ĐẠI CƯƠNG VỀ VẬT LIỆU HỌC. GV: Lê Quý Dũng

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC oOo VẬT LIỆU HỌC NGÀNH HÓA Chƣơng ĐẠI CƢƠNG VỀ VẬT LIỆU HỌC GV: Lê Quý Dũng Học kỳ Năm học 2011 - 2012 Giới thiệu môn học Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 Mục tiêu mơn học Có nhìn khái qt vật liệu học • Các khái niệm, nguyên lý chung, sở vật chất nói chung số loại vật liệu nói riêng • Ngun tắc, cơng dụng số phương pháp vật lý thông dụng ứng dụng khảo sát tính chất vật liệu Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 Phân bố chương trình • • • • • Đại cương vật liệu học Vật liệu kim loại Vật liệu polymer Vật liệu nano Một số phương pháp xác định cấu trúc hình thái vật liệu Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 Tài liệu tham khảo • Slides giảng Vật liệu học năm 2011 – 2012 • Sách: Materials Chemistry Bradley D Fahlman, second edition • Sách: Vật liệu học B N Arzamaxov Nguyễn Khắc Cường (chủ biên) biên dịch • Giáo án Vật liệu học thầy Hà Văn Hồng Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 Kế hoạch thi phân bố điểm Điểm tiểu luận 20% Điểm kỳ 20% Điểm thi học kỳ 60% Điểm mơn học • Đề tài giảng viên đưa nhóm tự chọn (cộng điểm) • Lớp trưởng phân lớp thành 14 nhóm, bầu nhóm trưởng, gởi danh sách cho thầy vào buổi học thứ Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 Vật liệu học ngành hóa Chương 1: Đại cương vật liệu học Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 Chương 1: Đại cương vật liệu học • • • • • Sự cần thiết phát triển vật liệu Các loại liên kết vật chất Các trạng thái tự nhiên vật chất Đại cương tinh thể học Một số tính chất vật liệu Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 1.1 Sự cần thiết phát triển vật liệu Các thời kỳ lịch sử đặt tên theo loại vật liệu sử dụng thời kỳ Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 1.1 Sự cần thiết phát triển vật liệu • Một ví dụ cụ thể vật liệu: TiO2 • Chất bột rắn màu trắng, khơng tan nước • Thường biết tới dạng bột màu (trắng) • Tính chất đặc biệt: khả xúc tác quang hóa Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 10 1.1 Sự cần thiết phát triển vật liệu • Sử dụng chất chống ô nhiễm nhờ vào khả xúc tác quang hóa dị thể (phản ứng xúc tác xảy bề mặt chất xúc tác) • Xúc tác quang hóa: phản ứng xúc tác xảy có mặt ánh sáng tiếp xúc xúc tác với tác chất Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 11 1.1 Sự cần thiết phát triển vật liệu • Ứng dụng tính chất xúc tác quang hóa: Phân hủy Nox, khử mùi, khử trùng, xử lý nước, diệt khuẩn… • Vật liệu ứng dụng: Gạch tự diệt khuẩn, sơn tự làm «Hãy hình dung bệnh viện với buồng bệnh trắng tinh, vô trùng mà không cần nhân công lau chùi; cửa kính suốt khơng bám bụi, mọc nấm; quần áo mặc khơng cần giặt Điều khơng viễn tưởng mà hồn tồn có sở khoa học dựa vật liệu nano oxit titan Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 12 1.1 Sự cần thiết phát triển vật liệu Sự tìm vật liệu kéo theo phát triển đời sống xã hội KIM LOẠI VẬT LIỆU SILICON VẬT LIỆU BÁN DẪN composite VẬT LIỆU SIÊU DẪN HỮU CƠ Tất yếu cho phát triển xã hội VÔ CƠ Một số loại vật liệu Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 13 1.2 Các trạng thái liên kết chất Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 14 1.2 Các trạng thái liên kết chất • Coi lại giáo trình hóa học • Do tương quan tiểu phân (phân tử, nguyên tử) chất • Khí: động >> • Lỏng: động chênh lệch khơng q nhiều • Rắn: >> động Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 15 1.2 Các trạng thái liên kết chất Xem lại giáo trình hóa học Liên kết kim loại Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 16 1.3 Đại cương tinh thể học Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 17 1.3 Đại cương tinh thể học Ví dụ tạo thành tinh thể NaCl từ Na Cl2 nguyên chất Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 18 1.3 Đại cương tinh thể học • Sự khác biệt chất rắn tinh thể chất rắn vơ định hình Phân tử gồm tiểu phân xắp xếp tuần hoàn hồn Có nhiệt độ nóng chảy xác định nóng Vật liệu học - Lê Quý Dũng Phân tử gồm tiểu phân xắp xếp khơng tuần Chỉ có khoảng nóng chảy mà khơng có nhiệt độ chảy xác định 21 February 2012 19 1.3 Đại cương tinh thể học • Tinh thể tập hợp nguyên tử, phân tử hay ion xếp có trật tự tạo thành cấu trúc định có tính tuần hồn • Các vật thể rắn thiên nhiên hầu hết có cấu trúc tinh thể Thể khí, lỏng hay chất rắn vơ định hình chuyển thành tinh thể điều kiện thích hợp Vật liệu học - Lê Quý Dũng 21 February 2012 20