1 giới thiệu

CƠ SỞ KHOA HỌC VẬT LIỆU PGS.TS ĐỖ QUANG MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU SILICATE ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp HCM GIỚI THIỆU MÔN HỌC           Tên môn học Vai trị, vị trí chương trình đào tạo Cách thức dạy học: Lý thuyết + Bài tập Tài liệu tham khảo: Tiếng Việt: – Lê Công Dưỡng, Vật liệu học, Nxb KHKT Hà Nội, Hà Nội 1997 – Đỗ Quang Minh, Hóa học chất rắn, Nxb ĐHQG Tp HCM 2016 Tiếng Anh: – Calister W.D., Material Science & Engineering – An Introduction, 7th edition, Wiley&Son, New York, USA, 1989 – Van Vlack L.H., Elements of Material Science & Engineering 6th edition, Wesley, Massachusetts, USA, 1989 KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU Vật liệu : - sản phẩm cơng nghệ với chất liệu tính chất cần thiết - hình dạng, kích thước phù hợp mục đích sử dụng  KHVL: Làm rõ thống nhất: thành phần – cấu trúc – tính chất – cơng nghệ  THÀNH PHẦN CẤU TRÚC TÍNH CHẤT CƠNG NGHỆ KHOA HỌC VẬT LIỆU  Quan hệ cấu trúc - tính chất:  - Giải thích vật, tượng  - Kỹ thuật chế tạo vật liệu với tính chất dự báo  Kỹ thuật (hay công nghệ): Quá trình thiết bị sản xuất vật liệu  Phân loại theo công nghệ: Những trình chung chuẩn bị nguyên liệu, tạo hình, biến đổi chất…  Phổ biến phân loại theo nhóm thành phần, cấu trúc tính chất vật liệu AND REMEMBER: MATERIALS “DRIVE” OUR SOCIETY!  Ages of “Man” we survive based on the materials we control  Stone Age – naturally occurring materials  Special rocks, skins, wood  Bronze Age  Casting and forging  Iron Age  High Temperature furnaces  Steel Age  High Strength Alloys  Non-Ferrous and Polymer Age  Aluminum, Titanium and Nickel (superalloys) – aerospace  Silicon – Information  Plastics and Composites – food preservation, housing, aerospace and higher speeds  Exotic Materials Age?  Nano-Material and bio-Materials – they are coming and then … NHỮNG KHÁI NIỆM KHÁC Vật liệu tiên tiến (Advanced Materials): Bán dẫn (Semiconductor), Y sinh (Nanomaterials), Nano (Nanomaterials), Thông minh (Smart Materials)  Công nghệ cao (Hightech): Công nghệ (kỹ thuật điều khiển tự động mức cao, sản phẩm không Năng suất cao, giá thành giảm, không ô nhiễm)  Vật liệu môi trường (Ecomaterials): Cơng nghệ xanh tạo vật liệu khơng (hoặc ít) phát thải ô nhiễm môi trường  Vật liệu nano: Loại vật liệu hạt kích thước nano địng tính chất  Những yêu cầu vật liệu đại: Trong lĩnh vực ứng dụng công nghệ khác (y sinh, quang học, ngun tử, phóng xạ, truyền thơng,…)  CẤU TRÚC Theo kích thước, phân thành bốn mức (mang tính tương đối):  Cấu trúc nguyên tử ( 10-3 m)  KHÁI NIỆM VỀ CÁC DẠNG TỒN TẠI VẬT CHẤT  Vật chất: rắn, lỏng khí (thường plazma)  Lỏng+Khí: phần tử liên kết yếu nhất, chuyển động tự -Lỏng kết tinh: tinh thể lỏng  Chất rắn: -Liên kết chặt, hình dạng xác định -Tinh thể vô định hình -Tinh thể: phần tử theo quy luật đối xứng, tuần hoàn; -Vô định hình: phần tử hỗn độn, không theo trật tự Vô định hình trạng thái trung gian chất rắn chất lỏng (hữu cơ: polymer Vơ cơ: thủy tinh) -Tương tự chất rắn: không biến đổi hình dạng theo bình chứa, tính chất vật lý độ cứng, tính đàn hồi, suốt -Tương tự chất lỏng: độ đồng nhất, bất đối xứng SỰ CHUYỂN TRẠNG THÁI RẮN – LỎNG - KHÍ Chất rắn: Là chất có độ nhớt từ 1012 Pa.s trở lên, chất lỏng có độ nhớt nhỏ 1012 Pa.s  Tốc độ làm nguội: Nhanh? Tạo thủy tinh Chậm? Kết tinh Tốc độ tới hạn Tốc độ làm nguội tới hạn (vượt  tốc độ này, chất lỏng tạo v.đ.h.): - H2O 107 (0C/s), - Cu kim loại 106 (0C/s), - SiO2 10-4 (0C/s), - thủy tinh công nghiệp 10-3 (0C/s) CHẤT RẮN Ở TRẠNG THÁI VƠ ĐỊNH HÌNH & THỦY TINH Các dạng tồn vật chất Chất rắn: tinh thể vơ định hình Phân biệt: X – ray Xuất tinh thể lỏng Phân biệt: độ nhớt Những thuyết cấu trúc thủy tinh Các tính chất thủy tinh