Bài 1 giới thiệu chung

CƠ SỞ KHOA HỌC VẬT LIỆU PGS.TS ĐỖ QUANG MINH Bộ mơn Silicat, ĐHBK Tp HCM GIỚI THIỆU MƠN HỌC           Tên mơn 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 2009 Tiếng Anh: – Calister W.D., Material Science & Engineering – An Introduction, 7th edition, Wiley&Son, New York, USA, 1989 – Van Vlack L.H., Elemments of Material Science & Engineering 6th edition, Wesley, Massachusetts, USA, 1989 KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU Vật liệu : - sản phẩm công nghệ với chất liệu tính chất cần thiết - hình dạng, kích thước phù hợp mục đích sử dụng  Thể thống nhất: thành phần – cấu trúc – tính chất – cơng nghệ  THÀNH PHẦN CẤU TRÚC TÍNH CHẤT CÔNG NGHỆ KHOA HỌC VẬT LIỆU  Quan hệ cấu trúc - tính chất  Kỹ thuật chế tạo vật liệu với tính chất dự báo  Kỹ thuật (hay cơng nghệ): Q 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 … CẤU TRÚC Theo kích thước, phân thành bốn mức (mang tính tương đối):  Cấu trúc nguyên tử ( 10-3 m)  CÁC LOẠI VẬT LIỆU  Theo thành phần hóa học, phn bốn nhĩm:  - Gốm sứ, thủy tinh ximăng,  - Vật liệu polyme,  - Kim loại hợp kim,  - Composite  Theo cấu trúc:  - Cấu trúc tinh thể (đơn tinh thể đa tinh thể)  - Cấu trúc vơ định hình (vơ cơ, hữu cơ) vật liệu nano (vi tinh thể) VẬT LIỆU KIM LOẠI  Vật liệu kim loại kết hợp nguyên tố kim loại Fe, Al, Cu, Ag, Au… - Liên kết kim loại: Nguyên tử định vị, mây electron tự bay quanh - Cấu trúc: tinh thể - Cơng nghệ tạo hình chính: đúc, gia cơng cán, kéo, rèn dập, nguội… - Tính chất: dẻo, dẫn điện, dẫn nhiệt, khơng bền hóa  Do vai trị sắt (Fe), chia: - Kim loại chứa sắt (đen) - Kim loại không chứa sắt (màu) VẬT LIỆU CERAMIC (GỐM) Κεραμεικος Thường hợp chất kim loại phi kim (Có oxy: Al2O3, SiO2 khơng oxy: SiC, BN, Si3N4…)  Liên kết chính: ion cộng hóa trị  Cấu trúc: tinh thể, vơ định hình  Công nghệ: công nghệ gốm (kết khối nguyên liệu b ột nhiệt độ cao)  Tính chất: dịn, cứng, cách điện, cách nhi ệt, nhi ệt đ ộ bi ến dạng cao, bền hóa…  Phân loại: - Vật liệu truyền thống: dân dụng (gốm sứ, xi măng) - Vật liệu phát triển: vật liệu kỹ thuật (vật liệu kết cấu, vật liệu điện, điện tử…)  VẬT LIỆU POLYMER  Polymer vật liệu hữu thành phần C, O, H … có khối lượng phân tử lớn, cấu trúc sợi dài với nhiều phân nhánh  Cấu trúc: vơ định hình  Liên kết chính: cộng hóa trị, Van der Wall, Hydro  Cơng nghệ chính: tạo hình miền biến mềm  Tính chất: có khoảng biến mềm, khơng dẫn điện, nhiệt độ biến dạng thấp A polymer is a generic term used to describe a substantially long molecule This long molecule consists of structural units and repeating units strung together through chemical bonds The process of converting these units to a polymer is called polymerization These units consist of monomers, which are typically small molecules of low molecular weight