材料科学基础_高分子材料

金属材料：以金属键结合为主的材料，如钢铁材料。

无机非金属材料：以离子键和共价键结合为主的材料，如陶瓷材料。

高分子材料：以共价键结合为主的材料，如塑料、橡胶。

复合材料：以界面特征结合为主的材料，如玻璃钢。

结构材料：利用它的力学性能，用于制造需承受一定载荷的设备、零部件、建筑结构等。

功能材料：利用它的特殊物理性能（电、热、光、磁等），用于制造各种电子器件、光敏元件、绝缘材料等。

高聚物：是由一种或几种简单低分子化合物经聚合而组成的分子量很大的化合物。

复合材料：是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成。

晶体：物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间呈规则的周期性重复排列的物质。

空间点阵：把质点看成空间的几何点，点所形成的空间阵列。

晶格：用假想的空间直线，把这些点连接起来，所构成的三维空间格架。

晶胞：从晶格中取出具有代表性的最小几何单元。

晶格参数：描述晶胞的六个参数a、b、c、晶体中各种方位上的原子面叫晶面，表示晶面的符号叫晶面指数。

{hkl}代表原子排列完全相同，只是空间位向不同的各组晶面，称为晶面族。

晶体中各个方向上的原子列叫晶向，表示晶向的符号叫晶向指数。

<unw>代表原子排列完全相同，只是空间位向不同的各组晶向，称为晶向族所有平行或相交于某一直线的这些晶面构成一个晶带，此直线称为晶带轴。

属此晶带的晶面称为共带面。

晶胞原子数：指一个晶胞内所含的原子个数。

原子半径：指晶胞中原子密度最大方向上相邻两个原子之间距离的一半，与晶格常数有关。

配位数：指晶格中任一原子周围所具有的最近且等距的原子数。

致密度：合金：是指由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。

如：黄铜，Cu、Zn合金；碳钢，Fe、C合金。

组元：组成合金最基本的独立物质（组成合金的元素、稳定化合物）。

相：成分结构相同并以界面分开的均匀部分。

组织：在显微镜下所看到的相的分布形态。

固溶体：指溶质组元溶于溶剂晶格中，并保持溶剂组元晶格类型而形成的均匀固体。

材料科学中的高分子材料
在材料科学领域中，高分子材料一直备受关注。

高分子材料具有优越的性能，
比如高强度、高耐热性、高韧性、低摩擦系数、化学稳定性好等等，因此广泛应用于工业、医疗、农业、环保等领域。

1. 高分子材料的种类
高分子材料主要分为合成高分子和天然高分子两类。

合成高分子是人工合成的
高分子材料，如聚合物、塑料、橡胶等。

天然高分子是从自然界中提取的高分子材料，例如天然橡胶、丝、麻等。

2. 高分子材料的结构与性质
高分子材料的特殊性质来源于其特殊的结构。

聚合物分子由若干重复单元构成，这些重复单元具有相同的化学结构，因此聚合物分子链会呈现出规则的结构。

高分子材料的性质受到其分子量、分子结构、化学组成等多种因素的影响。

例如，分子量越大，高分子材料的强度、刚度和熔点等就越高；而不同的分子结构和化学组成可以影响材料的电性质、光学性质、热力学性质和机械性能等。

3. 高分子材料的应用
高分子材料广泛应用于不同的领域。

在医学领域中，高分子材料用于制造生物
医用材料，如肝素、黏附剂、人工器官等。

在电子领域中，高分子材料用于制造电子元器件和半导体材料。

在环境保护领域中，高分子材料用于制造过滤器和膜材料，如海水淡化和废水处理领域。

总之，高分子材料是材料科学领域中极具发展潜力的领域之一。

未来，随着科
技的不断发展和进步，高分子材料的应用领域将会不断扩展，为人类发展带来更多的可能性和想象空间。

材料科学基础高分子材料的结构G A O F E N Z I C A I L I A O D E J I E G O U高分子链的结构高分子链的结构高分子链的结构：单个高分子链的结构。

高分子链结构近程结构远程结构结构单元化学组成结构单元键接方式结构单元键接顺序结构单元立体结构支化与交联高分子大小高分子形态化学结构结构单元的化学组成1 碳链高分子主链全部由碳原子组成聚乙烯聚丙烯2 杂链高分子主链上以碳原子为主，但存在其它原子，如O、N、S、P 等杂原子。

主链上的苯环也看作为杂原子。

聚乙二醇尼龙-63 元素有机高分子聚二甲基硅氧烷主链上没有碳原子，一般由Si、B、N、P和O等原子组成，但侧链上一般含有有机基团。

有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）结构单元在高分子链中的连接方式和顺序有很多变化。

以单烯类为例：头—尾头尾头尾头—头头头尾尾尾—尾头头尾尾双烯类单体聚合时，情况较复杂。

如丁二烯聚合过程中有1，2-加成、3，4-加成和1，4-加成之区别。

1,3-丁二烯1, 2-加成1, 4-加成可能有头—尾、头—头、有顺式和反式等构型。

尾—尾三种键合方式。

有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）多种单体共聚无规共聚物(random copolymer)交替共聚物(alternating copolymer)嵌段共聚物(block copolymer)接枝共聚物(graft copolymer)二元共聚物单体的连接方式a)无规共聚物；b)交替共聚物；c)嵌段共聚物；d)接枝共聚物（黑球代表一种重复单元，白球代表另一种重复单元）结构单元的立体结构结构单元由化学键构成的空间排布。

分子链组成相同，取代基位置不同，可具有不同的立体异构。

1 全同立构取代基X同侧，结构规整度高，容易结晶。

2 间同立构取代基X相间，结构规整度高，容易结晶。

3 无规立构取代基X无规，结构规整度低，不易结晶。

第一章：绪论高分子材料：指由许许多多原子或原子团，主要以共价键结合而成的相对分子质4量很高（10～107）的化合物.均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。

共聚物：由两种或两种以上单体共聚而成的聚合物称为共聚物。

高分子材料分类：按用途分类－－－塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料按主链的元素组成分类－－－碳链、杂链、元素有机和无机高分子按聚合物受热时的不同行为分类－－－热塑性和热固性聚合物英文缩写PE 聚乙烯 PP 聚丙烯PS 聚苯乙烯 PTFE 聚四氟乙烯PVC 聚氯乙烯 ABS 丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物 PA 聚酰胺 POM 聚甲醛PAN 聚丙烯腈 PC 聚碳酸酯PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 CPE 氯化聚乙烯PF 酚醛树脂 EP 环氧树脂BR 聚丁二烯橡胶 PU 聚氨酯SBR 丁苯橡胶 NBR 丁腈橡胶CR 氯丁橡胶 NR 天然橡胶PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯第二章高分子材料的结构与性能聚合物分子量有两个基本特点：（1）分子量大：一般而言，聚合物的力学性能随分子量的增大而提高。

①如玻璃化温度，拉伸强度，密度，比热容等，刚开始时，随分子量增大而上升，最后达到一极限值。

②如粘度，弯度强度等，随分子量增大而不断提高，不存在极限值。

（2）分子量具有多分散性：①塑料：分子量分布窄时对加工和性能有利；②橡胶：分子量分布宽一些好，可以改善流动性而有利于加工；③薄膜及纤维：分子量分布窄时对加工和性能有利。

聚集态结构：是指在分子间力的作用下，大分子相互聚集在一起所形成的组织结构。

晶态结构：结构规则、简单的以及分子间作用力强的大分子易于形成晶态结构。

非晶态(无定形)结构：结构比较复杂、不规则的大分子则往往形成无定形即非晶态结构。

结晶对聚合物性能的影响：结晶使高分子链规整排列，堆砌紧密，因而增强了分子链间的作用力，使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、耐溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高，从而改善塑料的使用性能。

材料科学与工程（高分子材料）材料科学与工程是一门涉及材料的结构、性能、制备和应用的学科。

其中，高分子材料作为材料科学与工程领域中的一个重要分支，受到了广泛的关注和研究。

高分子材料具有许多优异的性能和应用前景，已成为现代工业和生活中不可或缺的材料之一。

高分子材料是由大量重复单元通过共价键或者非共价键相互连接而形成的材料。

其分子量通常较大，具有较高的分子量分布，可以是线性、支化、交联等结构。

由于其分子结构的多样性，高分子材料可以制备成各种不同性质和用途的材料，例如塑料、橡胶、纤维、涂料等。

在高分子材料的研究与应用中，材料的结构和性能是研究的重点之一。

高分子材料的结构决定了其性能和用途，通过调控分子结构和组成可以实现对材料性能的调控和优化。

例如，通过改变聚合物链的分子量、支化度、交联程度等参数，可以实现对材料的力学性能、热学性能、光学性能等方面的调控。

高分子材料具有许多优异的性能，如良好的机械性能、耐磨性、耐腐蚀性、绝缘性、透明性、柔韧性等。

这些性能使得高分子材料在各个领域得到了广泛的应用。

例如，聚乙烯、聚丙烯等塑料材料在包装、建筑、医疗器械等领域有着重要的应用；丁腈橡胶、丙烯酸橡胶等橡胶材料在汽车、航空、医疗等领域也起到了重要作用。

高分子材料还具有良好的可塑性和可加工性，可以通过各种加工方法制备成不同形状和结构的制品。

例如，注塑成型、挤出成型、吹塑成型、压延成型等加工方法广泛应用于高分子材料的制备过程中，使得高分子材料能够适应各种复杂的生产需求。

总的来说，高分子材料作为材料科学与工程领域中的一个重要分支，具有广泛的研究价值和应用前景。

通过对高分子材料结构、性能和制备过程的深入研究，可以实现对材料性能的调控和优化，推动高分子材料在各个领域的应用和发展。

希望未来能够有更多的科研人员投身于高分子材料的研究与开发工作，为推动材料科学与工程领域的发展做出更大的贡献。

材料科学基础和高分子化学首先，材料的结构与性质是材料科学中非常重要的一个方面。

材料的结构决定了材料的性能，例如晶体结构，其原子或分子的排列方式对材料的导电性、热传导性、磁性等都有重要影响。

此外，材料的晶体结构还可以通过X射线衍射、电子显微镜等技术进行准确测定。

同时，研究材料的晶体缺陷和界面现象也是材料科学的重要内容，因为这些缺陷和界面可以对材料的力学性能、导电性能和化学反应性等性质产生重要影响。

其次，材料的物理性能也是材料科学基础中的一个重要方面。

材料的物理性能包括力学性能、导电性能、导热性能、磁性等。

力学性能主要包括材料的强度、硬度、韧性等，这些性能可以通过拉伸、压缩和弯曲等力学试验进行表征。

导电性能则是指材料对电流的导电能力，可以通过测量材料的电阻率和电导率来进行评估。

导热性能是指材料对热的传递能力，这可以通过热导率和热容量来定量评估。

磁性是材料自带的磁性质，可以通过测量材料的磁化强度和磁导率等来进行研究。

最后，材料的化学性质也是材料科学基础的一个重要内容。

材料的化学性质包括材料在化学环境下的稳定性、化学反应性和与其他物质的相互作用等。

例如，材料的耐腐蚀性是材料在化学环境中抵抗和预防腐蚀的性能。

此外，研究材料的氧化还原反应、酸碱反应和配位反应等也是研究材料的化学性质的重点。

高分子化学则是研究聚合物的合成、结构、性质和应用的学科。

首先，高分子化学研究聚合物的合成过程和机理。

聚合物是由大量单体分子通过化学反应连接起来的高分子化合物。

合成聚合物的方法有许多，例如自由基聚合、离子聚合和羧酸聚合等。

高分子化学研究了各种聚合反应的机理和条件，以及如何控制聚合物的分子量和分子量分布。

因为聚合物的结构和分子量对其性能和应用有重要影响，高分子化学对聚合物的合成过程进行深入研究，以实现对聚合物性能的调控和优化。

其次，高分子化学研究聚合物的结构和性质。

聚合物的结构包括主链结构、侧链结构和交联结构等。

结构的不同将直接影响聚合物的物理性质、力学性能和热性能等。

材料科学基础和高分子化学一、材料科学基础材料科学是研究材料的性质、结构和性能的学科。

它是一门综合性的学科，涉及物理学、化学、力学、电子学等多个学科的知识。

材料科学的研究对象包括金属、陶瓷、高分子、复合材料等各种材料。

材料科学的基础研究主要包括材料结构与性能的关系、材料制备与加工技术、材料性能测试与评价等方面。

材料科学的研究内容十分广泛。

首先，研究者需要对材料的组成、结构以及其与外界环境的相互作用进行深入研究。

其次，研究者需要开发新的材料，提高材料的性能，以满足不同领域的需求。

例如，开发新型的高强度材料可以应用于航空航天领域，提高材料的导电性能可以应用于电子器件领域。

此外，研究者还需要探索材料的制备与加工技术，以实现材料的大规模生产。

最后，研究者需要对材料的性能进行测试与评价，了解材料的优缺点，为材料的应用提供依据。

材料科学的重要性不言而喻。

材料是现代科技发展的基础，无论是电子器件、航空航天、汽车制造还是医疗器械，都离不开先进的材料。

材料科学的发展可以推动各个领域的技术进步，促进社会经济的发展。

此外，材料科学研究还能够解决环境问题和资源短缺问题，例如研发可再生材料、开发高效的能源材料等。

二、高分子化学高分子化学是研究高分子材料合成、结构与性能的学科。

高分子化学与材料科学有着密切的关系，因为高分子材料是材料科学中的重要一类。

高分子材料是由大量重复单元组成的大分子化合物，具有独特的物理、化学和机械性质。

高分子材料广泛应用于塑料、纤维、涂料、胶粘剂等领域。

高分子化学的研究内容包括高分子合成、高分子结构与性质的关系、高分子材料的加工与应用等方面。

高分子合成是高分子化学的基础，通过化学反应将小分子化合物合成成高分子化合物。

高分子结构与性质的关系研究了高分子的链结构、分子量、分子排列对材料性能的影响。

高分子材料的加工与应用研究了高分子材料的加工工艺和应用领域，以提高材料性能和实现产品化。

高分子化学的发展对于提高材料性能、实现新功能材料具有重要意义。

材科基知识点范文材料科学与工程（Materials Science and Engineering，简称MSE）是一门研究材料的基本原理、性能、结构和制备工艺的学科。

在现代科学技术中，材料科学与工程的研究内容十分丰富和广泛，包括金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料等。

以下是关于材料科学与工程的一些基本知识点。

1.材料的分类：-金属材料：如钢、铝等。

具有良好的导电性、导热性和机械性能。

-无机非金属材料：如陶瓷、玻璃等。

具有高温耐性、绝缘性等特点。

-有机高分子材料：如塑料、橡胶等。

具有良好的可塑性和可拉伸性。

-复合材料：由两种或两种以上的材料组合而成，具有优异的力学性能。

2.结构与性能：-结晶结构：材料中的原子按照一定的顺序排列形成有序的晶格结构。

晶格结构的不同对材料的性能有重要影响。

-缺陷结构：包括点缺陷、面缺陷和体缺陷，是材料中的非正常原子或原子排列方式。

-物理性能：包括力学性能（如强度、硬度等）、热学性能（如导热性、热膨胀系数等）和电学性能（如导电性、绝缘性等）等。

-化学性能：材料的化学稳定性、耐腐蚀性等。

3.材料制备工艺：-熔炼：将原材料加热至液体状态，使其均匀混合，再通过冷却凝固，得到所需形状和尺寸的材料。

-粉末冶金：通过机械粉碎，将金属或非金属制成细小颗粒，然后通过压制、烧结等工艺获得材料。

-涂覆技术：通过把材料表面涂覆上其他材料，提高材料的性能和耐用性。

-复合制备：通过将两种或两种以上具有不同性能的材料组合在一起，形成新的复合材料，发挥各材料的优点。

4.特种材料：-高温材料：能在高温环境下保持稳定性能的材料，如高温合金等。

-磁性材料：具有磁性质的材料，如铁、钴、镍等。

-光学材料：对光的传播和反射有特殊性能的材料，如玻璃、晶体等。

-生物材料：用于医学和生物领域的材料，如人工关节、植入材料等。

5.材料测试与表征：-X射线衍射：通过测量X射线的衍射图案，确定材料的晶体结构和晶格参数。