《无机化学》读书报告.doc

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1、无机化学读书报告06091105 董璐璐作为化学专业的我们，经过一学年的努力学习，对无机化学这门课的认识有了质的改变。起初我以为无机化学就是学习那些最简单的元素、化学方程式、酸碱平衡等，只要我们下工夫去记一下，背一下就可以了。可是现在我发现这个观念是彻底的错了。大一学的这本无机化学与物理是紧密相连的，有涉及到热力学、分子动理论、微观粒子的运动等。知识已经由表面深入到内在，难度也大大的增加了。仅靠单纯的记忆与背诵是行不通的，必须经过理解才能消化与吸收。在整本书中，与我们日常生活联系最密切的就是材料。材料是人类生存和发展的物质基础，也是一切工程技术的基础。所谓材料，是指人类能用来制作有用物件的物质

2、。所谓新材料，主要是指最近发展或正在发展之中的具有比传统树料更为优异的性能的一类材料。目前世界上传统材料已有几十万种，而新材料的品种正以每年大约5的速度在增长。世界上现有800多万种人工合成的化合物，而且还在每年以25万种的速度递增，其中相当-部分有发展成为新材料的潜力。材料主要包括金属材料、无机非金属材料、复合材料和高分子材料。这些材料中给我印象最深的就是新型无机材料。新型无机材料的种类有很多，大概可分为以下几种：高频绝缘材料 氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等 铁电和压电材料 钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等 磁性材料 锰-锌、镍-锌、锰-镁、锂-锰等铁氧体、磁记录和磁泡

3、材料等 导体陶瓷 钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等 半导体陶瓷 钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过渡金属元素氧化物系材料等光学材料 钇铝石榴石激光材料，氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等 高温结构陶瓷 高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物 超硬材料 碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等人工晶体 铌酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等 生物陶瓷 长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体等下面我们具体的分析几种新型无机材料：（一）碳化硅（SiC）碳化硅的晶体结构和金刚石相近，属于原子晶体，它的熔点高（2827），硬度近似于金刚石，故又称为金刚砂。将石英和过量焦炭的

4、混合物在电炉中锻烧可制得碳化硅。 纯碳化硅是无色、耐热、稳定性好的高硬度化合物。工业上因含杂质而呈绿色或黑色。工业上碳化硅常用作磨料和制造砂轮或磨石的摩擦表面。常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体，一种是绿碳化硅，含SiC 97%以上，主要用于磨硬质含金工具。另一种是黑碳化硅，有金属光泽，含SiC 95%以上，强度比绿碳化硅大，但硬度较低，主要用于磨铸铁和非金属材料。（二）氮化硼（BN）氮化硼是白色、难溶、耐高温的物质。将B2O3与NH4Cl共融，或将单质硼在NH3中燃烧均可制得BN。通常制得的氮化硼是石墨型结构，俗称为白色石墨。另一种是金刚石型，和石墨转变为金刚石的原理类似，石墨型氮化硼在高温（

5、1800）、高压（800Mpa）下可转变为金刚型氮化硼。这种氮化硼中BN键长（156pm）与金刚石在CC键长（154pm）相似，密度也和金刚石相近，它的硬度和金刚石不相上下，而耐热性比金刚石好，是新型耐高温的超硬材料，用于制作钻头、磨具和切割工具。（三）金属陶瓷随着火箭、人造卫星及原子能等尖端技术的发展，对耐高温材料提出了新的要求，希望既能在高温时有很高的硬度、强度，经得起激烈的机械震动和温度变化，又有耐氧化腐蚀、高绝缘等性能。无论高熔点金属或陶瓷都很难同时满足这些。金属具有良好的机械性能和韧性，但高温化学稳定性较差，易于氧化。陶瓷的特点是耐高温，化学稳定性好，但最大的缺点是脆性，抗机械冲击和

6、热冲击能力低。金属陶瓷是由耐高温金属如Cr、Mo、W、Ti等和高温陶瓷如Al2O3、ZrO3、TiC等经过烧结而形成的一种新型高温材料，它兼有金属和陶瓷的优点，密度小，硬度大，耐磨，导热性好，不会由于骤冷骤热而脆裂。是具有综合性能的新型高温材料，适用于高速切削刀具、冲压冷拉模具、加热元件、轴承、耐蚀制件、无线电技术、火箭技术、原子能工业等。新型无机材料与传统材料相比，它的性能更新、效应更新、应用更广泛。新型无机材料的性能决定其用途，没有卓越的性能也就没有生命力。随着材料科学的发展，新型无机材料的性能也正在得到不断的发展和变化。新型无机材料作为结构材料和功能材料，各有不同的性能要求。无机结构材料

7、着重考虑的是耐高温、耐腐蚀、耐幽、高强度、高硬度等性能，可分为高温材料、高强材料、超硬材料、增韧材料、耐磨材料、耐腐蚀材料。在某些使用条件下，无机结构材料的韧性和稳定性尤为重要。陶瓷材料的脆性是它的致命弱点，使其应用范围受到极大限制。为了解决陶瓷材料的脆性问题，材料科学家不断探索，并得到了一些成效。例如，陶瓷的韧性可以通过敬裂纹、相变以及纤维复合法等得到提高，但和金属相比仍相差甚远。因此直至现在解决陶瓷的脆性仍是科学家们努力探索的一个大问题。且陶瓷将在部分重要领城逐步代替金属，是一个不容忽视的发展趋势.近年来对陶瓷材料的断裂力学和缺陷力学的深人研究，对增加陶瓷结构材料的韧性提供了日益丰富的科学

8、依据，是材料科学当前的一个重要研究领域，为陶瓷材料作为高温结构材料应用，可望开拓出一条重要途径。对无机功能材料来讲，现正由单一功能向多功能方面发展，可分为单一功能材料、能f转换材林交互效应材料、敏感传感材料。先是利用材料的某一项性能，如光性、热性、电性、磁性、声学性能以及机械性能等。随着材料的发展，特别是科学的不断发展，出现了两项性能的组合，如光性与电性的组合，这里可以是能t转换，如光电转换的光伏效应;也可以是交互效应，如电光效应，光受到电场的作用而得到调制。又如声光效应，光受到声场的作用而改变方向，实现光偏转。声光效应也可以说是电、声、光三项性能的组合，是由高频电发生超声波，然后由超声场偏转微光。就以上所述的六项单一性能而言，其中任二项性能的组合就有数十种之多，此外还可以出现多项性能的组合。在这么多可能的能量转换和交互效应中，目前已经发现和已经应用的还只是一小部分，因此还可能出现大里的新效应，可以制成各种器件为新技术服务。新材料、新效应、新器件、新应用，将推动科学技术的发展，为现代化建设作出更大贡献。时代在飞速的前进，科学技术也在快速发展。现代科学技术的发展对材料的性能不断提出新的更高的要求。这就要求我们开拓创新，勇于拼搏，求新出奇。化学已经成为我们日常生活不可或缺的部分了，为了我们自己的将来，我们一定要刻苦钻研，学好科学文化知识。