当前课程知识点:材料学概论 > 第2讲 材料就在元素周期表中(一) > 2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素 > 2.3.2 日常生活中须臾不可离开的元素
下一个问题
我们就讲日常生活中
须臾不可离开的元素
那么我们要讲什么
既然是搞材料的
我们认识到地壳当中
哪些元素多哪些元素少
我们人体当中
需要哪些元素
不需要哪些元素
那么重金属污染
什么叫重金属
那么重金属对我们人体的污染
表现在哪几个方面
这也是我们搞材料的
应该知道的一些问题
比方说地壳当中
八种主要元素的含量与分布
地壳当中八种元素
你们看看
NO.1是氧
NO.2是硅
第三位的是铝
铁 镁 钙 钠 钾
它的质量分数
氧是46.6%
硅是27.72%
铝是8.13%
铁是5%等等
它是质量分数
有原子分数有体积分数
我们知道质量分数就行了
它的含量是很高的
而且这些元素我们看到
对人体都是无害的
那么为什么
对人体是无害的
我想这是一个相互适应的过程
因为人体长期在
这种副有的元素当中生活
它必然会适应这种元素
你如果不适应
你就被淘汰
所以这些都是无害的
对人体都是无害的
你注意硅
硅这个材料
在地壳当中大量的存在
它一般以硅酸盐的形式存在
各种硅酸盐 二氧化硅
石英 黏土 长石
这都是硅
那么硅可以什么
它含量也比较高
组成二氧化硅
可以做石英坩埚
石英玻璃
做半导体工具
都离不开它
从二氧化硅再一还原变成硅
半导体 太阳能电池
都离不了它
所以
有人说硅是上帝
赐给人的一种宝物
我觉得是有一定道理的
另外
我们平常老讲的一些矿石
实际上地壳当中这些元素
特别是金属元素
很少以单质的形式存在
往往都是以化合物的形式存在
我们炼铁
很少在地壳当中
找到纯铁
除了陨石下来的
含铁量比较高
但它也是一种化合物的形式存在
我们都是从矿石当中
把它冶炼出来的
我们搞材料的人
对有些矿物
要认识它
要知道它的名称是什么
你比方说我们平常炼铁
需要的矿石
有赤铁矿 磁铁矿 褐铁矿
菱铁矿
什么叫赤铁矿
什么叫磁铁矿
什么叫褐铁矿
什么叫菱铁矿
大概得了解一下
比方说我们炼钢
需要的是什么
炼钢 矿石
大部分用的是四氧化三铁
矿石
我们把它叫做什么
磁铁矿
磁铁矿有磁性
它可以用磁法探矿
当然还有赤铁矿
还有菱铁矿
那含铁量高的是谁
是磁铁矿等等
铝铁矿 金红石
什么灰铜矿 黄铜矿
这些矿物的名称
我们要了解
知道矿物的名称
对应的什么
化学式
分子式 结构式
分别是什么
对我们搞材料的人
也要有所了解
我们人体当中
常用的元素
人体当中元素的分类
你们看看当然有四大种了
常用的
组成人体的
有几大要素
有蛋白质 有碳水化合物
有脂肪 有维生素
这是96%都是这四大要素
再强调一遍
蛋白质 碳水化合物
脂肪 维生素
大部分都是有机的
其中有4%的是矿物质
这4%当中
又有很少一部分
是微量的矿物质
有大部分是主要的矿物质
主要的矿物质是什么
含氯 钙 钾 钠 磷 硫 镁
其中还有一些是什么
锌 铬 锡 铁 铜 锰 碘
这是少量的
微量的矿物质
尽管微量
但是对维持人的生命
是很有作用的
人体的元素分布你看
有最基本元素
基本元素
主要元素
大量元素
微量元素
你看最基本的元素是碳
基本元素是碳 氢 氧 氮
那么主要的元素
再加上什么磷 硫 钾 钙 镁
微量元素就是刚才我们说的
就是这些元素
人体组成的情况
这里边
有一个重金属
什么叫重金属
知道什么叫重金属吗
按照定义
它的相对密度4.5以上的
都叫重金属
有的说是5以上的叫做重金属
那么重金属
对人体好多是有毒的
它毒在什么地方
它主要是什么
一个是影响人的DNA
影响人的循环
影响人的神经
再有对内脏
心肝脾肺对内脏有侵蚀作用
我们现在有欧盟两个指令当中
有ROHS指令
有害物质紧用指令
这里边包括六种有害杂质
六种有害杂质是哪些
汞 铬 Cd镉 Cr六价的铬
还有什么
铅 这是四种了
我再强调一遍
两个铬(镉)
一个汞一个铅
另外两种
是聚溴联苯 聚溴二苯醚
这是有机的了
这四种无机
都是重金属
它是重金属
我刚才讲了
对人的DNA
对神经对循环
还有攻击人的内脏
特别像铅这种元素
对神经影响非常大
它要攻击谁
攻击人的薄弱环节
就是说薄弱的人群是谁
孕妇和婴儿
攻击人的要害的部位
主要是内脏神经
所以
对这种重金属的污染
是一个非常迫切的问题
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业