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1、2019/5/21,材料化学绪论,唐月锋 e-Mail: Tel.: 025-83594317(O), 13951724707 本人南京大学材料化学基础全套资料QQ：2091958842,1,2019/5/21,绪论,0.1 材料科学及其发展,0.2 现代材料及其分类,0.3 现代材料化学研究对象及内容,0.4 现代材料化学参考书,2,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,材料科学工程是现代工业发展的四大支柱之一,几乎每一项重大的科学技术进步都与材料的发现有着密切关系。现代材料科学发展的基础已经由过去的宏观研究发展进入到微观分析和研究，用分子、原子、电子的尺度来改变物质性质，发展新型
2、材料。,3,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,材料化学材料科学是近40多年来发展起来的新兴学科，随着现代科学技术的发展和理论研究的深入，近年来材料科学又萌发出一个崭新的分支材料化学。一方面、由于材料化学创立不久，其含义和内容只初具概念，急需不断探索和完善；另一方面、由于当今以服务于高科技、现代工业和国防为主的现代材料或新材料的需求量越来越大，新材料的研制与开发速度也越来越快，因而涌现出的新概念、新理论、新技术、新方法、新工艺、新产品和新问题越来越需要材料学家和化学家等共同努力来归纳、整理、总结及创新，从而为新材料的发展提供完整而系统的理论指导和技术保障。,4,2019/5/21,0
3、.1 材料科学及其发展,在人类的生活或生产中，材料是必需的物质基础，是社会进步的里程碑。历史学家曾将人类的历史按石器时代、铜器时代等来划分。从近代科技史来看，新材料的使用对社会经济和科技的发展起着巨大的推动作用。例如：钢铁材料的出现，孕育了产业革命；高纯半导体材料的制造，大大促进了现代信息技术的建立与发展；先进复合材料和一系列新型超合金材料的开发，为空间技术的发展奠定了物质基础；新型超导材料的研制和开发，将大大推动无损耗输电、大功率发电机、磁流发电以及受控热核反应堆等现代能源的发展。可以说人类社会的进步和技术发展过程中的每一个重大突破，都是以材料为前提的。,5,2019/5/21,0.1 材料
4、科学及其发展,20世纪后期以来，人们把材料、信息和能源作为现代社会进步的三大支柱。特别是进人80年代以来，在全球范围内崛起了信息、新材料、新能源、生物、空间和海洋六大技术群体，其中信息技术、新材料技术和生物技术被视为2O世纪末乃至21世纪新技术革命的主要标志。最近，德国Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research (FISIR)分析了世界各国的发展计划，总结出21世纪初的九大重点领域，它们是：先进材料、纳米技术、微电子学、光子学、微系统工程，软件与计算机模拟、分子电子学、细胞生物技术以及信息、生产与管理工程。,6,2019/5
5、/21,0.1 材料科学及其发展,在这九大重点领域中又列出了80个课题，其中属于先进材料的有24项，在其他领域中也包含着不少与材料直接相关的课题，如纳米技术中的纳米材料，微电子学中的信息存储、微电子材料、超导及高温电子学等，共有27项。因此，在未来技术80个课题中，有关材料方面的课题占60%以上，这充分说明了新材料在未来技术中的重要地位。,7,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,工业发达国家历来都把材料的研究和发展提高到战略高度来看，把材料作为优先发展的领域。例如，美国早在20世纪50年代由艾森豪威尔总统亲自制订了“国家材料规划”，经过这一规划的实施，美国国力大增；美国总统克林顿在1
6、994年提出“技术经济增长的发动机”的决策，大力发展新材料被列为重要内容之一，其目的是使美国在国民经济和科学技术方面继续保持世界领先地位，日本政府则把新材料技术作为未来的关键技术并提出了庞大的研究计划。西欧的尤里卡计划等都对新材料的发展作出了重要,8,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,的安排。其他一些发达国家也对本国的经济和科技政策进行了调整，尤其是对新材料的研究和开发十分活跃，把新材料作为前沿技术来抓。我国党和政府历来对材料的研究和开发都很重视。但在改革开放以前，我国材料研究的重点是为军工生产服务，民用研究薄弱，改革开放以来，我国材料科学发展迅速，特别是以民用为目的和以高新技术服
7、务为目的的材料研究受到了普遍重视，江泽民同志在为现代科学技术基础知识一书作的序中，把电子信息、生物技术和新材料称为当代“一系列高新技术取得重大突破和飞跃发展的支柱”。在国家“九五”规划及2010年远景规划中，新材料的研究和开发已被作为重要项目列入。,9,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,“材料”一词是早已存在的名词，但“材料科学”的提出却只有40多年的历史。20世纪60年代以前，材料专业分别以冶金、陶瓷和有机化学等专业分设在大学的各个不同系里。这些专业无疑都是以物理和化学为基础。如冶金方面提取是以化学为主，但金属结构与性能以及使用方面的研究则以物理为主；有机合成材料的制备以化学为主
8、，但涉及物性和力学性质就偏重物理；陶瓷材料也是如此。因此，这些材料在发展初期，确实各有特点，学科基础也各不相同，硬把它们扯在一起，有时会缺乏共同语言。,10,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,随着科学技术的进步和研究工作的不断发展，对材料的了解愈加深入，材料的领域也就不断扩大。除了上述三类材料外，又出现了半导体材料，它们多属于类金属，如Si、Ge；或属于金属化合物，如GaAs、InSb等；也有属于陶瓷材料，如SiC等；甚至属于有机物，还有复合材料，它们既不完全属于金属，也不完全属于有机物或陶瓷材料，而是混合体。如玻璃钢便是树脂与玻璃纤维混合后的产物。目前还有正在迅速发展中的金属基复
9、合材料与陶瓷基复合材料等。,11,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,从科学角度上来看，它们之间确实有不少共同之处，如材料中的界面与表面、晶体结构与微观缺陷以及材料中的扩散与相变等，材料领域中金属材料、陶瓷材料、有机高分子材料及复合材料的统一体系的形成势在必行。另一重要原因是1957年苏联第一颗人造地球卫星首先被送上天，当时美国朝野上下为之震惊，普遍认为材料落后是重要原因之一。于是在50年代末，美国政府制订了一个如前面所说“国家材料规划”，而且自1960年开始，美国调整了国家和技术投向。在全国范围内相继建立了十几个“材料,12,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,研究中心”
10、(简称MRC)；并在不少大学建立了“材料科学系”或“材料科学与工程系”，材料研究中心的成立，是把各类材料统一考虑的开始，而“材料科学系”的建立，则是把“材料的整体”视为自然科学的一大分支，于是60年代美国学者首先提出来“材料科学”这个名词。一个新兴的材料科学体系也随之开始建立。 材料科学建立是社会经济与科学技术发展的必然结果。事实上，将原来分属于不同学科的知识入融为一体，形成一个新的学科体系还有多方面的原因：,13,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,第一、各类材料的研究理论和方法可以互相借鉴、互相促进。例如，金属材料中的缺陷类及其行为的理论、各种力学测试方法和指标，都是研究陶瓷材料
11、和有机高分子材料不可缺少的。同样陶瓷材料的制备方法和高分子材料等在不少方面也为金属材料的研究与开发提供了重要的参考。 第二、由于对不同类型材料的深入了解，为材料的相互代用及最佳选材创造了条件。例如，当前致力于开发陶瓷材料以部分代替高温合金，即所谓的“以陶代钢”。,14,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,第三、有利于开发复合材料。例如，第一代复合材料玻璃钢是无机非金属材料玻璃纤维与有机材料树脂的复合。金属基复合材料则主要是指无机非金属纤维或颗粒(如SiC、Al2O3等)增强金属而成的一类新材料等。 第四、不同类型材料所用的研究、制备、生产的装置和工艺(例如粉末冶金和陶瓷制备工艺)有颇
12、多共同之处，工作原理也很相近，特别是性能与结构的测试设备往往是通用的，即使有的是专用的，但相互之间也有参考价值，而且把不同类型的材料统一考虑，不但可以节省投资，更重要的是相互借鉴、相互启发，能加速材料及材料科学的,15,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,发展。 第五，有利于人才培养。由于拓宽了专业知识面，使学习材料专业的青年专家增强了开发新课题和新产品的能力。 “材料科学”作为研究各种材料共性规律的学科，是一门多学科交叉而又相互渗透的新兴学科，也可以说材料科学是以固体物理、合成化学、化学热力学与动力学等为理论基础，结合冶金、化工、机械、陶瓷等学科，探讨材料的内在规律、制造工艺和应用
13、的科学，它已成为一门覆盖,16,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,广而辐射面宽的多学科交叉的新兴学科。材料科学的研究内容很广，但主要是研究材料的成分(结构)、合成(工艺流程)、性质(性能)与效能以及它们之间的关系。可以用一个四面体表表示，如图1-1所示。,17,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,材料性质或性能取决于材料的成分(组成)和结构，而这些又取决于合成与制造工艺。但性能好的材料，在实际使用条件下不一定符合要求，所以在上述三项之外，又加入了效能这一项，从而构成了材料科学的四要素。所谓效能(或称之为材料的使用性能或效果)，是指材料在使用条件下的表现，包括环境影响、受力
14、状态、材料特征曲线，乃至寿命估计等。因此，材料科学是有关材料成分、合成与工艺流程对于材料性质与用途的影响规律的知识与运用，故材料科学又是一门应用基础科学。,18,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,材料科学是正在发展中的新兴学科，其学科特点主要是： (l)材料科学是一门多学科交织的前沿学科，是多学科交叉和相互渗透的产物，它不但与物理学、化学及冶金学等有直接关系，也和生物学(如生物材料、仿生材料)地球科学(如矿物材料)有密切关系，特别是与工程科学有着不可分割的关系。 (2)材料科学是理论与实践相结合的产物，这是它与固体物理及固体化学的主要区别所在。材料通过实验室的研究工作而得到深入的了
15、解，从而指导材料的发展和合理,19,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,使用。高性能、高质量及低成本的材料只有通过工艺的不断改进才能实现，材料变为器件或产品要解决一系列工程技术问题，这都需要理论和实践的结合，一方面用理论指导实践，另一方面通过大量实验使理论得到进一步发展。 (3)材料科学有很宽的研究范围，它涉及从微观原子、电子缺陷的规律与控制到大的器件，从基础研究到工程应用的广阔领域。材料科学所包含内容大多有比较明确的应用背景和目标，而且随时间、地点而发生变化。例如，20世纪80年代初期，超导材料研究在材料科,20,2019/5/21,0.1 材料科学及其发展,学中所占的地位非常有限
16、，而到80年代中期几乎处于压倒一切的地位。 当前，各类材料中许多热点都在不断涌现。随着科学技术的迅猛发展，材料科学在21世纪将会得到更大的发展。,21,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,材料的品种极其繁多，形式各异。据统计，迄今注册的已达几十万种，而且每年还以5%左右的速度继续增长。科学工作者根据材料的组成和结构特点，将其分为金属材料、无机非金属材料(简称为无机材料)、有机高分子材料和复合材料四大类；也可根据材料的性能特征，将其分为结构材料和功能材料；还可根据材料的用途，将其分为建筑材料、能源材料、航空材料和电子材料等。事实上，大多数材料同时具有几类材料的部分特征，通常前两种分类方
17、法使用较多。,22,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,金属材料是以金属元素为基础的材料，纯金属的直接应用很少，因此金属材料绝大多数是以合金的形式出现。合金即是在纯金属中，有意识地加入一种或多种其他元素，通过冶金或粉末冶金方法制成的具有金属特性的材料。金属材料可分为钢铁材料和非铁材料两大类。金属材料一般具有优良的力学性能，特别是高强度和高塑性的配合，还具有优良的可加工性及优异的物理特性。金属材料的性质主要取决于它的成分、显微结构和制造工艺，人们可以通过调整和控制成分、组织结构和工艺，制造出具有不同性能的各种金属材料。在近代的物质文明中，金属材料(如钢铁、铝、铜等及其合金)起了关键的作
18、用，至今这类材料仍然有着强大的生命力。,23,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,无机非金属材料是指包括除金属材料和高分子材料以外的几乎所有的材料。这类材料主要有陶瓷、砖瓦、玻璃、水泥和耐火材料等以硅酸盐化合物为主要成分制成的传统无机材料，以及由氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等制成的新型无机材料。无机材料具有诸如耐高温、高硬度、抗腐蚀等优异性能，以及优良的介电、压电磁学，光学、电及其功能转换等特性，从而使其成为在所有材料中用量最大的一类材料，被广泛应用于国民经济各领域。,24,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,高分子材料又称高聚物或聚合物材料，其基本成分是有机高分子化合物
19、。它是一类由一种或几种分子或分子团(结构单元或单体)。以共价键结合成的具有多个重复单体或单元的大分子，其相对分子质量高达104106。它又可以分为天然和合成两大类。例如，纤维素、蛋白质以及天然橡胶和天然树脂等均属于天然高分子化合物。合成高分子化合物(又称合成材料)的种类和品种则比天然的多得多，自高分子学说确立半个多世纪以来，有力地促进了高分子材料工业的发展，生产出大批,25,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,的合成高分子化合物，如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛、环氧树脂等，它们可制备塑料、橡胶、纤维、涂料或粘合剂。由于这类化合物多以石油、煤炭等为原料，资源丰富易得，
20、因此发展迅速。加上高分子材料还具有密度小(仅为钢铁的l/81/7)、比强度大、电绝缘性和耐腐蚀性好、加工容易等许多优点，所以可部分取代金属材料及无机材料。目前其应用己遍及衣、食、住、行以至信息、能源、航空航天及国防等各个领域。高分子材料与金属材料和无机材料一起构成工程材料的三大支柱。,26,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几种不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。它既能保留原组成材料的主要特色，还能通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得新的优越性能。与一般材料的简单混合有着本质的
21、区别。复合材料主要分为结构复合材料和功能复合材料两大类，还可分为常用复合材料和现代复合材料两大类。,27,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,随着社会的不断发展，新材料的品种不断增加，重要性也日益提高，但传统材料在很多量大面广的产业中仍是主要的，英国Ashby有过一个预测，他认为今后几十年内，金属材料、高分子材料、陶瓷材料与复合材料是四分天下的局面，只是由过去以天然为主走向以合成为主而已，如图1-2所示。,28,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,29,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,现代材料又称为先进材料或新型材料，是指新近发展起来的和正在发展中的，具有一系
22、列优异性能和特殊功能，且对科学技术尤其是高技术的发展及新兴产业的形成具有决定意义的一大类材料的总称，是相对于传统材料前言的。新材料是高技术的一部分，同时又为高技术服务，它具有以下特点： (l)是多学科交叉，知识密集、技术密集、资金密集的一类新产业； (2)在新材料的设计、制备、质量控制及性能测试等,30,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,方面，综合利用现代的先进科学技术，而某些未来的高新技术的实现往往依赖于新型材料的研制与应用； (3)新型材料的生产一般比常规材料的生产规模要小，但品种多，更新换代快，价格昂贵，技术保密性强，属于难度较大的产业。 新型材料是新技术发展的必要物质基础，
23、因此被看成是当代新技术革命的先导。 现代材料的种类很多，也可依据常规材料的分类方法将其分为，新型金属材料、先进无机材料、高分子材,31,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,料和现代复合材料四大类。也可根据材料的性质，将现代材料分为结构材料和功能材料。今后，结构新材料将向高比强度、高比刚度、耐高温、耐腐蚀、耐磨损方向发展，结构与功能相结合、智能型、能耗少、可再生、少污染，将是材料发展的总方向。当前最为人们关注的重点有以下几类: 1)光电子信息材料和超导材料 美国高技术杂志在评价高技术在21世纪的作用时指出，“超导产生巨大经济效益，光电子技术变革信息,32,2019/5/21,0.2 现
24、代材料及其分类,社会，人体科学向未来提出挑战”，可见在21世纪，光电子信息材料和超导材料的重要意义。光电子信息材料对满足国防、计算机、通讯、航天工业等方面的要求是至关重要的。为此必须大力开发作为基本材料的超高纯玻璃材料、新型半导体材料、先进薄膜以及各种非线性光学和激光材料的研究与应用。目前在这些方面日本居于世界的领先地位。美国光电子技术发展也很快。由超导材料引发的超导技术是一项多学科交叉综合的高技术。自20世纪80年代中期以来，高温超导材料的研究和开发一直受到世界各国的重视，在高温超导材料的研制中，,33,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,我国处于世界前沿行列。目前各国都在努力寻找
25、临界温度更高、能够实际应用的超导材料及其制造技术，并在积极开拓应用研究。 2)新型金属材料 尽管非金属新材料发展迅猛，但金属材料在21世纪仍将占有重要地位。如高比强度的钛合金及镍基高温合金在现代飞机和发动机的总质量中仍将占很大出例，超高强钢、超塑合金、超耐热合金等将仍是工业、交通和军工的主要结构材料，永磁合金、超导合金及贮氢合金等将会更加普遍地被应用。许多金属及合金材料将通过,34,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,新技术、新工艺来提高合金化程度或改变组织，从而大幅度提高材料的性能，开发新品种。如通过快速冷却(104105K/s)可使合金成为非晶态或制得微晶，提高合金化程度，从而使
26、合金得到强化；通过定向结晶和单晶生长以及对合金成分的设计和微量元素的控制来制得所需的新型合金材料。 3)先进无机材料(常称陶瓷材料) 先进陶瓷材料与传统的陶瓷截然不同，对原料的纯度和物理形态有更严格要求。一般要采用化学合成的方法或采用激光、化学气相沉积、等离子、高分子先驱体,35,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,转化等新技术，通过严格控制的制备工艺才能获得。每一种先进陶瓷材料都具有特定的精细显微结构和性能。先进陶瓷可分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类，功能陶瓷是利用其绝缘性和介电性以及电性与其他性能(机、声、光、热等)之间的耦合和转换功能而发展成的一大类新材料产业，占先进陶瓷市场的70
27、%以上。结构陶瓷则具有高强度、耐磨损、耐腐蚀等优良性能，在机械、化工、冶金等领域有着重要应用。由于先进陶瓷材料在现代工程和现代技术的应用中起着关键作用，对许多装置和系统来说，先进陶瓷材料或部件是必不可少的，而且应用范,36,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,围在不断扩大。因此，国际上对先进陶瓷材料的研究开发都非常重视，把它列为国家技术发展政策的重要组成部分。 4)新型高分子材料 这类新材料可以做到强度比金属高，更耐腐蚀，而且生产过程中耗能低，成型加工工艺性能良好，成本较低，所以发展很快。特别是可以根据需要，通过分子设计选行试制和生产。目前，全世界高分子材料的年产量已达亿吨级，其中塑
28、料的产量仅次于钢铁。高性能塑料、合成橡胶和合成纤维近年来发展都非常迅速，它们,37,2019/5/21,0.2 现代材料及其分类,在人类生活及国民经济各个领域均得到了广泛的应用。 5)现代复合材料(又称先进复合材料) 是指用高性能增强体，如碳纤维、芳纶等与高性能耐热高聚物构成的复合材料，后来又把金属、陶瓷基和碳(石墨)基以及功能复合材料包括在内。这类复合材料具有比强度和比模量高，耐热性和抗疲劳性能好以及热膨胀系数小等一系列优异性能，但价格相对较高，主要用于国防工业、航空航天、精密机械、深潜器、机器人结构件和高档体育用品等。复合材料通过材料设计和复合效应，将会不断创造出新颖的品种以满足现代工业和
29、科学技术迅猛发展的需要。,38,2019/5/21,0.3 现代材料化学的研究对象与内容,在科学技术的发展过程中,各门学科都有各自的研究对象(即物质世界的不同领域和不同层次)也有各自的理论体系、学科内容和研究方法。材料科学尽管以物理学和化学为基础，但是它们之间无论是在研究对象、内容和方法等诸方面都有很大差别，尤其是材料科学更着眼于实际应用。事物在不断发展，各种学科也在不断变化，材料科学固然是不同学科相互交叉和渗透的产物，但随着相关学科如物理学和化学等本身的不断发展，新的学科也应运而生，20世纪80年代初先后有人提出“材料物理“和“材料化学”的概念。美国出版的MRS Bulletin,39,20
30、19/5/21,0.3 现代材料化学的研究对象与内容,Vol.12，No.6中明确指出:“材料物理“就是把凝聚态物质的基本概念试图运用于复杂和多相介质，包括材料中的问题。近年来，我国也陆续出版了凝聚态物理与材料物理方面的丛书和专著，加上我国的物理和冶金界科技人员介人材料领域较早，因此材料物理学科的建立也就比较成熟和完善。相比之下，“材料化学“则是创立不久，其含义和学科内容至今尚只初具概念。目前能见到的是国外与材料化学相接近的著作，有美国Anthony R. West的专著固体化学及其应用该书对无机固体、有机固体及晶体结构、晶体缺陷、制备方法、固相转变及相,40,2019/5/21,0.3 现代
31、材料化学的研究对象与内容,图和固体的测试鉴定等进行了讨论，大部分都涉及材料学科，但全书未提到材料化学的概念。 现代材料化学是一门以现代材料为主要研究对象，研究材料的化学组成、结构(电子结构、晶体结构和显微结构)与材料性能和效能之间的关系及其合成(制备)方法、检测表征、材料与环境协调等问题的科学。现代材料化学的学科内容主要包括： (1)用结构理论、化学热力学与动力学等基本原理研究固体，特别是研究实际材料的化学反应性，这是现代材料化学的理论基础。各类材料的成键本质与其结构和,41,2019/5/21,0.3 现代材料化学的研究对象与内容,性质紧密相关。材料组成元素的电子结构，材料的晶体结构、缺陷结
32、构，从能量和过程的观点研究材料的组织结构及从热力学与动力学的观点研究实际材料的化学反应，均是现代材料化学的重要内容。 (2)现代材料制备原理和合成方法的研究仍是现代材料化学的核心内容。传统的金属材料的熔炼法、无机材料的陶瓷法、高分子材料的聚合法仍然是许多现代材料制备的重要方法。采用高新技术，例如高温、高压、低温、高真空、失重、辐射以及其他极端技术条件;采用新的合成方法和制备工艺，例如Sol-Gel法、水热法、自蔓,42,2019/5/21,0.3 现代材料化学的研究对象与内容,延高温合成法、CVD法及复合技术等；制备各种单晶、多晶及非晶态材料，制备高分子材料以及液晶和纳米材料等，都是现代材料制
33、备化学研究的主要内容。在材料科学的发展过程中，制备技术往往会成为整个新材料研究和开发的关键步骤。因而现代材料制备原理和合成方法的研究也就成为材料科学的核心和研究热点。 (3)现代材料性能学研究，包括材料的力学性能、物理性能和化学性能，都是现代材料具有良好使用性能(即效能)和多种用途以及材料寿命和材料保护的根本依据。现代材料化学重点研究各类材料的化学性能，特别是各,43,2019/5/21,0.3 现代材料化学的研究对象与内容,类材料在环境介质中的腐蚀破坏与防护的研究，仍是材料科学及相关科学的重要研究课题，也是关系到保护资源和环境、节约材料和发展新技术等方面的重大问题。 (4)从现代工业和高技术
34、发展需要的角度来分述各类现代材料和重要的常规材料，包括新型金属材料、先进无机材料、高分子合成材料和现代复合材料。它们都是现代材料化学研究的对象。由于这部分内容庞大，因此，这些介绍都只能是初步的和基础性的。 (5)通过对环境材料和资源化学的初步介绍来研究和探索各类材料与环境协调方面的问题，包括材料的功能,44,2019/5/21,0.3 现代材料化学的研究对象与内容,性、经济性和环境性关系，绿色材料的研制与开发，废弃材料和物质的无害化与资源化的方法和途径，以及材料、资源、环境与可持续发展的辩证关系。 此外，对现代材料的表征技术和方法、材料设计与改性的基本原则以及现代材料的实际应用和发展趋势的介绍
35、也是必要的。 综上所述，材料化学是近十年来才创立的材料科学的一个重要分支，又是应用化学的一部分，且有明显的交叉、边缘学科的性质。现代材料化学则是研究现代材料制备、组成、结构、性能和应用的科学，即现代材料,45,2019/5/21,0.3 现代材料化学的研究对象与内容,化学研究的是与新材料有关的问题，因而更具有前沿学科的特点，在整个材料科学发展中占有极其重要的地位。特别是现代材料的成键理论以及制备原理和合成方法的研究，仍是材料科学和新技术领域中最活跃的部分，也是当前的研究热点。尽管现代材料化学还只初具规模，只要材料学家和化学家共同努力探索和研究，定能尽快地完善和进一步发展。随着现代科学技术的迅速发展，材料研究必将沿着知识技术更加密集化、研究开发综合化、学科交叉前沿化以及彼此竞争激烈化的方向发展，这无疑给现代材料化学的研究展示了无限广阔的,46,2019/5/21,0.3 现代材料化学的研究对象与内容,发展前景。,47,2019/5/21,0.4 现代材料化学参考书,参考书： TB3/H14，王恩信主编，材料化学原理，东南大学出版社，1997年3月第1版。 TB3/H43，刘光华编著，现代材料化学，上海科学技术出版社，2000年6月第1版；,48,2019/5/21,0.4 现代材料化学参考书,49,2019/5/21,0.4 现代材料化学参考书,50,