Chapter 1： Introduction 1.1 √ About this course √1.2 What is MATERIAL? √1.3 Classification of materials √1.4 Five keywords of materials synthesis √1.5 Examples of materials synthesis √1.6 The scope of this course √ 1.7 Books, literature and keywords
Chapter 1: Introduction 1.1 About this course 1.2 What is MATERIAL? 1.3 Classification of materials 1.4 Five keywords of materials synthesis 1 5. E l f t i l th i Examples o f ma terials synthesis 1.6 The sco pe of this course 1.7 Books, literature and keywords
"Beauties of synthesis" -Nature 443,1-2(7 September 2006) nature “As5 a group of organic Energy shame chemists why they love their work,however,and most will tell you that it enables them to make things that no one else has made6efe.” Beauties of synthesis It is also true for materials synthesis
“Beauties of synthesis” -Nature 443, 1-2 (p ) 7 Se ptember 2006 ) “Ask a group of organic chemists why they love their work, however, and most will t ll that will t ell you that it abl it enables them to make things that no one l h d b f e lse has ma de b efore. ” It is also true for materials synthesis materials synthesis
20世纪的七大技术，第一是合成化学技术 (摘自：徐光宪“21世纪理论化学的挑战和机遇”) 报刊上常说20世纪有六大技术： (1)无线电、半导体、计算机和网络等信息技术， (2)基因重组、克隆和生物芯片等生物技术， (3)核科学和核武器技术， (4)航空航天技术和导弹， (5)激光技术， (6)纳米技术。 但却很少有人提到包括新药物、新材料、高分子和化肥的化 学合成技术
20世纪的七大技术，第一是合成化学技术 报刊上常说 世纪有六大技术 (摘自：徐光宪“21世纪理论化学的挑战和机遇”) 报刊上常说20世纪有六大技术： （1）无线电、半导体、计算机和网络等信息技术， （2）基因重组、克隆和生物芯片等生物技术， （3）核科学和核武器技术 ）核科学和核武器技术， （4）航空航天技术和导弹， （5）激光技术， （6）纳米技术。 但却很少有人提到包括新药物、新材料、高分子和化肥的化 学合成技术
20世纪的七大技术，第一是合成化学技术 (摘自：徐光宪“21世纪理论化学的挑战和机遇”) 上述六大技术如果缺少一二个，人类照样生存，但如没有合成氨 和尿素的技术，世界60亿人口有一半要饿死。没有合成抗生素 和新药物，人类平均寿命要缩短25年。没有合成纤维、合成橡 胶、合成塑料，人类生活要受到很大影响。没有合成大量新分 子、新材料，上述六大技术根本无法实现。但化学和化工界非 常谦虚，从来不提抗议。我们应该理直气壮地大力宣传20世纪 有七大技术，第一是化学合成技术。国外传媒把Haber Process评为20世纪最重要的发明，是很有道理的。 15-25MPa 300-550℃ N2+3H2=2NH3(H=-92.22kJmo) 1909 by Fritz Haber →l918 Nobel prize 1913 by Carl Bosch(from BASF)-1931 Nobel prize Fritz Haber
20世纪的七大技术，第一是合成化学技术 (摘自：徐光宪“21世纪理论化学的挑战和机遇”) 上述六大技术如果缺少一二个，人类照样生存，但如没有合成氨 和尿素的技术，世界60亿人口有一半要饿死。没有合成抗生素 和新药物，人类平均寿命要缩短25年。没有合成纤维、合成橡 胶、合成塑料，人类生活要受到很大影响。没有合成大量新分 子、新材料， 技 无法实现 学 界 上述六大技术根本无法实现。但化学和化工界非 常谦虚，从来不提抗议。我们应该理直气壮地大力宣传20世纪 有七大技术，第 是化学合成技术 一是化学合成技术。国外传媒把Haber Process 评为20世纪最重要的发明，是很有道理的。 15–25 MPa N2 + 3 H2 ⇌ 2 NH3 (ΔH = −92.22 kJ·mol−1) 5 5 a 300–550ºC Fritz Haber 1909 by Fritz Haber 1913 by Carl Bosch (from BASF) 1918 Nobel prize 1931 Nobel prize
中国制造2025 十大领域： 1.新一代信息技术产业 2.高档数控机床和机器人 3.航空航天装备 4.海洋工程装备及高技术船舶 5.先进轨道交通装备 6.节能与新能源汽车 7.电力装备 8.农机装备 9.新材料 10.生物医药及高性能医疗器械的。 以特种金属功能材料、高性能结构材料、功能性高分子材料、特种无机非金 属材料和先进复合材料为发展重点，加快研发先进熔炼、疑固成型、气相沉 积、型材加工、高效合成等新材料制备关键技术和装备，加强基础研究和体 系建设，突破产业化制备瓶颈。积极发展军民共用特种新材料，加快技术双 向转移转化，促进新材料产业军民融合发展。高度关注颠覆性新材料对传统 材料的影响，做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材 料提前布局和研制。加快基础材料升级换代
中国制造2025 十大领域： 1.新一代信息技术产业 2.高档数控机床和机器人 3.航空航天装备 4.海洋工程装备及高技术船舶 5.先进轨道交通装备 6.节能与新能源汽车 节能与新能源汽车 7.电力装备 8.农机装备 9.新材料 10.生物医药及高性能医疗器械的。 以特种金属功能材料、高性能结构材料、功能性高分子材料、特种无机非金 属材料和先进复合材料为发展重点，加快研发先进熔炼、凝固成型、气相沉 积、型材加工、高效合成等新材料制备关键技术和装备 等新材料制备关键技术和装备，加强基础研究和体 加强基础研究和体 系建设，突破产业化制备瓶颈。积极发展军民共用特种新材料，加快技术双 向转移转化，促进新材料产业军民融合发展。高度关注颠覆性新材料对传统 材料的影响，做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材 生物基材料等战略前沿材 料提前布局和研制。加快基础材料升级换代
卡中国脖子的35项技术 1. 光刻机(90nmvs.10nm) 18. 高端轴承钢（含稀土） 2. 芯片(28nmvs.10nm) 19. 高压柱塞泵 3. 操作系统 20. 航空设计软件 4. 航空发动机短舱 21. 光刻胶（高分子、感光引发剂） 5. 触角传感器（1单点vs.阵列) 22.高压共轨系统 6. 真空蒸镀机（要求5μm精度) 23.透射电镜 7. 手机射频器件 24.掘进机主轴承 8. iCLP技术 25. 微球（间隔物， 导电金球) 9. 重型燃气轮机（设计和材料) 26.水下连接器 10.激光雷达 27.燃料电池关键材料(PEMFC?) 11.适航标准 28.高端焊接电源 12. 高端电阻电容 29.锂电池隔膜 13.核心工业软件 30.医学影像设备元器件 14.T0靶材（国产<800mm; 31.超精密抛光工艺 vs.1200mm x 3000mm) 32.环氧树脂 15. 核心算法 33. 高强度不锈钢 16.航空钢材 34.数据库管理系统 17.铣刀 35.扫描电镜
卡中国脖子的35项技术 1. 光刻机（90nm vs. 10nm ） 2. 芯片（28nm vs. 10nm ） 3 操作系统 18. 高端轴承钢（含稀土） 19. 高压柱塞泵 3. 操作系统 20 航空设计软件 4. 航空发动机短舱 5. 触角传感器（ 1单点vs.阵列） 6 真空蒸镀机（要求 5 精度） 20. 航空设计软件 21. 光刻胶（高分子、感光引发剂） 22. 高压共轨系统 6. 真空蒸镀机（要求 5 m精度） 23 透射电镜 7. 手机射频器件 8. iCLIP技术 23. 透射电镜 24. 掘进机主轴承 25. 微球（间隔物，导电金球） 9. 重型燃气轮机（设计和材料） 10. 激光雷达 11. 适航标准 26. 水下连接器 27. 燃料电池关键材料 （PEMFC? ） 28. 高端焊接电源 12. 高端电阻电容 13. 核心工业软件 14. ITO靶材（国产 <800mm； 29. 锂电池隔膜 30. 医学影像设备元器件 14. ITO靶材（国产 800mm； 31. 超精密抛光工艺 vs.1200mm x 3000mm ） 15. 核心算法 16 航空钢材 31. 超精密抛光工艺 32. 环氧树脂 33. 高强度不锈钢 16. 航空钢材 34 数据库管理系统 17. 铣刀 34. 数据库管理系统 35. 扫描电镜
锂电池隔离膜 Uniaxially oriented BOPP:Biaxially oriented polypropylene film t' PE=polyethylene(聚乙 烯) PP=polypropylene(聚 丙烯) Celgardo®三层PP/PE/Pp电池隔膜 SEM横截面显微照片
锂电池隔离膜 Uniaxially oriented BOPP：Bi i ll Biaxially oriented polypropylene film PE = polyethylene（聚乙 烯） PP = polypropylene（聚 丙烯）
"12位华人当选全球顶尖化学家中国科大校友占一半” "全球排名前5位材料科学家中，中国科大校友独占其四” SCIENTIFIC 》THOMSON REUTERS Ste Seach u0w5shAg TOP 100 CHEMISTS,2000-2010 PECIAL民EPORT ON HIGHHIFACT CHE甘m19 SCIENCETVAICH MUME REPORTSS SPECIAL INSIDE THIS MONTH. THE TOP 100 SCIENTISTS SPECIAL TDPICS M址tials Science ANALYSE得 DATA RANKINGS Leam about the Global Sclayte Research Report:Focs on aceras Science Tochtogy FaetBreaking Paoers 将w Hot Papem Fabruary 10,2011.Thomson Reuters released data identitying the SCI-BYTES Xia YN (35,4) world's top 100 chemists over the paat 11 years as ranked by the Hame impact of their pubiished research. aaen中fma时 Lin WB(54) The too 100 is ntenced to celeorate the ath evcements ot themists who Curert Cl acheved the impact scores tor cnemstry papers(ances WHAT'S HOT IN. Top Tepics Yang PD (10,1) Year of Chemisiry Medicine Ntw Ertanls Cauntry Prames Chematy Duan XF(41,20) ABOUT SCIENCE WATCH Sun YG(61,5) Yin YD (55,2)
“12位华人当选全球顶尖化学家 中国科大校友占一半” “全球排名前5位材料科学家中，中国科大校友独占其四” Xia YN (35 Xia YN (35, 4) Lin WB (54) Y PD (10 Yang PD (10, 1) Duan XF (41, 20) Sun YG (61, 5) Yin YD (55, 2)
Course Website http://www.bb.ustc.edu.cn 材料制备与加工 Materials Syntheses and Processing 主讲：彭冉冉、陈春华 Screw Heater Motor
Course Website http://www.bb.ustc.edu.cn
课程沿革 1980s一2001：“无机材料制备”（曾桓兴、彭定坤、林淑 钦教授) >2002,2003:“(无机)材料合成化学”，本科生和研究生专 业课（陈春华接替） >199?一2012：另一门课“陶瓷科学与工艺学”（刘杏芹、 徐鑫、彭冉冉)》 >199?一2012： 第三门材料制备课“晶体材料制备”（姚 连增、刘伟丰) 2013一：合并为“材料制备与加工”（彭冉冉、陈春华、 Dr.Louis Winnubst) >2016: 陈仿林教授参与部分教学（英文） 2020:首次线上授课（采用Classin)
1980 2001 “无机材料制备”（曾桓兴 彭定坤 林淑 课程沿革 1980s－2001: “无机材料制备”（曾桓兴、彭定坤、林淑 钦教授） 2002, 2003: “(无机)材料合成化学”，本科生和研究生专 业课（陈春华接替） 199?－2012： 另一门课“陶瓷科学与工艺学”（刘杏芹、 徐鑫、彭冉冉） 199？－2012：第三门材料制备课“晶体材料制备”（姚 连增 刘伟丰） 连增、刘伟丰） 2013－：合并为“材料制备与加工”（彭冉冉、陈春华、 Dr. Louis Winnubst） 2016：陈仿林教授参与部分教学（英文） 2020：首次线上授课（采用Classin）