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使用这些定义在实际中带来不便
如 ① 化工品烧碱(NaOH)？ 按定义应是材料，但类似不胜枚举的化工产品都是原料。 ② 来自采掘工业的沙石、木材等等？
按定义似乎应是原料，但习惯上将其归入建筑材料。

思考？食盐在加工中失去了其原质， 烧碱在应用于其它化工 加工过程时，也要失去原质，而食盐和烧碱一般都被看作是 化工原料，故原料在加工中一般均失去了原质。
燧石，这种容易制成工具的石头， 开始了制陶业的发展。
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铜器时代：人类大量制 造和使用第2种人造材 料 ——“ 红 铜 ” 和 “ 青 铜”。 “红铜”时代约 在公元前4~5前年，即 原始社会到奴隶社会初 期；“青铜”时代约在 我国商周时代和私有制 建立的前夜。
5500BC天然金与铜被用作工具 与武器，开始了人类金属的使用。
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青铜：第一种合金
3000BC，青铜的使用-制造合金
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1450BC，铁的发现
注：人类最早发现和使用的铁是陨铁（含铁量较高的铁、钴、镍等金属的 混合物）。在约公元前1500年左右，埃及和美索不达米亚开始有炼铁业：至 公元前1000年左右，铁器才基本上从日常用具中排挤了铜器而占统治地位、 中国商代铜钺上就镶铸有铁刃，表明中国在公元前1000多年就熟悉了铁的锻 造性能。化学符号Fe来自铁的拉丁文名ferrum。
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埃及古墓壁画 是人类冶金业 的最早纪录之 一
3500BC 从矿石中提炼铜-冶金业的黎明
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铁器时代：人类制造和使用第3种 人造材料——铸铁，此后是钢铁工 业的迅猛发展,成为18世纪产业革 命的重要内容和物质基础。
人类社会发展到20世纪中叶以 来，科学技术突飞猛进，日新月异， 作为发明之母和产业粮食的新材料 研制更是异常活跃，出现了称之为 聚合物时代、半导体时代、先进陶 瓷时代和复合材料时代等种种提法。 在当前新技术革命涉及整个国际社 会的浪潮冲击下，人类进入了一个 材料革命的新时代。
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（2）材料的使用程度是人类社会发展的里程碑
从人类社会发展来看，使用材料 经历了三大里程碑： 石器时代：以石头制造工具。 可以划分为旧石器时代（公元前 2~3百万年至约1万年），从原始 部落到母系社会；中石器时代 （公元前约1万年至7~8千年）； 新石器时代（公元前7~8千年至6 千年）。这期间，我们的祖先以 石器为主要工具，在寻找石器的 过程中认识了矿石，发明了火， 制造了第1种人造材料——陶，并 在烧陶过程中发展了冶铜术，开 创了冶金技术。
金属基复合 功 能 高 分 子 材 材料 料 无机基复合 液晶材料 材料
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根据性质分类 物理性质——高强、超塑性、高温、低温、导 电、半导体、绝缘、绝热等 其它功能性质——结构材料、功能材料

按技术成熟程度及发展前景划分 传统材料，如普通金属、钢铁、有机物 新型材料，如智能材料、传感材料、光纤等
的 ——属于结构材料；
应用光学性能——用于非结构目 的 ——属于功能材料。
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按材料的化学组成分类
化学纤维
钢材高性能陶瓷源自纸张有机材料 布料
材 料
无机材料
陶器 人工晶体
塑料
木材
石材
砖瓦
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新材料体系的混合分类法
金属材料
金属结构材 料 超耐热合金 非晶合金 轻质合金等 金属功能 材料 导电材料 形状记忆 合金 贮氢合金 超导合金
结构陶瓷
功能陶瓷
电子陶瓷通讯器件（压电陶瓷变压器、扬声器)生产技术
功能高分子制备技术 纳米合成技术
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参考资料
曹茂盛等主编，材料合成与制备方法，哈尔滨 工业大学出版社，2001年8月。
1、教材：
2、其它信息库：
－课堂
－图书馆（各章所需的参考书将会在每章列出来） － 网络 －实验课程中
5

课程考察与成绩评定
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因此，现代材料学可以如此来定义材料：
经过人类劳动获得的、在进一步的加工过程中仍 然保持原质的劳动对象称为材料（ Materials ）。例 如：钢铁、金属、陶瓷、木材等。
原料（ Raw materials ）:潜入了劳动价值，但在 以后应用中原质会发生变化的劳动对象。如烧碱、中 和反应所用的盐酸等化工原料。
在20世纪初期出现了化工合成产品，其中合成塑料、
合成橡胶和合成纤维已广泛地是用于生产和生活中。 从1907年第一个小型酚醛树脂厂建立，到1927年第一 个热塑性聚氯乙烯塑料的生产实现商品化，1930年建 立了聚合物概念后，聚合物工业迅猛发展起来，这一 领域的进展经历了新型塑料和合成纤维的深入研究 （1950-1970年）、工程塑料、聚合物合金、功能聚 合物材料的工业化（1970-1980年）、分子设计、高 性能、高功能聚合物的合成（1990年）等几个发展进
造工具、机器、车辆用的钢铁材料，建筑房屋、桥梁和
铁路用的混凝土材料。
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功能材料（Functional material）：指具有优良的电
学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学和生
物学功能及相互转化的性能，被用于非结构目的 高技术材料。如光致变色材料、电致变色、形状 记忆材料等。此概念1965年由美国贝尔研究所的 J.A.Morton博士提出，现已被各国材料界重视和
材料合成与制备 技术
材料科学与工程学院
王娟娟

课程介绍
材料已成为当今科学技术和社会发展的重要支柱，材
料科学与基础科学亦日益融合形成了新的边沿科学——材 料化学和材料物理。在该专业本科生大三的第二学期开设 材料合成这门课，旨在将同学们在大学初期的知识模块融 和在一起，是专业培养的很重要的一个环节，也是对大学 所学知识的一次汇总应用，是理论知识与实践结合的一次 训练，属于综合性质很强的高级专业课，共32学时，讲 课28，实验4。通过学习，要求学生掌握几种材料的制备 技术，理解其制备原理，知道所用的主要仪器设备和基本 实验思路、知道不同制备方法的特点，扩大视野，最终学 会自己设计实验，合成材料。
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2、材料的分类

从来源上分，材料可以分为：
天然的——木材，石料
合成——化学纤维，塑料，金属，陶瓷
半天然——纸张，布料
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按照材料的化学属性可以分
金属材料 黑色金属 （铁、锰、铬及其合金） 有色金属 无机非金属材料 单晶形态
多晶形态。新型陶瓷材料（New Ceramics）或精细陶瓷（Fine Ceramics）
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绪 论
1886AD，电化学 方法冶炼铝-使铝 成为一种常用金属。
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1855AD， Henry Bessemer拥有钢铁 冶炼的专利-当代钢 铁冶炼的出现。他 的方法使钢铁制品 性能大大改观而成 本也降低不少。
33
廉价的冶铁业
1500AD 炼铁的需要促使了鼓风机与熔炉的发明
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第三代材料为合成材料
材料是制成成品的东西。例如：高分子、 金属、陶瓷等等。
7
材料的专业涵义
●国内外3部大型辞书对材料的定义： ①《Longman Dictionary》《朗曼词典》 anything from which something is or may be made。 ②《Oxford Advanced Learner’English-Chinese Dictionary》 that of which something is can be made or which something is done。
以脂肪族或芳香族的C-C共价键为基础 有机高分子材料 结构的大分子组成。一般又分为塑料、 橡胶和纤维。 金属、无机非金属和有机高分子材料 复合材料 等有机结合 15
“杂化材料”：从80年代开始，日本理部化学研究 所山田瑛、雀部博之等人，应用化学中“杂化” （hybrid）概念而提出。指两种以上不同种类的有机、
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学习方式
课程以课堂讲授为主，配有实验课程， 同时可通过查阅文献及课堂讨论等形式， 借以促进学生了解并学习材料化学和材料 物理领域内材料合成的基本方法以及理论， 同时掌握一些新的材料合成技术。
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课程重点及学习内容
单晶制备
非晶材料的制备
薄膜制备技术 复合材料及其制备技术（高聚物基、金属基、陶瓷基）
接受。
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功能材料的功能及其示例 热学性能——热容、热传导、热稳定； 光学性能——与光的作用、吸光、发光和透光性； 电学性能——导电、介电和压电性等； 磁学性能——永磁、硬磁、软磁等； 化学性能——反应性、催化等； 生物功能——适应、生物活性、保健等。
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注意：一种材料属于结构材料还是功能材 料，由使用目的决定。 举例： ①弹性材料 ②结构陶瓷 ③普通玻璃 ④普通玻璃 应用力学性能——用于非结构 目的 ——属于功能材料； 应用力学性能——用于结构目 的 ——属于结构材料； 应用力学性能——用于结构目
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《辞海》定义可以总结为：
经过人类劳动而取得的劳动对象称为原料。
经过二次加工的原料称为材料。
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●上述定义的欠缺 共性 3个定义都指出了：材料是用来制作
某种物件或完成某一事情的。
差异
两种英文定义均未能指出材料使用过 程中本质方面的变化。辞海的定义虽 然阐明了原料和材料之间的联系和区 别，但也没有指出材料在使用中本质 的变化。
无机、金属材料在原子、分子水平上杂化，从而产生
具有新型原子、分子集合结构的物质，属于分子复合 材料的范畴。构造机制：离子界面消失，完全结晶化。 这种材料具有许多新的性能和用途。
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按材料的性能分类
任何材料在使用过程中都能提供可利用的某种或某
些功能。根据这些性能可以将材料分为2大类： 结构材料（Structural material）：以力学性能， 如受力形变、脆性断裂和强度等作为应用性能，具有抵 抗外力作用而保持自己的形状、结构不变的特点。如制