铝、镁、铜塑料、橡胶塑料、橡胶水、玻、陶水、玻、陶复合材料复合材料玻璃
7、钢玻璃钢材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础什么是无机非金属材料？什么是无机非金属材料？除金属材料、高分子材料以外的材料。除金属材料、高分子材料以外的材料。以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化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、硼合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料。酸盐和非氧化物等物质组成的材料。外延外延内涵内涵如何下定义呢？外延？内涵？如何下定义呢？外延？内涵？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础无机非无机非金属学金属学胶凝胶凝材料材料天然天然材料材料陶瓷
8、陶瓷气硬性气硬性传统传统陶瓷陶瓷玻璃玻璃普通普通玻璃玻璃水硬性水硬性特种特种陶瓷陶瓷特种特种玻璃玻璃耐火耐火材料材料传统分法传统分法那么哪些材料是我们常说的无机那么哪些材料是我们常说的无机非金属材料呢？非金属材料呢？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础最新分类方法？最新分类方法？无无机机非非金金属属材材料料学学结结构构陶陶瓷瓷功功能能陶陶瓷瓷信信息息材材料料人人工工晶晶体体能能源源材材料料生生物物材材料料传传统统无无机机非非金金属属碳化物碳化物氮化物氮化物氧化物氧化物电磁声电磁声光热光热生物生物单晶硅单晶硅磁存储磁存储激光晶激光晶体、光体、光学晶体学晶体太阳能太阳能电池
9、电池超导超导生物陶生物陶瓷、玻瓷、玻璃、水璃、水泥泥水泥水泥玻璃玻璃陶瓷陶瓷国家自然科学基金委员会国家自然科学基金委员会-工程与材料工程与材料科学部科学部-学科发展战略研究报告（学科发展战略研究报告（2006-2010）-无机非金属材料学。无机非金属材料学。从科学研究的角度讲，传统无机从科学研究的角度讲，传统无机非已是非热点领域？非已是非热点领域？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础1.1.2 1.1.2 无机非金属材料特性无机非金属材料特性金属材料金属材料高分子材料高分子材料无机非金属无机非金属金属键金属键共价键共价键离子离子-共价共价晶体结构复杂晶体结构复杂没有自由
10、电子没有自由电子高熔点高熔点高硬度高硬度耐化学腐蚀耐化学腐蚀绝缘体绝缘体导热性差导热性差变形差（韧性）变形差（韧性）无机非的特性是指在三大类无机非的特性是指在三大类材料对比中表现的？材料对比中表现的？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础大大材材料料视视野野制制备备1.1.3 1.1.3 无机非制备的共性无机非制备的共性金属金属金属金属金属的冶炼金属的冶炼 金属的加工金属的加工高分子高分子高分子高分子无机非无机非高分子合成高分子合成 高分子加工高分子加工粉体的制备粉体的制备 高温下制备高温下制备还是先来看一下材料的制备吧？还是先来看一下材料的制备吧？材料科学与工程学院材料
11、科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料应用状态材料应用状态颗粒固体颗粒固体无机非原料初始无机非原料初始状态多为粉体状态多为粉体块状固体块状固体高温处理要理解无机非的工艺共性，先看一要理解无机非的工艺共性，先看一下材料的使用状态？下材料的使用状态？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础常见无机非制备工艺常见无机非制备工艺原料原料破碎破碎粉体粉体成型成型干燥干燥高温高温传统无机非传统无机非物理和化学法块状固体应用外形并不全需要材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础1.2 1.2 无机非金属材料地位及应用无机非金属材料地位及应用1.传统无机非金属材料传
12、统无机非金属材料 水泥及混凝土水泥及混凝土：基础材料，吨位之最；房屋、公路、桥梁、港口等混基础材料，吨位之最；房屋、公路、桥梁、港口等混凝土约凝土约20亿亿m3；不是一体，变为一体！；不是一体，变为一体！陶瓷陶瓷：坚硬的躯体，亮丽的表面，丰富的原料！：坚硬的躯体，亮丽的表面，丰富的原料！建筑陶瓷：每年建筑陶瓷：每年30亿亿m3，世界产量的，世界产量的50%；卫生陶瓷：卫生陶瓷：6000万件，世界产量万件，世界产量20%；日用陶瓷：日用陶瓷：120亿件，世界产量亿件，世界产量60%；5-10年中国将成为世界建筑卫生陶瓷中心。年中国将成为世界建筑卫生陶瓷中心。我们从传统无机非和新型无机非两我们从传
13、统无机非和新型无机非两个角度来讲？个角度来讲？传统无机非：水泥、陶瓷、玻璃、传统无机非：水泥、陶瓷、玻璃、耐火材料？耐火材料？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础 玻璃玻璃：坚硬的透明材料！没有玻璃之前的窗子？：坚硬的透明材料！没有玻璃之前的窗子？建筑工业：平板玻璃建筑工业：平板玻璃-浮法玻璃浮法玻璃-世界第一生产大世界第一生产大国，世界产量的国，世界产量的30%左右，与英国、美国同为浮法原创国左右，与英国、美国同为浮法原创国家。家。汽车工业：平板玻璃的深加工产品汽车工业：平板玻璃的深加工产品 光电子产业：光纤、基板玻璃、激光玻璃等；光电子产业：光纤、基板玻璃、激光玻璃
14、等；耐火材料耐火材料：优良的高温强度！：优良的高温强度！高温技术基础材料，与科学研究和尖端技术紧密相关，高温技术基础材料，与科学研究和尖端技术紧密相关，70%用于冶金行业，我国占世界比重越来越大？用于冶金行业，我国占世界比重越来越大？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础2.新型无机非金属材料新型无机非金属材料 结构陶瓷结构陶瓷：近近20年来，最活跃的年来，最活跃的研究研究领域之一，对许多领域有巨领域之一，对许多领域有巨大的推动作用。大的推动作用。高性能陶瓷高性能陶瓷：氮化物、碳化物等，切削、摩擦等。：氮化物、碳化物等，切削、摩擦等。信息产业陶瓷信息产业陶瓷：基板，氮化硅
15、、碳化硅、氧化铝。：基板，氮化硅、碳化硅、氧化铝。航空航天陶瓷航空航天陶瓷：航空航天的高温部件。：航空航天的高温部件。生物陶瓷生物陶瓷：人工关节、人工骨及其它组织工程领域：人工关节、人工骨及其它组织工程领域；新型无机非：结构陶瓷、功能陶瓷、新型无机非：结构陶瓷、功能陶瓷、信息材料、纳米材料、人工晶体、能信息材料、纳米材料、人工晶体、能源材料、生物材料等源材料、生物材料等未来最活跃的材料领域？未来最活跃的材料领域？未来最活跃的材料领域？未来最活跃的材料领域？结构结构结构结构-未知未知未知未知材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金
16、属材料科学基础 功能陶瓷功能陶瓷：绝缘陶瓷绝缘陶瓷：陶瓷基片、陶瓷封装；：陶瓷基片、陶瓷封装；电容器陶瓷电容器陶瓷：高频、大容量，片式陶瓷电容器；：高频、大容量，片式陶瓷电容器；半导体陶瓷半导体陶瓷：温敏、热敏、压敏、气敏等；：温敏、热敏、压敏、气敏等；超导陶瓷超导陶瓷：高温超导陶瓷；：高温超导陶瓷；透明陶瓷透明陶瓷：透明氧化铝？：透明氧化铝？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础 陶瓷基板 陶瓷电容器材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础 信息材料信息材料：硅半导体硅半导体：微电子技术基础
17、：集成电路，硅单晶、硅片；微电子技术基础：集成电路，硅单晶、硅片；多晶硅：太阳能电池；多晶硅：太阳能电池；发光材料发光材料：硅基发光材料硅基发光材料 硅基激光器硅基激光器 宽带隙半导体宽带隙半导体：氮化镓、金刚石薄膜：氮化镓、金刚石薄膜为什么要搞宽为什么要搞宽为什么要搞宽为什么要搞宽带隙半导体？带隙半导体？带隙半导体？带隙半导体？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础 纳米材料纳米材料：纳米颗粒、纳米线、纳米杆、纳米管、纳米孔材料；纳米颗粒、纳米线、纳米杆、纳米管、纳米孔材料；虽然有纳米金属和纳米高分子，但只占很
18、少一部分！虽然有纳米金属和纳米高分子，但只占很少一部分！信息材料以半导体为基础，目前的半导体大部分从无机非信息材料以半导体为基础，目前的半导体大部分从无机非金属发展而来！金属发展而来！能源材料能源材料：能量产生：太阳能能量产生：太阳能 硅、化合物、聚合物；硅、化合物、聚合物；能量存储：锂离子电池；能量存储：锂离子电池；能量传输：超导材料！能量传输：超导材料！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础1.3 1.3 典型无机非金属材料典型无机非金属材料陶瓷陶瓷1玻璃玻璃2水泥水泥3晶体晶体4碳材料碳材料5耐火材料耐火材
19、料6矿物材料矿物材料5材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础1.1.陶瓷陶瓷 日用陶瓷日用陶瓷从各种无机非金属的应用看这些典从各种无机非金属的应用看这些典型无机非金属材料？型无机非金属材料？与金属、高分子与金属、高分子与金属、高分子与金属、高分子日用器相比优点、日用器相比优点、日用器相比优点、日用器相比优点、缺点？缺点？缺点？缺点？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础卫生陶瓷卫生陶瓷有金属、高分子有金属、高分子有金属、高分子有金属、高分子浴缸和马桶吗？浴缸和马桶吗？浴缸和马桶吗？浴缸和马桶吗？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学
20、基础电工陶瓷电工陶瓷与金属、高分子与金属、高分子与金属、高分子与金属、高分子比优点是什么？比优点是什么？比优点是什么？比优点是什么？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础化工陶瓷化工陶瓷1 1吨酸如何存储吨酸如何存储吨酸如何存储吨酸如何存储和使用？和使用？和使用？和使用？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础高温：坩埚、内衬高温：坩埚、内衬绝缘：基板、封装外壳；绝缘：基板、封装外壳；硬度：刀具加工飞机零件；硬度：刀具加工飞机零件；透明氧化铝陶瓷透明氧化铝陶瓷下面看一下几种特种陶瓷？下面看一下几种特种陶瓷？先来看一下氧化铝陶瓷！先来看一下氧化铝陶瓷！为
21、什么氧化铝陶瓷具有这些性能，为什么氧化铝陶瓷具有这些性能，传统陶瓷不具备呢？传统陶瓷不具备呢？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础氧化镁陶瓷氧化镁陶瓷不被碱性物质腐蚀，抗金属腐蚀，坩埚、模具、炉衬不被碱性物质腐蚀，抗金属腐蚀，坩埚、模具、炉衬加工使用过程中注意防水！加工使用过程中注意防水！铂、铜、镁、锌、铝等金属都可用！铂、铜、镁、锌、铝等金属都可用！氧化镁也可以做陶瓷吗？有什么氧化镁也可以做陶瓷吗？有什么用啊？用啊？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础氧化铍陶瓷氧化铍陶瓷导热与绝缘的完美结合！导热与绝缘的完美结合！良好的中子减速能力！良好的中子
22、减速能力！超强的抗金属腐蚀能力！超强的抗金属腐蚀能力！我们先来看一个导热系数的数据？我们先来看一个导热系数的数据？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷硬度高：切削工具、整形工具；硬度高：切削工具、整形工具；抗腐蚀：浇铸口，与钢水不浸润可做钢水内衬！抗腐蚀：浇铸口，与钢水不浸润可做钢水内衬！强度高、韧性好：迄今为止研究最好的增韧陶瓷；发强度高、韧性好：迄今为止研究最好的增韧陶瓷；发动机构件，如内衬、活塞等。高温动机构件，如内衬、活塞等。高温-氧化氛围。氧化氛围。敏感性：氧化物半导体，气敏材料之一！敏感性：氧化物半导体，气敏材料之一！材料科学与工程学院材
23、料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础碳化硅陶瓷碳化硅陶瓷碳化物中抗氧化性最好的，碳化物中抗氧化性最好的，1000-1500发热元件！发热元件！氧化物抗氧化不更好吗？氧化物抗氧化不更好吗？高强：拉丝、成型模具；喷砂嘴、泵零件！高强：拉丝、成型模具；喷砂嘴、泵零件！微电子工业：封装和基板；不是导电吗？微电子工业：封装和基板；不是导电吗？核工业：耐辐射，作为密封套；核工业：耐辐射，作为密封套；航空航天：火箭喷嘴！航空航天：火箭喷嘴！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金
24、属材料科学基础碳化钛陶瓷碳化钛陶瓷碳化钛陶瓷硬度大，是生产硬质合金的重要材料碳化钛陶瓷硬度大，是生产硬质合金的重要材料耐磨：切削刀具耐磨：切削刀具材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础氮化硅和氮化硼陶瓷氮化硅和氮化硼陶瓷氮化硅高温耐磨：陶瓷发动机活塞顶盖氮化硅高温耐磨：陶瓷发动机活塞顶盖氮化硅抗热震性：热电偶套管，抗热振的性能要求？氮化硅抗热震性：热电偶套管，抗热振的性能要求？氮化硼仅次于金刚石的耐高温、超硬材料，磨料！氮化硼仅次于金刚石的耐高温、超硬材料，磨料！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材
25、料科学基础纳米陶瓷纳米陶瓷纳米陶瓷：平均晶粒小于纳米陶瓷：平均晶粒小于100nm的陶瓷；的陶瓷；低熔点：颗粒小，在较低的温度下可以被烧结；低熔点：颗粒小，在较低的温度下可以被烧结；高强高韧：纳米二氧化钛陶瓷可以被弯曲；高强高韧：纳米二氧化钛陶瓷可以被弯曲；磁化率高：纳米磁性金属是普通金属磁化率的磁化率高：纳米磁性金属是普通金属磁化率的20多倍多倍吸收电磁波材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础红外辐射陶瓷红外辐射陶瓷红外辐射陶瓷：在一定红外波段范围内，有较强辐射率红外辐射陶瓷：在一定红外波段范围内，有较强辐射率和辐射强度的陶瓷！主要是热辐射型！和辐射强度的陶瓷！主要是热辐
26、射型！常见陶瓷：碳化硅、氧化锆常见陶瓷：碳化硅、氧化锆加热干燥：均匀、速度快加热干燥：均匀、速度快航天：太阳直射，散热！航天：太阳直射，散热！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础发光陶瓷发光陶瓷发光陶瓷：把从外界获得的其它能量变成光的陶瓷；发光陶瓷：把从外界获得的其它能量变成光的陶瓷；路标标志牌、装饰等路标标志牌、装饰等材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础透明陶瓷透明陶瓷透明陶瓷：可以透过可见光的陶瓷；玻璃不透明吗？透明陶瓷：可以透过可见光的陶瓷；玻璃不透明吗？透明氧化铝：工业最可行透明氧化铝：工业最可行强度、温度和透明：高压钠强度、温度和透明：
27、高压钠灯、高温窗口材料；灯、高温窗口材料；材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础激光陶瓷激光陶瓷激光陶瓷：能够激发产生单色光的陶瓷；激光陶瓷：能够激发产生单色光的陶瓷；红宝石、掺钕的钇铝石榴石、铝酸钇、钕玻璃。红宝石、掺钕的钇铝石榴石、铝酸钇、钕玻璃。单色光、激光器单色光、激光器材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础抗菌陶瓷抗菌陶瓷抗菌陶瓷：能够抑制和杀灭微生物的陶瓷；抗菌陶瓷：能够抑制和杀灭微生物的陶瓷；有含有金属粒子如银的抗菌有含有金属粒子如银的抗菌陶瓷，二氧化钛光催化型产陶瓷，二氧化钛光催化型产生杀死微生物的基团！生杀死微生物的基团！材料科学与
28、工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础多孔陶瓷多孔陶瓷多孔陶瓷：含有大量开口、贯通气孔的陶瓷；多孔陶瓷：含有大量开口、贯通气孔的陶瓷；多孔陶瓷用途：腐蚀、溶解、多孔陶瓷用途：腐蚀、溶解、高温过滤气体或液体！如汽高温过滤气体或液体！如汽车尾气！高温金属液体过滤、车尾气！高温金属液体过滤、酸碱液体过滤、热交换器等！酸碱液体过滤、热交换器等！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础导电陶瓷导电陶瓷导电陶瓷：具有电子、空穴或离子导电能力的陶瓷；导电陶瓷：具有电子、空穴或离子导电能力的陶瓷；高温发热元件：碳化硅、二高温发热元件：碳化硅、二硅化钼、氧化锆等。硅化钼、氧化锆等
29、。超导陶瓷：电线、发电机线超导陶瓷：电线、发电机线圈等！圈等！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础生物陶瓷生物陶瓷生物陶瓷：用作特定生物或生理功能的陶瓷；生物陶瓷：用作特定生物或生理功能的陶瓷；骨、牙、心脏瓣膜、整形外骨、牙、心脏瓣膜、整形外科、药物传递等！科、药物传递等！生物惰性：氧化铝、碳；生物惰性：氧化铝、碳；生物活性：生物活性：HA、TCP材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础敏感陶瓷敏感陶瓷敏感陶瓷：对某一信号敏感的陶瓷；信息技术中传感器敏感陶瓷：对某一信号敏感的陶瓷；信息技术中传感器技术的基础！技术的基础！电阻变化、电动势变化、磁变化电
30、阻变化、电动势变化、磁变化温度、压力、气氛、湿度、光强、电场、射线等！温度、压力、气氛、湿度、光强、电场、射线等！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础2.2.玻璃玻璃夹丝玻璃夹丝玻璃压花玻璃压花玻璃大规模、高强度透明材料？原料丰大规模、高强度透明材料？原料丰大规模、高强度透明材料？原料丰大规模、高强度透明材料？原料丰富、成本低！万能成型！想想所有富、成本低！万能成型！想想所有富、成本低！万能成型！想想所有富、成本低！万能成型！想想所有透明材料都用树脂时树脂的价格！透明材料都用树脂时树脂的价格！透明材料都用树脂时树脂的价格！透明材料都用树脂时树脂的价格！材料科学与工程学院
31、材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础建筑玻璃建筑玻璃平板玻璃平板玻璃中空玻璃中空玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础日用玻璃日用玻璃瓶瓶罐罐瓶瓶罐罐保温瓶玻璃保温瓶玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础仪器玻璃仪器玻璃瓶瓶罐罐瓶瓶罐罐实验室中的瓶瓶罐罐实验室中的瓶瓶罐罐材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础光学玻璃光学玻璃显微镜、眼镜、照相机等光学玻璃显微镜、眼镜、照相机等光学玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础电真空玻璃电真空玻璃电子工业中的玻壳、芯柱和封装电子工业中的玻壳、芯柱和封
32、装材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础防弹玻璃防弹玻璃 单向透光玻璃单向透光玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础太阳能电池玻璃太阳能电池玻璃 导电玻璃导电玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础彩色玻璃彩色玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础反射玻璃：反射凉爽反射玻璃：反射凉爽材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础光致变色玻璃光致变色玻璃灯具玻璃灯具玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基
33、础玻璃纤维玻璃纤维材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础玻璃纤维主要用途玻璃纤维主要用途材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础光纤光纤激光玻璃棒激光玻璃棒材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础基板玻璃基板玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础生物玻璃生物玻璃材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础3.3.水泥水泥桥梁水泥桥梁水泥道路水泥道路水泥力学性能不是最适合的，但原料、力学性能不是最适合的，但原料、力学性能不是最适合的，但原料、力学性能不是最适合的，但原料、成本却是最划算的？想象
34、如果力学成本却是最划算的？想象如果力学成本却是最划算的？想象如果力学成本却是最划算的？想象如果力学材料全用钢铁时，钢铁的价格？理材料全用钢铁时，钢铁的价格？理材料全用钢铁时，钢铁的价格？理材料全用钢铁时，钢铁的价格？理解传统无机非金属材料的基础地位解传统无机非金属材料的基础地位解传统无机非金属材料的基础地位解传统无机非金属材料的基础地位？（都是天然矿物原料，是大规模？（都是天然矿物原料，是大规模？（都是天然矿物原料，是大规模？（都是天然矿物原料，是大规模生产和应用的基础）生产和应用的基础）生产和应用的基础）生产和应用的基础）材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础建筑水泥建
35、筑水泥油井水泥油井水泥框架为高层产生、框架为高层产生、框架为高层产生、框架为高层产生、为墙体材料的要求为墙体材料的要求为墙体材料的要求为墙体材料的要求降低奠定基础？降低奠定基础？降低奠定基础？降低奠定基础？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础大坝水泥：并不是任何水泥都可在任何场合应用大坝水泥：并不是任何水泥都可在任何场合应用材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础彩色水泥彩色水泥材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础快硬水泥快硬水泥低热水泥低热水泥耐高温水泥？耐高温水泥？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基
36、础4.4.晶体材料晶体材料非线性光学晶体非线性光学晶体压电石英晶体压电石英晶体晶体生产成本相对较高，能用陶瓷、玻璃的地方一般不用晶晶体生产成本相对较高，能用陶瓷、玻璃的地方一般不用晶体，但晶体的高度均一性所体现出来的性能其它做不到的？体，但晶体的高度均一性所体现出来的性能其它做不到的？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础电光晶体：折射率电光晶体：折射率红外光学晶体红外光学晶体材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础热释电晶体热释电晶体超硬晶体超硬晶体材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础半导体晶体半导体晶体单晶硅单晶硅碳化硅单晶
37、碳化硅单晶材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础早期晶体管：事物发展初期都很弱小早期晶体管：事物发展初期都很弱小材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础硅单晶上的信息技术硅单晶上的信息技术材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础氧化铝单晶：高温窗口材料氧化铝单晶：高温窗口材料材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础光学晶体材料光学晶体材料材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基
38、础激光晶体激光晶体闪烁晶体闪烁晶体材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础5.5.碳材料碳材料碳纤维碳纤维碳纤维碳纤维与碳有关的材料多是软的，但要破坏与碳有关的材料多是软的，但要破坏CCCC键却非常难！键却非常难！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础石墨坩埚石墨坩埚石墨电极石墨电极材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础润滑石墨润滑石墨耐腐蚀石墨耐腐蚀石墨材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础石墨密封石墨密封材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机
39、非金属材料科学基础粘土砖粘土砖6.6.耐火材料耐火材料材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础硅质砖硅质砖材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础碳砖碳砖材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础莫来石莫来石材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础氧化铝砖氧化铝砖材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础7.7.矿物材料矿物材料矿物与岩石的区别？矿物与岩石的区别？矿物与岩石的区别？
40、矿物与岩石的区别？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础高岭土：陶瓷、造纸、涂料高岭土：陶瓷、造纸、涂料吸附、白、可塑吸附、白、可塑吸附、白、可塑吸附、白、可塑材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础膨润土：泥浆悬浮、农药载体、脱色澄清膨润土：泥浆悬浮、农药载体、脱色澄清吸附、不白、可塑吸附、不白、可塑吸附、不白、可塑吸附、不白、可塑材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础方解石：塑料制品、橡胶制品、造纸、牙膏、涂料、油墨、胶粘剂、食品和医药 白、硬白、硬白、硬白、硬材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础石灰石
41、：轻质碳酸钙、水泥、玻璃、饲料、钙肥材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础石英：玻璃、铸造砂、单晶硅、光纤、石英玻璃、硅微粉、碳化硅材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础滑石：造纸增强吸附，橡胶、电缆、油漆涂料、陶瓷材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础海泡石：孔道，过滤、增稠剂、香烟滤嘴、杀虫剂载体从应用角度有时很难区分？从应用角度有时很难区分？从应用角度有时很难区分？从应用角度有时很难区分？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础1.3 1.3 关于本门课程关于本门课程1.课程定位材料科学与工程材料科学与
42、工程金属材料金属材料无机非金属材料无机非金属材料在材料科学的基础上，拓宽无机非金属材料科学基础的相关内容！有一定难度！根据我院材料科学与工程专业现状？根据我院材料科学与工程专业现状？主要包括课程定位、参考书籍、成绩评定、主要包括课程定位、参考书籍、成绩评定、答疑时间、课堂纪律等？答疑时间、课堂纪律等？材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础2.参考书籍 教材：教材：无机材料科学基础教程 胡志强 化学工业出版社 参考书：参考书：无机材料科学基础 张其土 华东理工大学出版社 无机材料科学基础 宋晓岚 化学工业出版社 无机非金属材料科学基础 樊先平 浙江大学出版 无机材料物理化学
43、贺蕴秋 建材工业出版社；武汉理工：硅酸盐物理化学、无机材料物理化学、无机材料科学基础等材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础3.成绩评定4.答疑时间5.课堂纪律总成绩总成绩=作业成绩作业成绩 +考勤成绩考勤成绩 +考试成绩考试成绩课程期间周一下午课程期间周一下午严肃活波：课堂活跃而不失严肃！严肃活波：课堂活跃而不失严肃！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础1.方向背景 热处理专业的拓展，与成型（铸锻焊）专业的成立热处理专业的拓展，与成型（铸锻焊）专业的成立一样，拓宽我院材料的内涵！一样，拓宽我院材料的内涵！金属与无机非在基础知识金属与无机非在基础知
44、识需求上有许多交叉部分！不需要另起炉灶！需求上有许多交叉部分！不需要另起炉灶！金属及传统无机非为量大面广方向，有萎缩趋势，金属及传统无机非为量大面广方向，有萎缩趋势，需求多但非垄断条件不算太好！且我校非金属及无机非需求多但非垄断条件不算太好！且我校非金属及无机非强校，很难进大型、好条件金属材料企业！信息材料的强校，很难进大型、好条件金属材料企业！信息材料的就业环境、工资水平、产业发展、人才需求上有较好的就业环境、工资水平、产业发展、人才需求上有较好的前景！但我国电子材料还没起来前景！但我国电子材料还没起来 从科学研究的角度讲，无机非方向由于其内涵的丰从科学研究的角度讲，无机非方向由于其内涵的丰
45、富性有较好的前途！富性有较好的前途！关于无机非方向关于无机非方向材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础电子材料领域电子材料领域电子材料领域电子材料领域信息电子材料；信息电子材料；信息电子材料；信息电子材料；电子元器件、电子元器件、电子元器件、电子元器件、集成电路集成电路集成电路集成电路陶瓷、玻璃、陶瓷、玻璃、陶瓷、玻璃、陶瓷、玻璃、水泥、矿物、水泥、矿物、水泥、矿物、水泥、矿物、晶体、炭材料晶体、炭材料晶体、炭材料晶体、炭材料无机非金属材料领域无机非金属材料领域无机非金属材料领域无机非金属材料领域无机非金属材料方向无机非金属材料方向无机非金属材料方向无机非金属材料方向材料
46、科学与工程专业材料科学与工程专业材料科学与工程专业材料科学与工程专业（不缺金属基础）（不缺金属基础）（不缺金属基础）（不缺金属基础）材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础2.课程设置课程设置 金属成型及模具设计、现代铸造技术、现代焊接技术！金属成型及模具设计、现代铸造技术、现代焊接技术！陶瓷材料、矿物材料加工及应用、水泥及混凝土工程陶瓷材料、矿物材料加工及应用、水泥及混凝土工程陶瓷材料、矿物材料加工及应用、水泥及混凝土工程陶瓷材料、矿物材料加工及应用、水泥及混凝土工程 电子材料、电子产品及工艺基础、电子封装工程！建议电子材料、电子产品及工艺基础、电子封装工程！建议电子材料
47、、电子产品及工艺基础、电子封装工程！建议电子材料、电子产品及工艺基础、电子封装工程！建议同时选修表面。同时选修表面。同时选修表面。同时选修表面。老无机非方向包括无机非和电子材料！老无机非方向包括无机非和电子材料！老无机非方向包括无机非和电子材料！老无机非方向包括无机非和电子材料！金属或无机非对另外方向感兴趣的可适当交叉选择！金属或无机非对另外方向感兴趣的可适当交叉选择！金属或无机非对另外方向感兴趣的可适当交叉选择！金属或无机非对另外方向感兴趣的可适当交叉选择！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础3.关于考研关于考研 有些学校的材料科学基础是偏无机非的！没有无机有些学校的
48、材料科学基础是偏无机非的！没有无机材料科学基础很难考这类学校的研究生！这是我们学校材料科学基础很难考这类学校的研究生！这是我们学校的学生大部分都在中科院金属所的原因！的学生大部分都在中科院金属所的原因！有些学校考物理化学、固体物理，偏无机非的院所有些学校考物理化学、固体物理，偏无机非的院所和学校也需要无机非的基础！和学校也需要无机非的基础！从搞研究的角度，无机非比金属更有前途！现代材从搞研究的角度，无机非比金属更有前途！现代材料研究方向信息、生物、能源与无机非的关系更大！料研究方向信息、生物、能源与无机非的关系更大！材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础材料科学与工程材料
49、物理与化学半导体研究所研究生院物理科学学院宁波材料技术与工程研究所新疆理化技术研究所上海硅酸盐研究所合肥物质科学研究院福建物质结构研究所上海微系统与信息技术研究所金属研究所材料学兰州化学物理研究所上海硅酸盐研究所山西煤炭化学研究所上海光学精密机械研究所金属研究所材料加工工程金属研究所腐蚀科学与防护金属研究所材料科学与工程学院材料科学与工程学院 无机非金属材料科学基础知识体系：知识体系：（可自己补充）无机非无机非：陶瓷、特种陶瓷，玻璃，水泥，混凝土工程方面的书籍！差不太多！电子材料电子材料：各类电子材料（导电、绝缘、介电、磁性、半导体、液晶、光纤等），电子元器件与材料，印刷电路板，电子元器件组装，表面组装技术，电子封装工程，集成电路制造工艺。有没有关于无机非方向的问题？有没有关于无机非方向的问题？Add your company slogan