材料科学基础简介PPT学习教案.pptx

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1、会计学1材料科学基础材料科学基础(jch)简介简介第一页，共47页。2美美英英材材料料学学家家把把 当当 今今(dngjn)广广泛泛使使用用的的材材料料分分为为十十类类，以以金金属属、高高分分子子与与陶陶瓷瓷作作为为材材料料基基础础提提供供各各类类使使用用要要求的材料领域。求的材料领域。材材料料间间有有密密切切联联系系，有有许许多多基基础础共性。共性。第1页/共47页第二页，共47页。3第2页/共47页第三页，共47页。4第3页/共47页第四页，共47页。55气化(qhu)转化甲醇(jichn)煤炭(mitn)CO、CO2、H2甲醛醋酸MTBE二甲醚甲烷氯化物MTOMTP聚甲醛、多聚甲醛、酚醛

2、树脂、脲醛树脂、氨基树脂、季戊四醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、乌洛托品、MDI等。醋酸酯、醋酸乙烯、聚乙烯醇、氯乙酸、醋酸酐、醋酸纤维素、PTA等。油品添加剂，提高辛烷值聚乙烯、环氧乙烷/乙二醇、苯乙烯/聚苯乙烯、聚氯乙烯、醋酸乙烯、乙丙橡胶、EVA树脂等。聚丙烯、环氧丙烷/丙二醇、聚醚多元醇、苯酚丙酮、丁辛醇、丙烯酸及酯、乙丙橡胶、异丙醇、丙烯腈、丙烯酰胺等。气雾剂、民用燃料和车用燃料（代替柴油）。甲醇燃料甲醇蛋白MMA/DMT车辆代用燃料等。畜禽饲料蛋白等。有机玻璃、MBS、涂料、PET树脂等。焦炉气甲醇制氢生产加氢产品等。甲醇燃料电池。甲醇制芳烃（MTA）。MTG气雾剂、民用燃料和车用燃料

3、（代替柴油）。电子清洗剂、制冷剂、有机硅和有机氟等。第4页/共47页第五页，共47页。6 基本定义：材料是指；基本定义：材料是指；用于制造其它物品用于制造其它物品(wpn)、器件、构件、器件、构件、机器或产品的那些物质。机器或产品的那些物质。衣、食、住、行是人类生存的基本需求，衣、食、住、行是人类生存的基本需求，材料则提供了人类生存的物质基础，也材料则提供了人类生存的物质基础，也是当今是当今(dngjn)一切科学技术的基础。一切科学技术的基础。第5页/共47页第六页，共47页。7材料的使用是人类技术材料的使用是人类技术进步进步(jnb)的标志的标志人类的进步人类的进步(jnb)是从使用工是从使

4、用工具开始的，而最早使用的工具是具开始的，而最早使用的工具是石器。石器的使用代表了人类智石器。石器的使用代表了人类智慧的飞跃。慧的飞跃。石器石器-新石器新石器-青铜青铜-铁器铁器-电子材料时电子材料时代代100万年万年BC900030002500900AC19602000代表了人类代表了人类(rnli)文明史的不同阶段文明史的不同阶段.第6页/共47页第七页，共47页。88-9千年前，千年前，陶器出现，不陶器出现，不仅做器皿，而仅做器皿，而且做装饰品且做装饰品-促进了精神文促进了精神文明的巨大明的巨大(jd)发展。在烧制发展。在烧制过程中发现了过程中发现了铜、锡铜、锡-及其合及其合金金-青铜。

5、青铜。第7页/共47页第八页，共47页。9第8页/共47页第九页，共47页。10第9页/共47页第十页，共47页。111.1.金属材料（金属材料（metalsmetals）1.11.1分类分类(1)(1)黑色金属材料主要是指钢铁材料。黑色金属材料主要是指钢铁材料。钢（钢（SteelSteel）按化学成分分碳素钢、合金按化学成分分碳素钢、合金钢等；按品质分普通、优质、高级优质钢等；按金钢等；按品质分普通、优质、高级优质钢等；按金相组织相组织(zzh)(zzh)或组织或组织(zzh)(zzh)结构分珠光体、贝氏结构分珠光体、贝氏体、马氏体和奥氏体钢等；按用途分建筑工程、结体、马氏体和奥氏体钢等；按

6、用途分建筑工程、结构、工具、特殊性能、专业用钢等；按冶炼方法分构、工具、特殊性能、专业用钢等；按冶炼方法分平炉、转炉、电炉、沸腾炉钢等。平炉、转炉、电炉、沸腾炉钢等。铸铁（铸铁（Cast ironCast iron）按石墨形态及性能又分）按石墨形态及性能又分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、特殊为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、特殊性能铸铁等。性能铸铁等。第二节第二节材料材料(cilio)的类别的类别第10页/共47页第十一页，共47页。12(2)有色金属有色金属(jnsh)常分五大类：常分五大类：轻金属轻金属(jnsh)（4.58g/cm3)，如铜、镍、，如铜、镍、铅、锌等铅、锌

7、等贵金属贵金属(jnsh)如金、银、如金、银、铂、铑等；铂、铑等；类（半）金属类（半）金属(jnsh)，如硅、硒、绅、硼等；如硅、硒、绅、硼等；稀有金属稀有金属(jnsh)，如钛、锂、钨、钼、镭等。，如钛、锂、钨、钼、镭等。第11页/共47页第十二页，共47页。131.2基本特性基本特性a.金属键，常规法生产的为晶体结构；金属键，常规法生产的为晶体结构；b.常温下固体熔点较高；常温下固体熔点较高；c.金属光泽；金属光泽；d.纯金属范性大、展性、延性大；纯金属范性大、展性、延性大；e.强度较强度较高；高；f.导热、导电性好；导热、导电性好；g.空气中易氧化，空气中易氧化，如钢、铁等生成氧化膜，合

8、金可改善如钢、铁等生成氧化膜，合金可改善(gishn)金属性能金属性能,提高抗氧化。提高抗氧化。第12页/共47页第十三页，共47页。14金属键既无饱和性又无方向性，因而每个原子(yunz)有可能同更多的原子(yunz)相结合，并趋于形成低能量的密堆结构。当金属受力变形而改变原子(yunz)之间的相互位置时，不至于使金属键破坏，这就使金属具有良好延展性，并且，由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电和导热性能。第13页/共47页第十四页，共47页。151.3用途用途a.结构材料：如机床、建筑机械设备、结构材料：如机床、建筑机械设备、工程交通工具；工程交通工具；b.导体材料，电线导体材料，电

9、线(dinxin)芯（铜）芯（铜）c.工具等。工具等。第14页/共47页第十五页，共47页。16金属材料的金属材料的主要主要(zhyo)应用领域应用领域战机舰船导弹火箭人造卫星战车高速列车汽车高层建筑第15页/共47页第十六页，共47页。172无机非金属材料（无机非金属材料（Inorganicnonmetals）2.1分类分类按成分，化学结构和用途分四大类：混凝土按成分，化学结构和用途分四大类：混凝土（水泥）、玻璃（水泥）、玻璃（Glass）硅及耐火材料）硅及耐火材料（Silane）陶瓷（器）（）陶瓷（器）（Ceramics）。其中陶瓷）。其中陶瓷又分为：传统又分为：传统(chuntng)陶瓷

10、（天然硅酸盐矿陶瓷（天然硅酸盐矿,粘土烧制而成粘土烧制而成,SilicateCeramics)和特种陶瓷和特种陶瓷（人工化合物：氧化物、氮化物、硼化物、碳化（人工化合物：氧化物、氮化物、硼化物、碳化物）。物）。第16页/共47页第十七页，共47页。18第17页/共47页第十八页，共47页。19第18页/共47页第十九页，共47页。202.2结构结构1、离子键：大多数盐类、碱类和金属氧化物主要、离子键：大多数盐类、碱类和金属氧化物主要(zhyo)以离子键的方式结合。离子键键合的基本特以离子键的方式结合。离子键键合的基本特点是以离子而不是以原子为结合单元。点是以离子而不是以原子为结合单元。第19页

11、/共47页第二十页，共47页。21一般离子晶体中正负离子静电引力较强，结合牢固。因此。其熔点和硬度均较高。另外，在离子晶体中很难产生自由运动的电子，因此，它们都是良好的电绝缘体。但当处在高温熔融状态时，正负离子在外电场作用下可以自由运动，即呈现离子导电性。2.共价键两个或多个电负性相差不大的原子间通过共用电子对而形成的化学键。共价键键合的基本特点是核外电子云达到最大的重叠(chngdi)，形成“共用电子对”，有确定的方位，且配位数较小。第20页/共47页第二十一页，共47页。22图1.6SiO2中硅和氧原子间的共价键示意图共价键在亚金属(jnsh)（碳、硅、锡、锗等）、聚合物和无机非金属(jn

12、sh)材料中均占有重要地位。共价键晶体中各个键之间都有确定的方位，配位数比较小。共价键的结合极为牢固，故共价晶体具有结构稳定、熔点高、质硬脆等特点。共价形成的材料一般是绝缘体，其导电性能差。第21页/共47页第二十二页，共47页。232.2基本特性基本特性以陶瓷为例（其它有较大差别）以陶瓷为例（其它有较大差别）a.离子离子键、共价键及其混合键；键、共价键及其混合键；b.硬而脆；硬而脆；c.熔点高、耐高温抗氧化熔点高、耐高温抗氧化d.导热、导电性差；导热、导电性差；e.耐化学腐蚀性性好；耐化学腐蚀性性好；f.耐磨；耐磨；g.成型方成型方式为粉末制坏、烧制成型。三、用途式为粉末制坏、烧制成型。三、

13、用途建建筑卫生陶瓷：瓷砖、浴缸等。工程陶瓷筑卫生陶瓷：瓷砖、浴缸等。工程陶瓷工程结构陶瓷：反应釜（耐酸、耐腐蚀）、工程结构陶瓷：反应釜（耐酸、耐腐蚀）、绝缘瓷瓶绝缘瓷瓶(cpng)；功能陶瓷：磁性、导；功能陶瓷：磁性、导电材料。电材料。第22页/共47页第二十三页，共47页。243高分子材料：高分子材料实际上是由高分子材料：高分子材料实际上是由高分子化合物经过加工和加入添加物而高分子化合物经过加工和加入添加物而制成的。有机高分子化合物有天然与合制成的。有机高分子化合物有天然与合成之分。如蛋白质、淀粉及纤维成之分。如蛋白质、淀粉及纤维(xinwi)是自然界中生长的。叫天然是自然界中生长的。叫天然

14、高分子化合物；而塑料、合成纤维高分子化合物；而塑料、合成纤维(xinwi)及合成橡胶则属于人工合成及合成橡胶则属于人工合成的，所以也叫合成高分子材料。的，所以也叫合成高分子材料。第23页/共47页第二十四页，共47页。25第24页/共47页第二十五页，共47页。26第25页/共47页第二十六页，共47页。27第26页/共47页第二十七页，共47页。28高分子科学高分子科学(kxu)的诞生与发展的诞生与发展高分子科学是一门新兴的学科，是在高分子科学是一门新兴的学科，是在人们长期的生产实践和科学实验的基人们长期的生产实践和科学实验的基础上逐渐发展础上逐渐发展(fzhn)起来的。起来的。高分子科学的

15、发展高分子科学的发展(fzhn)大致经历大致经历了以下几个时期：了以下几个时期：第27页/共47页第二十八页，共47页。29蒙蒙 昧昧 期期19世纪的中叶以前，木材、棉、麻、丝、毛、漆、橡胶、皮革和各种树脂等天然高分子材料(cilio)都已经在人们的生活和生产中得到了广泛的应用。有些加工方法改变了天然高分子的化学组成，如橡胶的硫化(1839)、皮革的揉制、棉麻的丝光处理，以及把天然纤维制成人造丝、赛璐珞(1868)等。尽管这些技术取得了重要的结果和丰富的经验，然而，人们只知道使用、加工，不知道化学组成和结构。第28页/共47页第二十九页，共47页。30萌萌 芽芽 期期自自1919世纪的后期，人

16、们开始世纪的后期，人们开始(kish)(kish)研研究天然高分子的化学组成、结构和形态究天然高分子的化学组成、结构和形态学。还有意无意地合成了一批化合物。学。还有意无意地合成了一批化合物。它们通常是粘稠的液体或无定形粉末，它们通常是粘稠的液体或无定形粉末，无法纯化和分析，被当作废物抛弃。有无法纯化和分析，被当作废物抛弃。有些高分子化合物虽然得到应用，但是人些高分子化合物虽然得到应用，但是人们只知道它是们只知道它是“材料材料”，并不知道它是，并不知道它是“高分子高分子”。第29页/共47页第三十页，共47页。31塑料塑料塑料塑料(slio)(slio)(slio)(slio)的发的发的发的发现

17、现现现1869年31岁的印刷工人(gng rn)约翰海阿特发明赛璐珞1909年贝克兰发明(fmng)酚醛树脂第30页/共47页第三十一页，共47页。3218771877年，年，KekuleKekule就曾指出：绝大就曾指出：绝大多数与生命直接联系在一起的天多数与生命直接联系在一起的天然有机物蛋白质、淀粉然有机物蛋白质、淀粉(dinfn)(dinfn)、纤维素可以由很长的链组成，、纤维素可以由很长的链组成，并且这种特殊的结构决定它们具并且这种特殊的结构决定它们具有特殊的性质。但被当时有机化有特殊的性质。但被当时有机化学和胶体化学的声音掩盖。学和胶体化学的声音掩盖。第31页/共47页第三十二页，共

18、47页。33当时当时当时当时(dngsh)(dngsh)(dngsh)(dngsh)，有机化学家可以熟练地，有机化学家可以熟练地，有机化学家可以熟练地，有机化学家可以熟练地合成和提纯小分子有机物，并分析它们的合成和提纯小分子有机物，并分析它们的合成和提纯小分子有机物，并分析它们的合成和提纯小分子有机物，并分析它们的组成；准确地测定它们的熔点、沸点和分组成；准确地测定它们的熔点、沸点和分组成；准确地测定它们的熔点、沸点和分组成；准确地测定它们的熔点、沸点和分子量等。但是，当他们遇到高分子时，就子量等。但是，当他们遇到高分子时，就子量等。但是，当他们遇到高分子时，就子量等。但是，当他们遇到高分子时

19、，就束手无策了。这种粘糊糊的东西，不能用束手无策了。这种粘糊糊的东西，不能用束手无策了。这种粘糊糊的东西，不能用束手无策了。这种粘糊糊的东西，不能用已往的手段提纯和分析，它们不能升华和已往的手段提纯和分析，它们不能升华和已往的手段提纯和分析，它们不能升华和已往的手段提纯和分析，它们不能升华和结晶，也没有固定的熔点和沸点，甚至连结晶，也没有固定的熔点和沸点，甚至连结晶，也没有固定的熔点和沸点，甚至连结晶，也没有固定的熔点和沸点，甚至连表征化合物的最重要的参数表征化合物的最重要的参数表征化合物的最重要的参数表征化合物的最重要的参数-分子量也分子量也分子量也分子量也捉摸不定。因此，有机化学家们认为这

20、种捉摸不定。因此，有机化学家们认为这种捉摸不定。因此，有机化学家们认为这种捉摸不定。因此，有机化学家们认为这种物质不是纯粹的化合物，而是由小分子通物质不是纯粹的化合物，而是由小分子通物质不是纯粹的化合物，而是由小分子通物质不是纯粹的化合物，而是由小分子通过过过过“次价次价次价次价”力结合而成的聚集体，有不少力结合而成的聚集体，有不少力结合而成的聚集体，有不少力结合而成的聚集体，有不少人认为这种物质的溶液是胶体体系。人认为这种物质的溶液是胶体体系。人认为这种物质的溶液是胶体体系。人认为这种物质的溶液是胶体体系。第32页/共47页第三十三页，共47页。341893189318931893年，年，年

21、，年，FischerFischerFischerFischer将氨基酸逐个将氨基酸逐个将氨基酸逐个将氨基酸逐个连接成多肽，制备了聚合度为连接成多肽，制备了聚合度为连接成多肽，制备了聚合度为连接成多肽，制备了聚合度为30303030的单分散多肽，证明多肽是由许的单分散多肽，证明多肽是由许的单分散多肽，证明多肽是由许的单分散多肽，证明多肽是由许多氨基酸单元通过正常的多氨基酸单元通过正常的多氨基酸单元通过正常的多氨基酸单元通过正常的COCOCOCONHNHNHNH化学键相连化学键相连化学键相连化学键相连(xin lin)(xin lin)(xin lin)(xin lin)而而而而成的线型长链分子，

22、这一工作孕成的线型长链分子，这一工作孕成的线型长链分子，这一工作孕成的线型长链分子，这一工作孕育了高分子学说的基本思想。育了高分子学说的基本思想。育了高分子学说的基本思想。育了高分子学说的基本思想。第33页/共47页第三十四页，共47页。35 争争 鸣鸣 期期19201920年，年，H.Staudinger(H.Staudinger(德德)发表了他的划时代的文献发表了他的划时代的文献论聚合，提出了链结构模型。它们是由共价键联结论聚合，提出了链结构模型。它们是由共价键联结起来的大分子，但分子的长度不完全相同，所以不能用起来的大分子，但分子的长度不完全相同，所以不能用有机化学中有机化学中“纯粹化合

23、物纯粹化合物”的概念来理解大分子。这些的概念来理解大分子。这些大分子是许多同系物的混合物，它们彼此结构相似，性大分子是许多同系物的混合物，它们彼此结构相似，性质质(xngzh)(xngzh)差别很小，难以分离，平均分子量。差别很小，难以分离，平均分子量。“论聚合论聚合”中提出异戊二烯构成橡胶，葡萄糖构成淀粉，中提出异戊二烯构成橡胶，葡萄糖构成淀粉，纤维素。氨基酸构成蛋白质，都是以共价键彼此连接，纤维素。氨基酸构成蛋白质，都是以共价键彼此连接，提出高分子长链结构的概念。提出高分子长链结构的概念。第34页/共47页第三十五页，共47页。36然而，由于高分子的降解和当时然而，由于高分子的降解和当时实

24、验方法的粗糙，使分子量的测实验方法的粗糙，使分子量的测定不能重复，这又给那些胶体缔定不能重复，这又给那些胶体缔合论者找到了反对大分子学说的合论者找到了反对大分子学说的借口。他们认为用溶液借口。他们认为用溶液(rngy)(rngy)的依数性所测得的不是溶质的分的依数性所测得的不是溶质的分子量，而是胶粒的重量，因胶粒子量，而是胶粒的重量，因胶粒不稳定，所以结果不重复。这样，不稳定，所以结果不重复。这样，双方观点相持不下。双方观点相持不下。第35页/共47页第三十六页，共47页。37此后，人们改进了实验方法，通过渗透压，端基此后，人们改进了实验方法，通过渗透压，端基此后，人们改进了实验方法，通过渗透

25、压，端基此后，人们改进了实验方法，通过渗透压，端基分析法测定高分子化合物的分子量，所得结果一致。分析法测定高分子化合物的分子量，所得结果一致。分析法测定高分子化合物的分子量，所得结果一致。分析法测定高分子化合物的分子量，所得结果一致。用超离心用超离心用超离心用超离心(lxn)(lxn)(lxn)(lxn)机把含有蛋白质的胶体溶液在不机把含有蛋白质的胶体溶液在不机把含有蛋白质的胶体溶液在不机把含有蛋白质的胶体溶液在不同的温度和不同的盐溶液中进行超离心同的温度和不同的盐溶液中进行超离心同的温度和不同的盐溶液中进行超离心同的温度和不同的盐溶液中进行超离心(lxn)(lxn)(lxn)(lxn)分分分

26、分析时，证明分子量是均一的。电泳法研究结果表明，析时，证明分子量是均一的。电泳法研究结果表明，析时，证明分子量是均一的。电泳法研究结果表明，析时，证明分子量是均一的。电泳法研究结果表明，对于一定的蛋白质，每单位质量所带的电荷数总是对于一定的蛋白质，每单位质量所带的电荷数总是对于一定的蛋白质，每单位质量所带的电荷数总是对于一定的蛋白质，每单位质量所带的电荷数总是相等的。另外，也成功地获得了尿素酶的结晶。这相等的。另外，也成功地获得了尿素酶的结晶。这相等的。另外，也成功地获得了尿素酶的结晶。这相等的。另外，也成功地获得了尿素酶的结晶。这许多发现都是用胶体缔合的理论所不能解释的。因许多发现都是用胶体

27、缔合的理论所不能解释的。因许多发现都是用胶体缔合的理论所不能解释的。因许多发现都是用胶体缔合的理论所不能解释的。因此，直到此，直到此，直到此，直到1930193019301930年初，人们才认识到在有机胶体中所年初，人们才认识到在有机胶体中所年初，人们才认识到在有机胶体中所年初，人们才认识到在有机胶体中所遇到的是真正的高分子。遇到的是真正的高分子。遇到的是真正的高分子。遇到的是真正的高分子。第36页/共47页第三十七页，共47页。3819321932年，年，StaudingerStaudinger提出了溶液粘度提出了溶液粘度与分子量的关系式。并测定出大分子与分子量的关系式。并测定出大分子的分子

28、量。的分子量。通过大量的实验事实，雄辩地证明了通过大量的实验事实，雄辩地证明了大分子的存在。大分子的存在。3030年代末期，高分子年代末期，高分子学说学说(xu shu)(xu shu)终于战胜了胶体缔合终于战胜了胶体缔合论。高分子（论。高分子（MacromoleculeMacromolecule，PolymerPolymer）概念形成）概念形成从此，高分子科学进入了大发展阶段。从此，高分子科学进入了大发展阶段。第37页/共47页第三十八页，共47页。39发发 展展 期期当高分子理论促进了合成高分子工当高分子理论促进了合成高分子工业的发展业的发展(fzhn)(fzhn)后，出现了一大后，出现了

29、一大批商品化的合成材料，这些合成高批商品化的合成材料，这些合成高分子（合成材料）的出现，又为理分子（合成材料）的出现，又为理论研究提供了大量的实验依据和积论研究提供了大量的实验依据和积累了丰富的数据，促进了高分子物累了丰富的数据，促进了高分子物理学的迅速发展理学的迅速发展(fzhn)(fzhn)。第38页/共47页第三十九页，共47页。4030304040年代年代(nindi)(nindi)，高物领域最有代表性的工作：，高物领域最有代表性的工作：WWKuhnKuhn、E.GuthE.Guth和和H.MarkH.Mark等把统计力学用于高分子链等把统计力学用于高分子链的构象统计，建立了橡胶高弹性

30、统计理论的构象统计，建立了橡胶高弹性统计理论SvedbergySvedbergy用超离心技术测定蛋白质的分子量用超离心技术测定蛋白质的分子量19421942年，年，FloryFlory和和HugginsHuggins用似晶格模型推导出高分子溶用似晶格模型推导出高分子溶液的热力学性质，理论上的解释了高分子稀溶液的依数性液的热力学性质，理论上的解释了高分子稀溶液的依数性质质DebeyeDebeye和和ZimmZimm用光散射法研究高分子溶液性质，测定了用光散射法研究高分子溶液性质，测定了MwMw第39页/共47页第四十页，共47页。41发展期代表性工作发展期代表性工作(gngzu)(gngzu)C

31、arothers 缩合聚合 尼龙-66 Ziegler（德）定向聚合 HDPENatta（意）改进催化剂 等规PPOstwald和Svedberg用扩散、沉降、粘度和浊度的测定，建立了高分子溶液定量研究的基础Scherrer用X射线衍射(ynsh)研究聚合物材料的聚集态结构第40页/共47页第四十一页，共47页。421949194919491949年，年，年，年，FloryFloryFloryFlory和和和和FoxFoxFoxFox把热力学和流体把热力学和流体把热力学和流体把热力学和流体力学联系起来，使粘度、扩散、沉降力学联系起来，使粘度、扩散、沉降力学联系起来，使粘度、扩散、沉降力学联系起

32、来，使粘度、扩散、沉降等宏观性质与分子的微观结构有了联等宏观性质与分子的微观结构有了联等宏观性质与分子的微观结构有了联等宏观性质与分子的微观结构有了联系系系系TobolskyTobolskyTobolskyTobolsky，WilliamsWilliamsWilliamsWilliams等发展了粘弹性等发展了粘弹性等发展了粘弹性等发展了粘弹性理论理论理论理论(lln)(lln)(lln)(lln)WatsonWatsonWatsonWatson和和和和CrickCrickCrickCrick用用用用X X X X射线衍射法研究高射线衍射法研究高射线衍射法研究高射线衍射法研究高分子的晶系结构，于

33、分子的晶系结构，于分子的晶系结构，于分子的晶系结构，于1953195319531953年确定了脱年确定了脱年确定了脱年确定了脱氧核糖核酸的双螺旋结构。此后人们氧核糖核酸的双螺旋结构。此后人们氧核糖核酸的双螺旋结构。此后人们氧核糖核酸的双螺旋结构。此后人们发现许多天然高分子和合成高分子都发现许多天然高分子和合成高分子都发现许多天然高分子和合成高分子都发现许多天然高分子和合成高分子都具有这种奇特的结构具有这种奇特的结构具有这种奇特的结构具有这种奇特的结构 第41页/共47页第四十二页，共47页。43此外，偏振红外吸收光谱，旋光色散，此外，偏振红外吸收光谱，旋光色散，核磁共振，示差热分析，在密度梯度

34、核磁共振，示差热分析，在密度梯度池中的沉降池中的沉降(chnjing)和扩散等聚合和扩散等聚合物鉴定的新方法都得到了一定程度的物鉴定的新方法都得到了一定程度的发展。发展。第42页/共47页第四十三页，共47页。445050年代，高分子物理学基本形成年代，高分子物理学基本形成年代，高分子物理学基本形成年代，高分子物理学基本形成7070年代，高分子功能材料进入年代，高分子功能材料进入年代，高分子功能材料进入年代，高分子功能材料进入(jnr)(jnr)发展发展发展发展期：期：期：期：19691969聚偏氯乙烯压电性的发现与聚偏氯乙烯压电性的发现与聚偏氯乙烯压电性的发现与聚偏氯乙烯压电性的发现与研究研

35、究研究研究1975-(-SN-)-1975-(-SN-)-超导性发现；铁电液超导性发现；铁电液超导性发现；铁电液超导性发现；铁电液晶的合成晶的合成晶的合成晶的合成19771977聚乙炔膜合成方法及高导电聚乙炔膜合成方法及高导电聚乙炔膜合成方法及高导电聚乙炔膜合成方法及高导电性发现性发现性发现性发现1979(TMTSF)2PF21979(TMTSF)2PF2超导性发现超导性发现超导性发现超导性发现感光材料感光材料感光材料感光材料PVK-TNFPVK-TNF用于复印技术用于复印技术用于复印技术用于复印技术液晶显示工业化液晶显示工业化液晶显示工业化液晶显示工业化塑料光纤应用塑料光纤应用塑料光纤应用塑

36、料光纤应用第43页/共47页第四十四页，共47页。45 80 80 80 80年代导电高分子加工及应用年代导电高分子加工及应用年代导电高分子加工及应用年代导电高分子加工及应用(yngyng)(yngyng)(yngyng)(yngyng)大发展大发展大发展大发展 液晶显示器商品化液晶显示器商品化液晶显示器商品化液晶显示器商品化 压电高分子用于传感器压电高分子用于传感器压电高分子用于传感器压电高分子用于传感器 分离膜技术进步分离膜技术进步分离膜技术进步分离膜技术进步 人工器官临床应用人工器官临床应用人工器官临床应用人工器官临床应用(yngyng)(yngyng)(yngyng)(yngyng)铁

37、电液晶空间光调制器铁电液晶空间光调制器铁电液晶空间光调制器铁电液晶空间光调制器 C60 C60 C60 C60的发现，具有超导性，非线的发现，具有超导性，非线的发现，具有超导性，非线的发现，具有超导性，非线性光学效应性光学效应性光学效应性光学效应第44页/共47页第四十五页，共47页。46新动向：新动向：新动向：新动向：1.1.1.1.向生命现象靠拢向生命现象靠拢向生命现象靠拢向生命现象靠拢 2.2.2.2.更加精密化更加精密化更加精密化更加精密化我国我国我国我国1965196519651965年用人工合成的方法制成结晶牛胰岛年用人工合成的方法制成结晶牛胰岛年用人工合成的方法制成结晶牛胰岛年用

38、人工合成的方法制成结晶牛胰岛素，这是世界上出现的第一个人工合成的蛋白素，这是世界上出现的第一个人工合成的蛋白素，这是世界上出现的第一个人工合成的蛋白素，这是世界上出现的第一个人工合成的蛋白质质质质 高分子已不仅用作以力学特性为主的结构材料，高分子已不仅用作以力学特性为主的结构材料，高分子已不仅用作以力学特性为主的结构材料，高分子已不仅用作以力学特性为主的结构材料，而且而且而且而且(r qi)(r qi)(r qi)(r qi)试图用作各种功能材料。研究高试图用作各种功能材料。研究高试图用作各种功能材料。研究高试图用作各种功能材料。研究高分子对电、光、热、化学变化等各种刺激的响分子对电、光、热、

39、化学变化等各种刺激的响分子对电、光、热、化学变化等各种刺激的响分子对电、光、热、化学变化等各种刺激的响应，以及开拓合成具备这些特性而结构奇妙的应，以及开拓合成具备这些特性而结构奇妙的应，以及开拓合成具备这些特性而结构奇妙的应，以及开拓合成具备这些特性而结构奇妙的高分子的特殊反应也很热门。这样，高分子科高分子的特殊反应也很热门。这样，高分子科高分子的特殊反应也很热门。这样，高分子科高分子的特殊反应也很热门。这样，高分子科学始终保持着年轻的活力学始终保持着年轻的活力学始终保持着年轻的活力学始终保持着年轻的活力第45页/共47页第四十六页，共47页。47至今至今(zhjn)高分子科学诺贝尔奖获高分子

40、科学诺贝尔奖获得者得者H.Staudinger（德国）（德国）:把把“高分子高分子”这个概念这个概念(ginin)引进科学领域，并确立了高分子溶液的粘度引进科学领域，并确立了高分子溶液的粘度与分子量之间的关系（与分子量之间的关系（1953年诺贝尔奖）年诺贝尔奖）K.Ziegler（德国）（德国）,G.Natta（意大利）（意大利）:乙烯、丙烯乙烯、丙烯配位聚合配位聚合（1963年诺贝尔奖）年诺贝尔奖）P.J.Flory(美国）美国）:聚合反应原理、高分子物理性质与聚合反应原理、高分子物理性质与结构的关系（结构的关系（1974年诺贝尔奖）。年诺贝尔奖）。H.Shirakawa白川英树白川英树(日本日本),AlanG.MacDiarmid(美国美国),AlanJ.Heeger(美国美国)：对导电聚合物的发现：对导电聚合物的发现和发展（和发展（2000年诺贝尔奖）。年诺贝尔奖）。deGennes(法国法国)：软物质、普适性、标度、魔梯。：软物质、普适性、标度、魔梯。第46页/共47页第四十七页，共47页。