材料化學(xué)學(xué)習(xí)心得

　　不同于以往的化學(xué)學(xué)科，材料化學(xué)不單單要求同學(xué)們對概念進行記憶、對公式學(xué)會運用計算、更要求我們具備一定的空間想象能力。許多基本概念的理解都必須建立在具體的空間結(jié)構(gòu)想象上的，而更進一步的規(guī)則和公式計算則是建立在相應(yīng)基本概念上的，一環(huán)扣一環(huán)。

　　材料最主要的五章內(nèi)容是晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、相圖和形變。 在晶體結(jié)構(gòu)中我們對空間點陣和晶胞、晶系和布拉菲點陣、晶向指數(shù)和晶面指數(shù)等基本概念進行了學(xué)習(xí)。對幾種經(jīng)典的晶體結(jié)構(gòu)（純金屬的晶體結(jié)構(gòu)、離子晶體的結(jié)構(gòu)、共價鍵的結(jié)構(gòu)）進行了探討，在此過程中對原子的堆垛方式、鮑林規(guī)則、金剛石等幾種典型的晶型進行了學(xué)習(xí)。這章對我們的空間想象能力有較高要求，在此過程中我也深刻感受到了數(shù)學(xué)幾何在化學(xué)中美和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊幻�。如我們通過棱邊長度和夾角可以描述一個晶胞，通過平移點陣矢量可以得到整個點陣，而且晶體中空間點陣僅七類14種，不多不少。在學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)時如果懂得運用數(shù)學(xué)美會對我們學(xué)習(xí)起很大幫助。如在學(xué)習(xí)典型離子晶體的結(jié)構(gòu)中，我們講過NaCl晶型，它可以看成是Na+構(gòu)成的面心立方空間點陣和Cl-構(gòu)成的面心立方點陣重疊后再相互錯開一個原子間距。從繁雜陌生的晶體結(jié)構(gòu)中找到熟悉的`點陣，再懂得如何通過位移變換獲得新結(jié)構(gòu)。利用這種方法會讓我們思維更加敏捷，讓我們從復(fù)雜抽象的空間結(jié)構(gòu)想象中解救出來。同時如果在課堂學(xué)習(xí)過程中，能通過某些軟件以動態(tài)的方式從不同角度展示晶體結(jié)構(gòu)的話可能比單純通過PPT放映晶體結(jié)構(gòu)圖片的方法更好。

　　在晶體缺陷這一章中我們重點學(xué)習(xí)的是點缺陷、位錯、點缺陷和位錯及位錯與位錯的交互作用。這一章名詞比較多，每個名詞背后都有一定幾何背景，有一定抽象性，單純通過看文字進行思考掌握的話非常困難。我認(rèn)為可以按以下步驟進行新名詞的學(xué)習(xí)：1.首先了解基本法則；2.對照相關(guān)模型體會法則的運用；3.對照模型體會名詞之間的差異，學(xué)會推斷其結(jié)果。

　　如學(xué)習(xí)位錯時第一步我們首先需要掌握以下幾點：1.位錯線是晶體中局部滑移區(qū)域的邊界線；2.位錯分為刃型位錯、螺旋型位錯和混合位錯，刃型位錯所在半原子面終止于晶體中部，好像插入的刀刃，滑移的方向與位錯線垂直，而螺旋位錯與之平行，混合位錯則介于二者之間。

　　第二步以螺旋型位錯為例。我們可以拿4-10中左圖作為對照模型，圖為一個11*10的平臺 ，從左數(shù)第三塊起發(fā)生形變，整個右上部平臺前移，整個右下部平臺后移，平移方向與滑移區(qū)域的邊界線平行。我們同時也可以聯(lián)系生活，這個過程好像我們在撕字典，而撕的方向與紙裂開的傷口平行，撕好比是發(fā)生滑移，而傷口則是我們的位錯線，這樣我們就對螺型位錯有了空間上的想象。

　　第三步，我們以圖4-19為模型。陰影面為晶體的滑移面，該晶體的ABCD表面有一個圓形標(biāo)記，它與滑移面相交，在標(biāo)記左側(cè)有根位錯線，對于螺型位錯，柏氏矢量平行于位錯線，所以圓形標(biāo)記沿著位錯線方向錯開一個原子間距。如果為刃型位錯則圓形標(biāo)記相對滑移面錯開一個原子間距。 材料化學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，屬于現(xiàn)代材料科學(xué)、化學(xué)和化工領(lǐng)域的重要分支，是發(fā)展眾多高科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。在新材料的發(fā)現(xiàn)和合成，納米材料制備和修飾工藝的發(fā)展以及表征方法的革新等領(lǐng)域，材料化學(xué)作出了的獨到貢獻。學(xué)好材料化學(xué)不僅需要對概念進行記憶，更需要我們運用數(shù)學(xué)之美對其進行充分的理解。作為新時代化學(xué)系的大學(xué)生，我們有必要學(xué)好材料化學(xué)，運用材料化學(xué)。