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我去年考入山东理工，化工学院化学专业的，大一上学期的时候主课是高数，无机化学，计算机应用基础，英语现在下学期主课是高数，无机化学，C语言，英语，大学物理祝你顺利！！！
化学工程学院化学(师范类)专业理学学士培养计划一、培养目标 培养具备化学的基本知识、基本理论和基本技能，具备在高等或中等学校进行化学教学、化学教学研究的教师和化学教学研究人员以及其他教育工作者。 二、业务培养要求 本专业学生主要学习化学教育方面的知识、基本理论和基本技能与方法，受到科学思维和科学实验的训练，具有一定的科学研究、教学研究及教研管理的能力。 三、主干学科 化学 四、主要课程 无机化学、有机化学、分析化学（含仪器分析化学）、物理化学、物质结构、教育学、心理学、化学教学论。 五、主要实践性教学环节 包括认识实习、教学实习、毕业论文等，一般安排20-30周（20-30学分）。 六、修业年限与授予学位 本科4年,理学学士 七、课程结构比例课程性质 课程类别 应修学分 比例必修 必修课 0.00% 实践环节 0.00%选修 选修课 0.00%总合计 1 100%八、课程设置与教学进程安排表课程性质 课程类别 课程代码 课程名称 学分 总学时 讲课学时 实验学时 上机学时 开课学期 考核方式 备注必修课 公共必修课 002002 军事理论 2 32 24 8 0 1 考查 无方向 122019 高等数学(1) 5 80 80 0 0 1 考试 122020 高等数学(2) 5 80 80 0 0 2 考试 122068 线性代数 2 32 32 0 0 2 考试 132004 大学物理(1) 2 32 32 0 0 2 考查 132005 大学物理(2) 4 64 64 0 0 3 考试 133001 大学物理实验(1) 1 16 0 16 0 2 考查 133002 大学物理实验(2) 1.5 24 0 24 0 3 考查 232001 体育A(1) 1 32 32 0 0 1 考查 232002 体育A(2) 1 32 32 0 0 2 考查 232003 体育A(3) 1 32 32 0 0 3 考查 232004 体育A(4) 1 32 32 0 0 4 考查 242001 大学英语(1) 4 64 64 0 0 1 考试 242002 大学英语(2) 4 64 64 0 0 2 考试 242003 大学英语(3) 4 64 64 0 0 3 考试 242006 大学英语06（4） 4.0 64 64 0 0 4 考试 252001 C语言 4 64 40 0 24 2 考试 252004 计算机文化基础 4 64 32 0 32 1 考试 272002 马克思主义基本原理 3.0 48 48 0 0 1 考试 272005 中国近现代史纲要 2.0 32 32 0 0 2 考查 272006 形势与政策（1） 0.5 8 8 0 0 4 考查 272007 形势与政策（2） 0.5 8 8 0 0 6 考查 272011 毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论(1) 4.0 64 64 2 考查 272012 毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论(2) 0.5 8 10 8 0 3 考查 272013 毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论(3) 0.5 8 0 8 0 4 考查 272014 毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论(4) 0.5 8 0 8 0 5 考查 272015 毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论(5) 0.5 8 0 8 0 6 考查 272016 思想道德修养与法律基础B(1) 2.0 32 32 0 0 1 考查 272017 思想道德修养与法律基础B(2) 0.5 8 0 8 0 7 考查 272018 思想道德修养与法律基础B(3) 0.5 8 0 8 0 8 考查 382001 中国传统文化与人生修养 2.0 32 32 0 0 1 考查 必修小计学分 67.5 1144 1002 96 56 专业必修课 082005 分析化学A 3.5 56 56 0 0 4 考试 无方向 082061 物质结构A 4 64 64 0 0 6 考试 082077 有机化学A(2) 3 48 48 0 0 4 考试 082078 物理化学A(1) 3 48 48 0 0 4 考试 082109 无机化学(1) 4.0 64 64 0 0 3 考试 082110 无机化学(2) 3.0 48 48 0 0 4 考试 082111 化工原理D 4.0 64 64 0 0 5 考试 082112 化学教学论B 4.0 64 64 0 0 6 考试 082136 有机化学A06(1) 4.0 64 64 0 0 3 考试 082138 物理化学A06(2) 4.0 64 64 0 0 5 考试 083001 分析化学实验 3 48 0 48 0 4 考查 083014 有机化学实验(2) 2 32 0 32 0 4 考查 083015 物理化学实验(1) 1 16 0 16 0 4 考查 083020 化工原理实验C 1.0 16 0 16 0 5 考查 083021 化学教学论实验B 2.5 40 0 40 0 6 考查 083030 无机化学实验B（1） 2.0 32 0 32 0 3 考查 083032 无机化学实验B（2） 1.5 24 0 24 0 4 考查 083033 有机化学实验A06(1) 2.0 32 0 32 0 3 考查 083034 物理化学实验06(2) 2.0 32 0 32 0 5 考查 172044 教育学B 2.5 40 40 6 考试 172067 心理学B 2.0 32 32 6 考试 必修小计学分 58 928 656 272 0 性质小计学分 125.5 2072 1658 368 56 选修课 学科限选课 002001 文献检索 1.5 24 16 0 8 6 考查 无方向 082064 仪器分析B 4 64 48 16 0 5 考试 082102 化学专业英语 3.0 48 48 0 0 5 考试 082103 实用化学软件 2.5 40 16 0 24 6 考查 082134 环境化学（化工） 2.0 32 32 0 0 7 考试 082135 生物化学（化工） 2.0 32 32 0 0 7 考查 选修小计学分 15 240 192 16 32 专业方向限选 082033 化学化工进展 2 32 32 0 0 7 考查 化学教育12学分 082047 配位化学 2 32 32 0 0 7 考查 082094 高等有机化学 3 48 32 16 0 6 考查 082095 化学教学测量与评价B 2 32 32 0 0 7 考试 082108 精细有机化学 3.0 48 48 0 0 6 考查 182058 普通话 2 32 32 0 0 5 考试 300357 绿色化学A 2.0 32 32 0 0 7 考查 选修小计学分 16 256 240 16 0 性质小计学分 31 496 432 32 32 实践环节 实践环节 001002 入学教育及军训 0.0 +3 0 0 0 1 考查 无方向 001003 公益劳动 0.0 +2 0 0 考查 001004 社会实践 0.0 +2 0 0 考查 081001 化工学院认识实习 2 +2 0 4 考查 081005 化学专业师范类教学实习 4 +4 0 8 考查 081009 化学专业毕业实践与毕业设计 13 +13 0 8 考查 081017 新产品开发训练A 4.0 +4 7 考查 实践小计学分 23 30 0 0 0 性质小计学分 23 30 0 0 0 选修课 总计学分 179.5 2598 '2090 '400 '88 学科限选课应选足12学分；学生任选一组专业方向课，选足12学分；公共选修课选足14学分。
你说的东西你自己就没搞清楚，凝聚态物理现在主要研究的是宽禁带半导体材料，包括太阳能电池、LED、OLED、各种探测器件等。说到底也是做电子器件和材料的。考试的话专业课主要考原子物理学、热学、光学、力学、量子力学。学校不一样也不一样，但大致是这几门。毕业的话可以从事相关公司或者研究所的工作。
会学校 当老师吧 物理出路不大啊 除非搞研究的 进研究机构
1.封面
使用学校统一格式，题目居中，学号等内容靠左侧对齐，后面的下画线要整齐。题目要对论文(设计)的内容有高度的概括性，简明、易读，字数应在20以内。
2.目录
“目录”两字为黑体3号，居中，下面空一行。第一层次标题“一、”顶头，黑体、小四号，第二层次缩进一字，宋体，小四号，第三层次再缩进一字，宋体，小四号……，页码加小括号，页码前为连续的点，垂直居中。
3.正文
正文采用宋体，小四号，每段开头空两字，要符合一般学术论文的写作规范，文理科毕业论文字数一般不少于6000字，工科、艺术类专业毕业设计字数视专业情况而定。
论文应文字流畅，语言准确，层次清晰，论点清楚，论据准确，论证完整、严密，有独立的观点和见解，应具备学术性、科学性和一定的创新性。毕业论文内容要实事求是，尊重知识产权，凡引用他人的观点、统计数据或计算公式的要有出处(引注)，计算的数据要求真实、客观、准确。
4.标题
所有标题左侧空两字，数字标题从大到小的顺序写法应为：“一、”，“(一)”，“1、”，“(1)”，“” 的形式，黑体，小四号，左侧空两字，或者采用“1”、“1、1”、“1、1、1”……的形式，黑体，小四号，左侧顶格。
5.注释
采用本学科学术规范，提倡实用脚注，论文所有引用的中外文资料都要注明出处。中外文注释要注明所用资料的原文版作者、书名、出版商、出版年月、页码。
6.图表
正文中出现图表时，调整行距至所需大小，返回正文再将行距调整为22磅。
7.参考文献
参考文献按在正文中出现的先后次序列表于文后;文后以“参考文献：”(左顶格)为标识;参考文献的序号左顶格，并用数字加方括号表示，如[1]、[2]、…，以与正文中的指示序号格式一致。参照ISO690及ISO690-2，每一参考文献条目的最后均以“、”结束。
以上是关于论文格式的相关分享，送给毕业生们，祝愿大家都能顺利通过论文答辩，开开心心的毕业!
毕业论文的一般格式
导语：论文格式就是指进行论文写作时的样式要求，以及写作标准。直观地说，论文格式就是论文达到可公之于众的标准样式和内容要求。论文常用来进行科学研究和描述科研成果文章。下面为大家带来了毕业论文的一般格式，欢迎大家阅读参考！
一、论文一般应依次包括下述几部分：
（一）封面。
（二）题目：应准确概括整个论文的核心内容，简明扼要，让人一目了然，一般不宜超过20个字。
（三）中文摘要：内容摘要要求在300字以内。力求用精炼、准确的语言，简要说明本论文的核心内容；在本页的最下方另起一行，注明本文的关键词（3—5个）。
（四）目录：既是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题（标题用三号黑体，其余部分用四号宋体）。
（五）正文：是学位论文的主体。另起一页，分为三至四级标题：一级标题用“一、二”表示；二级标题用“（一）、（二）”表示；三级标题用“1、2”表示；四级标题用“（1）、（2）”表示。
（六）参考文献：一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾（通篇正文之后）。外文用原文，不必译成中文；文献是期刊时，一般书写格式为：作者、篇名、期刊名、年月、卷号、期数、页码；文献是图书时，一般书写格式为：作者、书名、出版单位、年月、版次、页码；文献来自网络时，一般书写格式为：作者、篇名、频道、网址、年月日。
（七）封底。
二、论文的打印和装订要求？
（一）毕业论文要用A4纸打印。封面统一用我校印制的“自学考试毕业论文”的封面。封面上各栏目必须认真、正确填写。
（二）论文要求字迹和标点符号清楚、工整、正确。
（三）页码：全文要求统一编页，页码从正文页开始采用页脚形式按阿拉伯数字（1，2，3……）居中编排。
（四）正文打印要求：左边距：30mm，右边距：25mm，上边距：30mm，下边距：25mm，页眉边距：23mm，页脚边距：18mm。
（五）论文一律在左侧装订。需打印8—10本。
1 、毕业论文格式
一般说来，一篇毕业论文要具备相对固定的格式。这些提到的毕业论文格式仅供参考。学校有具体规定的，则按规定办。这里以文件中规定的毕业论文格式为准。
①论文题目，有的含副标题。题目之下是作者署名，署名之前或下边一行写作者的校、院、系、年级。
②“摘要”与“关键词”（或称“内容提要”），一般为300字左右。位于作者署名之后，正文之前。关键词，结合标题和正文内容一般选取3至5个。
③引论。用“O”标示，常写作“引言”、“引论”、“绪论”，引言较短时可不标出“O。引言”类小标题。引论的内容一般是交代选题背景，主要有：课题来源，本课题在国内外的研究进展状况。已有的研究成果，存在的问题。选题的意义，讨论的问题。本文分几部分，从哪些方面进行讨论，以及指导思想、论证方法等，均可根据内容的需要写在引论中。
④正论。正论常分几部分写，分别标示“一”“二”“三”“四”等，有的加小标题，或以分论点的形式出现，以凸现论述的观点或主要内容。这部分是对研究过程及分析、归纳、概括的表达，体现出分析方法与思路，充分有力的论证。正论还要体现出明确的指导思想。
⑤结论。一般用“结语”“小结”“余论”等标示。也可不标示“结语”之类的词儿，在正论之后空一行直接写结论或总结。在毕业论文格式中，结论是对整个研究工作的归纳、综合或概括，也可以提出进一步研究的建议。若是在正论之后，对相关联的问题还想简短论述一下，或是对较为重要的问题再说一些想法，可写成“余论”。
⑥毕业论文致谢。接上文另起一段。简述自己撰写毕业论文的体会，并对指导老师以及有关人员表示感谢。“毕业论文致谢”并非形式，也不是走过场，是一个大学生修养的表现。
⑦注释与参考资料。注释专指“本文注”，即作者对论文有关内容所作的解释，一般用脚注（放在本页末）（属毕业论文格式的非必备项）。参考文献专指“引文注”，即作者对引用他人作品的`有关内容所作的说明，在引文结束处右上角用[1][2]等标示，序号与文末参考文献列表一致。同一著作或文章被多次引用时只著录一次。
⑧附录。收录和论文有直接关系的文字材料、图表、数据、试验结果等。中文方面的毕业论文格式中作附录的情况似乎不多见（属毕业论文格式的非必备项）。
以上是一篇毕业论文格式要求，是一般撰写毕业论文必需的表达形式，其中除“注释”和“附录”可有可无外，其他部分的毕业论文格式是必备的。
2、毕业论文格式的其他要求：
①毕业论文的字数要求。一般来说，文学、新闻、历史、哲学等方面的毕业论文在7000字以上，语言方面的论文在6000字左右，也有对函授学员、自考生要求在5000字左右的。我的想法是对字数不去“斤斤计较”，关键是在毕业论文的内容要有创见。一般说来，达到了内容的要求，相应地也会满足字数的要求。
②表述要求。毕业论文是对自己研究成果的详细表述。要求论理正确、论据确凿、逻辑性强、层次分明，表意准确、鲜明，语言通顺、流畅，用规范汉字，不写错别字。一般情况下应采用计算机打印成文，若手抄则要求书写工整。
③修改要求。论文初稿写好后，全文阅读，前后对照，检查论点论据论证和词句运用，修改好了之后，搁置几天或者一两周，再来挑毛病，经过多次修改、加工、润色，最后在老师指导下定稿。
论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称之为论文。它既是探讨问题进行学术研究的一种手段，又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。它包括学年论文、毕业论文、学位论文、科技论文、成果论文等。下面我来告诉大家关于论文的格式，欢迎参阅。
毕业生的论文格式1
毕业论文的格式规范包括字体、字号、行距的规定及标点符号的运用。一篇完整的毕业论文由四个部分构成，即目录、内容提要、正文、参考文献。每个构成部分的格式要求分别列述如下：
1.目录
采用四号黑体，设定为默认行距。“目录”二字要求居中。各个标题开头空两格并要注明在正文中的页码。标题至少应列明至二级标题。
2.内容提要及关键词
采用四号黑体，设定为默认行距。“内容提要”四字要求居中。关键词要另起一行并空两格，以3—5个为宜。
3.正文
论文题目采用三号黑体，论文题目后另起一行，列示作者的学号与姓名，学号与姓名采用四号楷体。正文中的主标题(主要论点，一级标题)和次标题(论据，二级标题)要求设定为四号黑体，其余各段落要求设定为四号宋体。
论文题目及作者的学号与姓名要居中，其余各个标题及每个段落的开头要空两格。
4.参考文献
采用四号楷体。“参考文献”四字要顶格，无需居中。具体到每个参考资料时要空两格。毕业论文的参考资料应该注明其名称、出处、作者(或主编与编著者)、资料所属的时间等内容。不同形式的参考资料的格式要求略有不同：
(1)教材与专著
要求注明名称、主编或编著者或著者、出版社、年月日。如：
1.孙文军、吴斌：《上市公司资本经营效果与风险》，西南财经大学出版社，xx年7月;
(2)报刊及杂志
要求注明报刊及杂志的名称、所引用的文章名称及作者、年月日。如：
2.张炜、刘岸然：“广东民企期待第五春”，《南方都市报》，xx年1月12日
3.陈关亭：“上市公司财务敏感区间与项目的审计意见”，〈〈会计研究〉〉，xx年7月(第七期)
(3)论文集
要求注明论文集的名称、作者、出版社、年月日。
(4)网上资料
要求注明网站名称、所引用的文章名称及作者、年月日。
(5)内参
要求注明内参的名称、年月日。
5.其他相关事项
(1)论文定稿后，统一采用a4纸打印。
(2)按“目录——内容提要与关键词——正文——参考文献”的顺序装订，这四个部分要独立成文，不要连在一起。
(3)毕业论文封页应遵照指导老师的意见填写。
毕业生的论文格式2
一、毕业论文用纸、印刷及装订
毕业论文的内容及封面必须按照机电工程系统一的标准格式打印输出并装订，打印纸规格为A4。
在页面设置中设置如下：页边距：上：2.5厘米、下：2.0厘米，左：2.5厘米、右：2.0厘米;纸张纵向。左侧装订。页码从引言第一页编起。
二、毕业论文的构成和要求
毕业论文由以下几部分构成：封面、目录、摘要、引言、正文、结束语、参考文献等。
1.封面
封面是毕业论文的表面，应按要求逐项填写清楚。打印封面要求见附页。
2.目录
目录由毕业论文的章、节、附录(可无)等的名称和页码组成。章节既是毕业论文的提纲，也是其组成部分的标题。?
目录生成到 2级标题，目录序号使用阿拉伯数字：(空两格 4号宋体，1.5倍行距)
目 录(4号黑体、居中)
引言………………………………………………页码
第1章××××××××××…………………页码
1.1××××××××× ………………………页码
第2章×××××××××……………………页码
2.1××××××××× ………………………页码
结束语……………………………………………页码
参考文献…………………………………………页码
附录(可无)……………………………………页码
3.题目、摘要和关键词
摘要主要说明设计(研究)目的、方法、结果或结论。一般不少于150字。
每份毕业论文选取3-5个词作为关键词，排在摘要的下方。
题目、摘要和关键词打印在一页。内容小4号宋体，1.5倍行距。
题目(3号黑体、居中)
摘要：(4号黑体、左对齐)……………………………………
关键词：(4号黑体、左对齐)…………………………………
4.引言(4号黑体、居中)
引言应简要说明毕业论文的目的、意义、范围、研究设想、方法、选题依据等。
5.正文
正文是毕业论文的核心部分，占主要篇幅。
正文各级标题格式如下：
第1章……(4号黑体)(一级标题居中)
1.1…… (小4号黑体)(二级标题左对齐)
1.1.1... (小4号黑体) (三级标题左对齐)
(1)(四级标题空两格、小4号宋体)
1) (五级标题空两格、小4号宋体)
正文内容采用小4号宋体，1.5倍行距。
正文可以包括调查对象、实验与观测方法和结果、仪器设备、原材料、计算方法、编程原理、数据处理、设计说明与依据、加工整理和图表、形成的论点和导出的结论等。
正文内容必须实事求是、计算准确、合乎逻辑、层次分明、语言流畅、结构严谨，符合各学科、专业的有关要求。
正文中使用的图、表、公式、计量单位应规范书写。
图号和图注在图的下面居中，用小 5号宋体加粗。图号用章序号编码，如：图2.1是指第2章中的第1个图。图的主体部分居中排版，与上下文分开。
表的一般格式是数据依序竖排，内容和项目由左至右横读，通版排版。表号用章序号编码，如：表 2.1是第2章中的第1表。表应有表题，与表号之间空l-2字，置于表的上方居中，用小5号宋体加粗，须全文统一。主体部分居中排版，与上下文分开，表中的内容和项目字号不大于图题的字号。
公式包括数学、物理和化学式。正文中引用的公式、算式或方程式等可以按章序号用阿位伯数字编号(式号)，如：式( 2.l)表示第2章第1式，公式一般单行居中排版与上下文分开，式号与公式同行居右排版。
计量单位参照1984年2月27日国务院发布的《中华人民共和国法定计量单位》，并遵照《中华人民共和国法定计量单位使用方法》执行。
单位名称和符号的书写方式，可以采用国际通用符号，也可以用中文名称，但统一采用一种，不要混用。
6.结束语(4号黑体、居中)
毕业论文的结论应当准确、完整、明确，概括说明毕业论文工作的情况和价值，分析其优点和特色，指出创新所在，性能达到何种水平，同时指出尚待解决的问题、设想、建议等。
最后一行致谢，应以简短的文字对在毕业论文写作过程中给予指导的老师表达自己的谢意。
7.参考文献
参考文献反映毕业论文的取材来源，是作者亲自阅读或引用过的。
参考文献按引用文献的顺序，列于文末，具体格式：
[1]作者名.文章名.杂志名.期数(杂志)
[2]作者名.书名. 出版社. 出版日期(书)
[3]作者名.文章名. 网址. 日期(网上资料)
(注：引用文献要多于3篇)
8.附录
某些重要的原始数据、数学推导、算法语言程序、框图、结构图、统计表、打印输出等可在附录中出现。所附图表须准确、规范，符合技术要求。
三、毕业论文装订顺序
封面—题目、摘要、关键词—目录—引言—正文—结束语—参考文献
注：每章结束后，另起一页(相临章的内容不能在同一页面内)。
30CrMnSiNi2A合金结构钢
30CrMnSiNi2A特性：30CrMnSiNi2A是一种超高强度钢，属于Cr-Mn-Si-Ni系合金结构钢，是在30CrMn钢的基础上加入Si、Ni元素研制成的，常用于制造重要结构件。经热处理后可获得较高的强度、较好的延性和韧性、良好的抗疲劳性能和断裂韧度、低的疲劳裂纹扩展速率。淬透性较高，切削加工性和焊接性尚好，但在高温加热时具有脱碳倾向，对缺口和氢脆（包括环境氢脆）较敏感，在进行零件设计及热处理时应特别注意。
30CrMnSiNi2A执行标准：
GJB 1951-1994，GB/T3079-201530CrMnSiNi2A化学成分：碳C：0.27%~0.33%；硅Si：0.90%~1.20%；锰Mn：1.00%~1.20%；硫S：≤0.010%；磷P：≤0.015%；铬Cr：0.90%~1.20%；镍Ni：1.40%~1.80%。钢中碳保持在0.30%左右，便于强度与韧性的良好配合。钢中加入Cr、Mn、Si、Ni元素，主要是提高钢的淬透性，兼有固溶强化基体组织、改善基体组织的回火稳定性作用。淬火加热时，Cr、Mn、Si、Ni元素完全固溶于奥氏体中，提高钢的淬透性。淬火后，Cr、Mn、Si、Ni元素固溶强化基体组织，并改善基体组织的回火稳定性。低温回火时，部分Cr、Mn元素从基体组织中扩散到析出的渗碳体Fe3C中形成合金渗碳体（Cr、Mn、Fe）3C。钢中加入Cr、Ni元素，可增强钢的耐蚀性，Ni元素可改善钢的韧性。钢中加入Si元素可增强钢的回火稳定性，但易使钢产生脱碳倾向。加入Mn元素可提高钢的淬透性，但却使钢产生过热敏感性。30CrMnSiNi2A力学性能：抗拉强度 σb (MPa)：1)1767; 2)1627断后伸长率 δ5 (％)：1)12;2)13断面收缩率 ψ (％)：50冲击韧性值 αku (J/cm2)：1)79;2)90试样尺寸：棒材
30CrMnSiNi2A热处理工艺：
(1)890～900℃油淬,200～300℃回火,空冷;
(2)890～900℃加热,淬入210 ～280℃硝盐槽中等温1h,空冷,然后在200～300℃回火,空冷。
30CrMnSiNi2A主要规格：
30CrMnSiNi2A圆棒、30CrMnSiNi2A轧棒、30CrMnSiNi2A锻棒、30CrMnSiNi2A锻件、30CrMnSiNi2A板、30CrMnSiNi2A锻环、30CrMnSiNi2A管、30CrMnSiNi2A丝
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焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。这是我为大家整理的材料焊接技术论文，仅供参考!
高强材料的焊接浅析
摘要：在现代工业中，高强材料越来越占有重要的地位，但其焊接时的焊接裂纹、脆化、软化等现象，给安全生产与产品的使用效率带来了隐患。为此，笔者根据自身学习与实践经历，就高强材料尤其是高强钢的焊接特性进行分析阐述。
关键词：高强材料;焊接;特性
一、高强材料概况
在当前的管道、容器中，高强材料越来越占有重要的地位。当中最重要的，是将钢里除碳意外添加一类或多类合金成分(合金成分的比例低于百分之五)，用来加强钢的强度，将钢的强度提高到275MPa或更高，并产生更优的综合质量，此种钢被称为高强钢，它的基本优点为强度高、塑性与韧性也优于普通钢。根据钢的屈服强度的程度和热处理时的特性，高强钢总体上有两种。
热轧、正火钢，其屈服强度处于294Mpa～490MPa间，而利用状态是热轧、正火与控轧，在类别上是非热处理强化钢，该种钢的现实中使用的最为常见。
调质钢，其屈服强度处于490Mpa～980Mpa间，通常在调质状态中应用，在类别上是热处理强化钢。该种刚的特性是不烦强度高，而且塑性与韧性比较好，能够直接于调质时进行焊接。所以，这中调质钢在使用中越来越普及。
现在常使用的高强钢，钢板牌号包含以下几种：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR;锻件牌号包含以下几种：16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb。
二、高强钢的焊接特性
高强钢中碳含量通常不高于0.20%，合金成分的总量通常不高于5%。因为高强钢包含一些的合金成分，使它的焊接性和别的材料有一些不同，具体焊接特性有以下几点：
1、焊接时的焊接裂纹
(1).高强钢因为使用了让钢强度增加的碳、锰等元素成分，当焊接的时候往往产生淬硬，而产生的硬化部分往往很敏感，所以，当刚性过强与拘束应力较强的状态下，如果焊接方式有问题，就会造成冷裂纹。加上这中裂纹存在较长的延迟，容易造成较大的危害。
(2).再热裂纹为在焊作业完成后，慢慢去掉应力热的过程中，或较长时间在高温状态下于临近熔合线粗晶部位造成的沿晶开裂。通常认为，此类裂纹造成的原因，是因为焊接高温导致HAZ旁边的V、Nb、Cr、Mo等元素固溶在了奥氏体内，焊接完成后进行，但没有完全析出，而是在PWHT的时候呈弥散状态析出，所以强化了晶内，将应力在松弛的时候产生的蠕变变形汇聚在了晶界。
高强钢在焊接的时候，通常不会造成再热裂纹，例如16MnR、15MnVR之类。然而对Mn-Mo-Nb与Mn-Mo-V等类别的高强钢，因为Nb、V、Mo等成分比较敏感，是造成再热裂纹的常见因素，所以这些高强钢与焊接完成后实施热处理时，需要特别回避容易造成再热裂纹的温度范围，以免造成再热裂纹。
2、焊接部位的脆化与软化
(1).应变时效脆化。焊接部位于焊接前要进行各种冷处理(如钢板的剪切、管道筒罐的卷圆)，材料会导致有所变形，要是变形的部位再收到200至450℃的热作用，可能造成应变时效，继而产生脆化，往往导致材料的塑性减弱，因此造成钢材的脆断。
PWHT能够减弱焊接时产生应变时效，将韧性一定程度上恢复。1998年制定的《钢制压力容器》中明确规定，筒状钢材的厚度要达到下列标准：碳素钢达到的的厚度不能低于圆筒内部直径的百分之三;别的钢的达到的厚度不能低于内部直径的百分之二点五。而且，那些冷成形与中温成形中制作的受压产品，要在成形之后实施热处理。
(2).焊缝与热影响区产生的脆化。对材料进行焊接时，加热与冷却往往不会十分均匀，便会产生不均匀的结构。焊缝与热影响区具有一定的脆性，这是是焊接接头里最薄弱的地方。焊接线的能量强度会对高强钢WM与HAZ性能产生较大影响，高强钢容易淬硬，线能量如果不高，HAZ会产生马氏体造成裂纹;线能量如果过高，WM与HAZ产生粗糙的晶粒，会造成焊接部位的脆化。线能量如果过高，调质钢而造成的HAZ脆化现象尤其明显。因而焊接作业时，要把线能量控制于合适的度量。
(3).焊接部位的热影响区产生的软化。因为焊接时的热作用，会造成部分地区强度降低，形成了一定的软化带。HAZ区的结构软化会因为焊接线热度的提升与预热温度的提升而恶化，不过通常的软化区的性能还是能够达到规定标准值的最低标准，因而这些钢材地热影响部位产生的软化现象，如果做到工艺合适，就不会降低焊接部位的正常使用。
三、当代新式高强材料的焊接特性
1、高强管线钢
高强管线钢指X70以上的钢级，至尽为止，X80是已建管线钢中使用的强度最高的管线钢。加拿大Ipsco钢铁公司在1998年年报中明确指出，该公司已成功进行了X90和X100SSAW钢管试生产，最终目标是生产各种规格的X100钢管。日本NKK、住友金属、新日铁、川崎制铁及欧洲钢管公司也相继研制成功X90和X100UOE钢管，正在研制X120钢管。
为保障管线的安全可靠性，在提高强度的同时，必须相应提高韧性。特别是高压输气用钢管，必须有很高的CVN。超贝氏体和超马氏体被誉为21世纪的管线钢，其钢级为X80～X100(贝氏体)、X100～X120(马氏体)。在成分设计上，大体上都是(超)的Mn-Nb-Ti系或Mn-Nb-V(Ti)系，有的还加入Mo、Ni、Cu等元素，因此，热影响区的韧性不会比较低强度的管线钢差，冷裂纹敏感性不大。对于强度高于600MPa的钢，焊接时要特别关注WM冷裂纹问题，尤其是现场对接环焊缝必须采用超低氢焊接材料。
2、超细晶粒钢
上世纪90年代，世界主要产钢国相继开展了新一代钢铁材料的研究，其中，尤以日本的“超级钢“计划、中国的“新一代钢铁材料重大基础研究”和韩国的“21世纪高性能结构钢”引起世界钢铁界的瞩目和热情参与。
在新一代钢铁材料的研究中，最引人注目的是超细晶粒的研究，通过超细晶粒(最小1mm)实现强度翻番的目标。超细晶粒钢焊接的最大问题就是HAZ的晶粒长大倾向，为解决这一问题，须采用激光焊、超窄间隙MAG焊、脉冲MAG焊等低热输入焊接方法。
参考文献
[1]王建利.高强钢的焊接工艺评定[J].云南水力发电,2007,(02).
[2]李明.高强钢的焊接[J].现代焊接,2005,(03).
[3]栗卓新,刘秀龙,李虹,李国栋.高强钢焊材及焊接性的国内外研究进展[J].新技术新工艺,2007,(05).
试论焊接技术
摘 要：焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊接过程中，工件和焊料熔化形成熔融区域，熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中，通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。今天，随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用，研究人员仍在深入研究焊接的本质，继续开发新的焊接方法，以进一步提高焊接质量。
关键词：焊接;金属;能量;技术
1、焊接技术概论
1.1焊接过程的物理本质
焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程.促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。
1.2焊接的分类
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。
1.2.1熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率;又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。
1.2.2压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。
1.2.3钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。
1.2.4焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。
1.2.5现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。
1.2.6未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源;运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制;研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机;在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。
2、焊接-工业艺术
焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面，金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中，焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。本文对这一技术的出现与运用进行了分析。
2.1艺术创造与工艺方法永远是密不可分的。作为一种工业技术，焊接的出现迎合了金属艺术发展对新的工艺手段的需要。而在另一方面，金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中，焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。金属焊接艺术可以作为一种相对独立的艺术形式以分支的方式从传统的金属艺术中分离出来，这是因为焊接具有艺术性。
2.2焊接可以产生丰富的艺术创作的表现语言。
焊接通常是在高温下进行的，而金属在高温下会产生许多美妙丰富的变化。金属母材会发生颜色变化和热变形(即焊接热影响区) ;焊丝熔化后会形成一些漂亮的肌理;而焊接缺陷在焊接艺术中更是经常被应用。焊接缺陷是指焊接过程中,在焊接接头产生的不符合设计或工艺要求的缺陷。其表现形式主要有焊接裂纹、气孔、咬边、未焊透、未熔合、夹渣、焊瘤、塌陷、凹坑、烧穿、夹杂等。这是个十分有趣的现象 :焊接的艺术性通常体现在一些工业焊接的失败操作之中，或者说蕴藏于一些工业焊接极力避免的焊接缺陷之中。其次，焊接艺术语言是独特的。选用不同的金属材料，使用不同的焊接工艺，焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致。
在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在，而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑，粗的焊缝裸露在雕塑表面，各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言在很多情况下，由于焊接雕塑所追求的粗糙质朴的风格，金属的锈蚀、瑕疵也大多根据作品的需要特意保留，因此，在焊接雕塑中常常可以感觉到一种非雕琢的、原始的美。雕塑下部的钢板拼接处的焊缝很粗大，从焊接工艺的牢固性来看，这显然不仅仅是出于对雕塑结实程度的考虑，在这件雕塑中，下部几条扭曲的焊缝已经作为雕塑整体审美的一个重要因素而成为其不可缺少的一部分。从雕塑整体来看，不论是上半部分的文字造型，还是下半部分的肌理处理，到处有扭曲的焊接痕迹的出现，整个作品达到了整体视觉语言的统一。 手工等离子切割的方法，利用切割时电流的热量，使切割边缘产生热影响区，这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时，通过对焊接规范的调节，割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理，在切割完成金属冷却后，固化为一道美丽的割痕，与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性，但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。从尺寸的角度考虑，尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊，较小的可采用手工钨极氩弧焊。
如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话，画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝，应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。不同金属的颜色不同，不锈钢的亮银色、铝材的亚银色、碳钢的乌亮色，钛钢、青铜、紫铜、黄铜而且就钢材来说，不同的钢材在高温受热时会出现不同的颜色变化,即焊接热影响区不同。另外，切割也是焊接艺术壁饰创作的方法之一，既可以与焊接结合使用，也可以单独使用，这完全取决于创作者的创作意图和对工艺与效果的掌握程度。以上所述的这些方法综合起来，变化的丰富可想而知。
3、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的原因
3.1焊接切割作业时，尤其是气体切割时，由于使用压缩空气或氧气流的喷射，使火星、熔珠和铁渣四处飞溅(较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方)，当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时，就可能会发生火灾和爆炸事故。
3.2在高空焊接切割作业时，对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净，作业人员在工作过程中乱扔焊条头，作业结束后未认真检查是否留有火种。
3.3气焊、气割的工作过程中未按规定的要求放置乙炔发生器，工作前未按要求检查焊(割)炬、橡胶管路和乙炔发生器的安全装置。
4、焊接作业中发生火灾、爆炸事故的防范措施
4.1焊接切割作业时，将作业环境lOm范围内所有易燃易爆物品清理干净，应注意作业环境的地沟、下水道内有无可燃液体和可燃气体，以及是否有可能泄漏到地沟和下水道内可燃易爆物质，以免由于焊渣、金属火星引起灾害事故。
4.2高空焊接切割时，禁止乱扔焊条头，对焊接切割作业下方应进行隔离，作业完毕应做到认真细致的检查，确认无火灾隐患后方可离开现场。
4.3应使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶，在气瓶的贮存、运输、使用等环节应严格遵守安全操作规程。
4.4对输送可燃气体和助燃气体的管道应按规定安装、使用和管理，对操作人员和检查人员应进行专门的安全技术培训。
4.5焊补燃料容器和管道时，应结合实际情况确定焊补方法。实施置换法时，置换应彻底，工作中应严格控制可燃物质的含影实施带压不置换法时，应按要求保持一定的电压。工作中应严格控制其含氧量。要加强检测，注意监护，要有安全组织措施。
作为一种工业技术,焊接的出现迎合了金属艺术发展对新工艺手段的需要。而在另一方面,金属在焊接热量作用下所产生的独特美妙的变化也满足了金属艺术对新的艺术表现语言的需求。在今天的金属艺术创作中,焊接可以而且正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现。
上述种种焊接缺陷的表现形式以及焊接热影响区,是通过一定规范下的焊接操作形成的,也只有通过焊接的方式才会产生这些艺术语言。焊接艺术作品的表面效果是其它金属加工工艺无法或者很难实现的,因而说焊接艺术具有独特的艺术性。
水泥、玻璃、陶瓷的主要成分都含有矽酸盐，在我国使用时间长远，广泛，被称为三大传统的无机非金属材料， 故答案为：水泥 玻璃 陶瓷．
传统无机非金属材料:陶瓷、玻璃、水泥(全是矽酸盐) 新型无机非金属材料:有石墨、C60、单晶矽等等很多的
玻璃 陶瓷 水泥
传统无机非金属材料是指：水泥、玻璃、陶瓷。
上中国知网，或者豆丁上下..很多的... 智慧无机非金属材料 摘 要 结构材料所处的环境极为复杂，材料损坏引起事故的危险性不断增加，研究与开发对损坏能自行诊断并具有自修复能力的结构材料是十分重要而急迫的任务。本文对智慧材料的发展、构思、无机非金属智慧材料进行了综述，对智慧材料进一步研究进行了展望。 关键词 智慧；无机非金属；材料 智慧材料是指对环境具有可感知、可响应并具有功能发现能力的新材料。日本高木俊宜教授[1]将资讯科学融于材料的物性和功能，于1989年提出了智慧材料（Intelligent materials）概念。至此智慧材料与结构的研究也开始由航空航天及军事部门[2,3]逐渐扩充套件到土木工程[4]、医药、体育和日常用品[5,6]等其他领域。 同时，美国的R•E•Newnham教授围绕具有感测和执行功能的材料提出了灵巧材料（Smart materials）概念，又有人称之为机敏材料。他将灵巧材料分为三类： 被动灵巧材料——仅能响应外界变化的材料； 主动灵巧材料——不仅能识别外界的变化，经执行线路能诱发反馈回路，而且响应环境变化的材料； 很灵巧材料——有感知、执行功能，并能响应环境变化，从而改变效能系数的材料。 R•E•Newnham的灵巧材料和高木俊宜的智慧材料概念的共同之处是：材料对环境的响应性。 自l989年以来，先是在日本、美国，尔后是西欧，进而世界各国的材料界均开始研究智慧材料。科学家们研究将必要的仿生(biomiic)功能引入材料，使材料和系统达到更高的层次，成为具有自检测、自判断、自结论、自指令和执行功能的新材料。智慧结构常常把高技术感测器或敏感元件与传统结构材料和功能材料结合在一起，赋予材料崭新的效能，使无生命的材料变得有了“感觉”和“知觉”，能适应环境的变化，不仅能发现问题，而且还能自行解决问题。 由于智慧材料和系统的效能可随环境而变化，其应用前景十分广泛[7]。例如飞机的机翼引入智慧系统后，能响应空气压力和飞行速度而改变其形状；进入太空的灵巧结构上设定了消震系统，能补偿失重，防止金属疲劳；潜水艇能改变形状，消除湍流，使流动的噪声不易被测出而便于隐蔽；金属智慧结构材料能自行检测损伤和抑制裂缝扩充套件，具有自修复功能，确保了结构物的可靠性；高技术汽车中采用了许多灵巧系统，如空气-燃料氧感测器和压电雨滴感测器等，增加了使用功能。其它还有智慧水净化装置可感知而且能除去有害污染物；电致变色灵巧窗可响应气候的变化和人的活动，调节热流和采光；智慧卫生间能分析尿样，作出早期诊断；智慧药物释放体系能响应血糖浓度，释放胰岛素，维持血糖浓度在正常水平。 国外对智慧材料研究与开发的趋势是：把智慧性材料发展为智慧材料系统与结构。这是当前工程学科发展的国际前沿，将给工程材料与结构的发展带来一场革命。国外的城市基础建设中正构思如何应用智慧材料构筑对环境变化能作出灵敏反应的楼层、桥梁和大厦等。这是一个系统综合过程，需将新的特性和功能引入现有的结构中。
美国科学家们正在设计各种方法，试图使桥梁、机翼和其它关键结构具有自己的“神经系统”、“肌肉”和“大脑”，使它们能感觉到即将出现的故障并能自行解决。例如在飞机发生故障之前向飞行员发出警报，或在桥梁出现裂痕时能自动修复。他们的方法之一是，在高效能的复合材料中嵌入细小的光纤材料，由于在复合材料中布满了纵横交错的光纤，它们就能像“神经”那样感受到机翼上受到的不同压力，在极端严重的情况下，光纤会断裂，光传输就会中断，于是发出即将出现事故的警告。 1、 智慧材料的构思[8] 一种新的概念往往是各种不同观点、概念的综合。智慧材料设计的思路与以下几种因素有关：(1)材料开发的历史，结构材料→功能材料→智慧材料。(2)人工智慧计算机的影响，也就是生物计算机的未来模式、学习计算机、三维识别计算机对材料提出的新要求。(3)从材料设计的角度考虑智慧材料的制造。(4)软体功能引入材料。(5)对材料的期望。(6)能量的传递。(7)材料具有时间轴的观点，如寿命预告功能、自修复功能，甚至自学习、自增殖和自净化功能，因外部 *** 时间轴可对应作出积极自变的动态响应，即仿照生物体所具有的功能。例如，智慧人工骨不仅与生物体相容性良好，而且能依据生物体骨的生长、治愈状况而分解，最后消失。 1．1 仿生与智慧材料 智慧材料的效能是组成、结构、形态与环境的函式，它具有环境响应性。生物体的最大特点是对环境的适应，从植物、动物到人类均如此。细胞是生物体的基础，可视为具有感测、处理和执行三种功能的融合材料，因而细胞可作为智慧材料的蓝本。 对于从单纯物质到复杂物质的研究，可以通过建立模型实现。模型使复杂的生物材料得解，从而创造出仿生智慧材料。例如，高分子材料是人工设计的合成材料，在研究时曾借鉴于天然丝的大分子结构，然后合成出了强度更高的尼龙。目前，已根据模拟资讯接受功能蛋白质和执行功能蛋白质，创造出由超微观到巨集观的各种层次的智慧材料。 1．2 智慧材料设计 用现有材料组合，并引入多重功能，特别是软体功能，可以得到智慧材料。随着资讯科学的迅速发展，自动装置(Automaton)不仅用于机器人和计算机这类人工机械，更可用于能条件反射的生物机械。 此自动装置在输入讯号(资讯)时，能依据过去的输入讯号(资讯)产生输出讯号(资讯)。过去输入的资讯则能作为内部状态存贮于系统内。因此，自动装置由输入、内部状态、输出三部分组成。将智慧材料与自动装置类比，两者的概念是相似的。 自动装置M可用以下6个引数描绘： M＝（θ，X，Y，f，g，θ0） 式中θ为内部状态的集；X和Y分别代表输入和输出资讯的集；f表示现在的内部状态因输入资讯转变为下一时间内部状态的状态转变系数；g是现在的内部状态因输入资讯而输出资讯的输出系数；θ0为初期状态的集。
为使材料智慧化，可控制其内部状态θ、状态转变系数f及输出系数g。例如对于陶瓷，其θ、f、g的关系，即是材料结构、组成与功能性的关系。设计材料时应考虑这些引数。若使陶瓷的功能提高至智慧化，需要控制f和g。 一般陶瓷是微小晶粒聚整合的多晶体，常通过新增微量第二组分控制其特性。此第二组分的本体和微晶粒界两者的效能均影响所得材料特性。 实际上，第二组分的离子引入系统时，其自由能(G=H-TS)发生变化，为使材料的自由能(G)最小，有必要控制焓(H)，使熵(S)达最适合的数值。而熵与新增物的分布有关，因此陶瓷的功能性控制可通过优化熵来实现。熵由材料本身的焓调控。故为使陶瓷具有高功能进而达到智慧化的目的，应使材料处于非平衡态、拟平衡态和亚稳定状态。 对于智慧材料而言，材料与资讯概念具有同一性。而某一L符号的平均资讯量Φ与机率P状态的资讯量logP有关，即
此式类同于热力学的熵，但符号相反，故称负熵(negtropy)。因熵为无序性的量度，负熵则是有序性的量度。 1．3 智慧材料的创制方法 基于智慧材料具有感测、处理和执行的功能，因而其创制实际上是将此类软体功能（资讯）引入材料。这类似于身体的资讯处理单元——神经原，可融各种功能于一体（图1（a）），将多种软体功能寓于几奈米到数十奈米厚的不同层次结构（图1（b）），使材料智慧化。此时材料的效能不仅与其组成、结构、形态有关，更是环境的函式。智慧材料的研究与开发涉及金属系、陶瓷系、高分子系和生物系智慧材料和系统。 2、 智慧无机非金属材料 智慧无机非金属材料很多，在此介绍几种较为典型的智慧无机非金属材料。 2．1 智慧陶瓷 2．1．1 氧化锆增韧陶瓷 氧化锆晶体一般有三种晶型： 其中t-ZrO2转化为m-ZrO2相变具有马氏体相变的特征，并且相变伴随有3%～5%的体积膨胀。不加稳定剂的ZrO2陶瓷在烧结温度冷却的过程中，就会由于发生相变而严重开裂。解决的办法是新增离子半径比Zr小的Ca、Mg、Y等金属的氧化物。 氧化锆相变可分为烧成冷却过程中相变和使用过程中相变。造成相变的原因，前者是温度诱导，后者是应力诱导。两类相变的结果都可使陶瓷增韧。增韧机制主要有相变增韧、微裂纹增韧、表面增韧、裂纹弯曲和偏转增韧等[9]。 当ZrO2晶粒尺寸比较大而稳定剂含量比较小时，陶瓷中的t-ZrO2晶粒在烧成后冷却至室温的过程中发生相变，相变所伴随的体积膨胀在陶瓷内部产生压应力，并在一些区域形成微裂纹。当主裂纹在这样的材料中扩充套件时，一方面受到上述压应力的作用，裂纹扩充套件受到阻碍；同时由于原有微裂纹的延伸使主裂纹受阻改向，也吸收了裂纹扩充套件的能量，提高了材料的强度和韧性。这就是微裂纹增韧。 由于ZrO2相变温度很高，借助温度变化来设计智慧材料是不可行的，需要研究应力诱导下的相变增韧，应力诱导下的相变增韧在ZrO2增韧陶瓷中是最主要的一种增韧机制。 材料中的t-ZrO2晶粒在烧成后冷却至室温的过程中仍保持四方相形态，当材料受到外应力的作用时，受应力诱导发生相变，由t相转变为m相。由于ZrO2晶粒相变吸收能量而阻碍裂纹的继续扩充套件，从而提高了材料的强度和韧性。相转变发生之处的材料组成一般不均匀，因结晶结构的变化，导热和导电率等效能随之而变，这种变化就是材料受到外应力的讯号，从而实现了材料的自诊断。
对氧化锆材料压裂而产生裂纹，在300℃热处理50h后，因为t相转变为m相过程中产生的体积膨胀补偿了裂纹空隙，可以再弥合，实现了材料的自修复。 对于材料使用中产生的疲劳强度及膨胀状况等，可通过材料的尺寸、声波传播速度、导热和导电率的变化进行在位观测。 2．1．2灵巧陶瓷 灵巧陶瓷是灵巧材料的一种，它能够感知环境的变化,并通过反馈系统作出相应的反应。用若干多层锆钛酸铅(PZT)可制成录影磁头的自动定位跟踪系统，日本利用PZT压电陶瓷块制成了Pachinko游戏机。 录影磁头的自动定位跟踪系统的原理是：在PZT陶瓷双层悬臂弯曲片上，通过布设的电极将其分为位置感受部分和驱动定位部分。位置感受部分即为感测器，感受电极上所获得的电压通过反馈系统施加到定位电极上，使层片发生弯曲，跟踪录影带上的磁迹，见图2。 Pachinko游戏机也应用了类似的原理。 利用灵巧陶瓷制成的灵巧蒙皮，可以降低飞行器和潜水器高速运动时的噪声，防止发生紊流，以提高执行速度，减少红外辐射达到隐形目的。 根据上述原则，完全有可能获得很灵巧材料。这种材料能够感知环境的多方面变化并能在时间和空间两方面调整材料的一种或多种效能引数，取得最优化响应。因此，感测、执行和反馈是灵巧材料工作的关键功能。 2.1.3压电仿生陶瓷 材料仿生是材料发展的方向之一。日本研究人员正在研究鲸鱼和海豚的尾鳍和飞鸟的鸟翼，希望能研究出象尾鳍和鸟翼那样柔软、能摺叠、又很结实的材料。 图3为模拟鱼类泳泡运动的弯曲应力感测器。感测器中两个金属电极之间有一很小的空气室，PZT压电陶瓷起覆盖泳泡肌肉的作用。因空气室的形状类似于新月，故称为“Moonie”复合物。此压电水声器应用特殊形状的电极，通过改变应力方向，使压电应变常数dh增至极大值。当厚的金属电极因声波而承受静水压力时，一部分纵向应力转变为符号相反的径向和切向应力，使压电常数d3l由负值变为正值，它与d33叠加，使dh值增加。这类复合材料的dh•gh值比纯PZT材料的大250倍。 应用PZT纤维复合材料和“Moonie”型复合物设计开发的执行器元件，可以消除因声波造成的稳流。 2．2 智慧水泥基材料 在现代社会中，水泥作为基础建筑材料应用极为广泛，使水泥基材料智慧化具有良好的应用前景。 智慧水泥基材料包括：应力、应变及损伤自检水泥基材料[10～12]；自测温水泥基材料[13]；自动调节环境溼度的水泥基材料[14]；仿生自愈合水泥基材料[15、16]及仿生自生水泥材料[17]等。 水泥基材料中掺加一定形状、尺寸和掺量的短切碳纤维后，材料的电阻变化与其内部结构变化是相对应的。因此，该材料可以监测拉、弯、压等工况及静态和动态载荷作用下材料内部情况。在水泥净浆中0.5%（体积）的碳纤维用做感测器，其灵敏度远远高于一般的电阻应变片。 将一定长度的PAN基短切碳纤维掺入水泥净浆中，材料产生了热电效应。这种材料可以对建筑物内部和周围环境温度的变化实时监测。基于该材料的热电效应，还可能利用太阳能和室内外温差为建筑物供电。如果进一步使该材料具有Seebeck效应的逆效应——Peltier效应，那么就可能制得具有制冷制热材料。 在水泥净浆中掺加多孔材料，利用多孔材料吸溼量与温度的关系，能够使材料具有调溼功能。
一些科学家目前在研制一种能自行愈合的混凝土。设想把大量的空心纤维埋入混凝土中，当混凝土开裂时，事先装有“裂纹修补剂”的空心纤维会裂开，释放出粘结修补剂把裂纹牢牢地粘在一起，防止混凝土断裂。这是一种被动智慧材料，即在材科中没有埋入感测器监测裂痕，也没有在材料中埋入电子晶片来“指导”粘接裂开的裂痕。与此原理相同，美国根据动物骨骼的结构和形成机理，尝试仿生水泥基材料的制备。该材料在使用过程中如果发生损伤，多孔有机纤维回释放高聚物愈合损伤。 美国科学家正在研究一种主动智慧材料，能使桥梁出现问题时自动加固。他们设计的一种方式是：如果桥梁的某些区域性出现问题，桥梁的另一部分就自行加固予以弥补。这一设想在技术上是可行的。随着电脑技术的发展，完全可以制造出极微小的讯号感测器和微电子晶片及计算机把这些感测器、微型计算机晶片埋入桥梁材料中。桥梁材料可以用各种神奇的材料构成，例如用形状记忆材料。埋在桥梁材料中的感测器得到某部分材料出现问题的讯号，计算机就会发出指令，使事先埋入桥梁材料中的微小液演变成固体而自动加固。 3、结语 目前，智慧材料尚处在研究发展阶段，它的发展和社会效应息息相关。飞机失事和重要建筑等结构的损坏，激励着人们对具有自预警、自修复功能的灵巧飞机和材料结构的研究。以材料本身的智慧性开发来满足人们对材料、系统和结构的期望，使材料结构能“刚”“柔”结合，以自适应环境的变化。在未来的研究中，应以以下几个方面为重点。 （1）如何利用飞速发展的资讯科技成果，将软体功能引入材料、系统和结构中； （2）进一步加强探索型理论研究及材料复合智慧化的机理研究，加速发展智慧材料科学； （3）加强应用基础研究。
无机非金属材料是 广义上的包括陶瓷、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。无机非金属材料是相对于金属材料而言的。金属材料一般是金属键原子相互作用；无机非金属一般是共价键和离子键原子共同作用的结果。非金属材料的原子组织结构要比金属材料复杂的多。
无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物及碲化物）和矽酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。包括陶瓷、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型无机材料等。 无机非金属材料的分类；新型无机非金属材料与传统无机非金属材料节 新型无机非金属材料
材料包括很多种，可以把它们分类： 一、材料的分类和特点：
1．材料可分为：无机非金属材料 传统无机非金属材料 如：水泥、玻璃、陶瓷
新型无机非金属材料 如：高温结构陶瓷、光导纤维
金属材料 如：Fe、Cu、Al、合金等。
高分子材料 如：聚乙烯、聚氯乙烯
新型无机非金属材料特性；①承受高温，强度高。 ②具有光学特性。③具有电学特性。 ④具有生物功能。
新型无机非金属材料很多，现列举几种：压电材料；磁性材料；导体陶瓷；镭射材料，光导纤维；超硬材料（氮化硼）；高温结构陶瓷；生物陶瓷（人造骨头、人造血管）等等
传统无机非金属材料：具有性质稳定，抗腐蚀、耐高温等优点，但质脆，经不起热冲击。 新型无机非金属材料：除具有传统无机非金属材料的优点外，还有某些特征如：强度高、具有电学、光学特性和生物功能等。 几种常见的新型元素非金属材料 1、高温结构陶瓷 (1)结构材料：是指利用其强度、硬度、韧性等机械效能制成的各种材料，如金属单质及合金等。 (2)高温结构陶瓷的效能：高温结构陶瓷既具有传统意义上的陶瓷的优点，又弥补了金属材料的缺点，其优点是：能经受高温、耐氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度较小等。 (3)高温结构陶瓷的品种：已得到广泛使用的有氧化铝陶瓷，氮化矽陶瓷，碳化硼陶瓷等。 (4)普通柴油机是用金属制作的，金属制品在高温时容易损坏，必须有一个水箱进行冷却；这样就会使大量的热散失到空气中而浪费掉。氮化矽陶瓷是一种高温结构陶瓷，具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、不易传热等优点，用它做的柴油机不需水冷却，热效率大大提高。 2、光导纤维 光导纤维即光纤，其工作原理是利用光纤材料具有较大的折射率，光可在其中传导而很少损耗的性质，从而可用光纤来传送光学讯号。多条经过处理的光纤绕在一起就成为光缆，光纤主要应用于通讯，具有容量大，抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高，防窃听等诸多优点；另外光纤还用于医疗、资讯处理、传输影象、照明等许多方面。
材料化学专业 本专业培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技术，具备材料化学相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及与其相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料化学高阶专门人才。 1．掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知识； 2．掌握材料制备(或合成)、材料加工、材料结构与效能测定等方面的基础知识、基本原理和基本实验技能； 3．了解相近专业的一般原理和知识； 4．熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策，国内外智慧财产权等方面的法律法规； 5．了解材料化学的理论前沿、应用前景和最新发展动态，以及材料科学与工程产业的发展状况； 6．掌握中外文资料查询、文献检索以及运用现代资讯科技获取相关资讯的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。 详细介绍 主干学科：材料科学、化学 主要课程：有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结构化学、流体力学、工程力学、材料化学、材料物理等。 主要实践性教学环节：包括生产实习、毕业论文等，一般安排10--20周。 修业年限：四年 授予学位：理学或工学学士 相近专业：材料化学 冶金工程 金属材料工程 无机非金属材料工程 高分子材料与工程 材料科学与工程 复合材料与工程 焊接技术与工程 宝石及材料工艺学 粉体 再生资源科学与技术 稀土工程 非织造材料与工程 材料化学专业主要的研究范畴并不是材料的化学性质（，而是材料在制备、使用过程中涉及到的化学过程、材料性质的测量。比如陶瓷材料在烧结过程中的变化（也就是怎么才能烧出想要的陶瓷）、金属材料在使用过程中的腐蚀现象（怎样防止生锈）、冶金过程中条件的控制对产品的影响（怎么才能炼出优质钢材）等等。材料性质的测量也不同于材料物理专业的方法。材料化学专业所研究的大多跟传统产业有关，属于解决实际问题的理论学科，因此材料化学专业研究的课题没有那么新潮和热门，但是在现实生产中，对优秀的材料化学方面人才的需求是巨大的，例如说冶金行业，在钢铁、有色金属冶炼过程中效率低、产品质量差、生产过程中浪费严重等问题，都需要用材料化学的知识来解决。
无机非金属是其中的一个方向 这应该不是工科的，所以感觉不如材料科学与工程好。理科学生进工厂还是比较难吧，中国的现状就是理科不如工科
玻璃，水泥，陶瓷
无机化学是研究无机化合物的化学，是化学领域的一个重要分支。通常无机化合物与有机化合物相对，指不含C-H键的化合物，因此一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳、氰化物、硫氰酸盐、碳酸及碳酸盐等都属于无机化学研究的范畴。但这二者界限并不严格，之间有较大的重叠，有机金属化学即是一例。无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质和它们的反应进行实验研究和理论解释的科学，是化学学科中发展最早的一个分支学科。过去认为无机物质即无生命的物质，如岩石、土壤，矿物、水等；而有机物质则是由有生命的动物和植物产生，如蛋白质、油脂、淀粉、纤维素、尿素等。1828年德意志化学家维勒从无机物氰酸铵制得尿素，从而破除了有机物只能由生命力产生的迷信，明确了这两类物质都是由化学力结合而成。现这两类物质是按上述组分不同而划分的。化学还有其它细分类。无机化学只是化学反应中的冰山一角，化学反应主要以无机为主。原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用,后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质，于是加以仿效，这就是古代化学工艺的开始。如至少在公元前6000年，中国原始人即知烧粘土制陶器，并逐渐发展为彩陶、白陶，釉陶和瓷器。公元前5000年左右，人类发现天然铜性质坚韧，用作器具不易破损。后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜）与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜，进而被还原为金属铜，经过反复观察和试验，终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术，公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜，这个反应成为后来生产铜的方法之一，此法也叫“湿法炼铜”。化合物方面，在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氯化钠）是调味品，苦盐（硫酸镁）的味苦。公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐）器皿。公元七世纪，中国即有焰硝(硝酸钾）、硫黄和木炭做成火药的记载。明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术，其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红矾、黄矾、等几十种无机物的生产过程。由此可见，在化学科学建立前，人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。古代的炼丹术是化学科学的先驱，炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞）之类药剂变成黄金，并炼制出长生不老之丹的方术。中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。公元142年中国金丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书，约在360年有葛洪著的《抱朴子》，这两该书记载了60多种无机物和它们的许多变化。约在公元8世纪，欧洲金丹术兴起，后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学，而中国的金丹术则未能进一步演进。金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。金丹家所追求的目的虽属荒诞，但所使用的操作方法和积累的感性知识，却成为化学科学的前驱。由于最初化学所研究的多为无机物，所以近代无机化学的建立就标志着近代化学的创始。建立近代化学贡献最大的化学家有三人，即英国的玻意耳、法国的拉瓦锡和英国的道尔顿。玻意耳在化学方面进行过很多实验，如磷、氢的制备，金属在酸中的溶解以及硫、氢等物的燃烧。他从实验结果阐述了元素和化合物的区别，提出元素是一种不能分出其他物质的物质。这些新概念和新观点，把化学这门科学的研究引上了正确的路线，对建立近代化学作出了卓越的贡献。拉瓦锡采用天平作为研究物质变化的重要工具，进行了硫、磷的燃烧，锡、汞等金属在空气中加热的定量实验，确立了物质的燃烧是氧化作用的正确概念，推翻了盛行百年之久的燃素说。拉瓦锡在大量定量实验的基础上，于1774年提出质量守恒定律，即在化学变化中，物质的质量不变。1789年，在他所著的《化学概要》中，提出第一个化学元素分类表和新的化学命名法，并运用正确的定量观点，叙述当时的化学知识，从而奠定了近代化学的基础。由于拉瓦锡的提倡，天平开始普遍应用于化合物组成和变化的研究。1799年，法国化学家普鲁斯特归纳化合物组成测定的结果，提出定比定律，即每个化合物各组分元素的重量皆有一定比例。结合质量守恒定律，1803年道尔顿提出原子学说，宣布一切元素都是由不能再分割、不能毁灭的称为原子的微粒所组成。并从这个学说引伸出倍比定律，即如果两种元素化合成几种不同的化合物，则在这些化合物中，与一定重量的甲元素化合的乙元素的重量必互成简单的整数比。这个推论得到定量实验结果的充分印证。原子学说建立后，化学这门科学开始宣告成立。19世纪30年代，已知的元素已达60多种，俄国化学家门捷列夫研究了这些元素的性质，在1869年提出元素周期律：元素的性质随着元素原子量的增加呈周期性的变化。这个定律揭示了化学元素的自然系统分类。元素周期表就是根据周期律将化学元素按周期和族类排列的，周期律对于无机化学的研究、应用起了极为重要的作用。自然界已有的元素共109种，其中94种存在于自然界，15种是人造的。代表化学元素的符号大都是拉丁文名称的缩写。中文名称有些是中国自古以来就熟知的元素，如金、铝、铜、铁、锡、硫、砷、磷等；有些是由外文音译的，如钠、锰、铀、氦等；也有按意新创的，如氢（轻的气）、溴（臭的水）、铂（白色的金，同时也是外文名字的译音）等。周期律对化学的发展起着重大的推动作用。根据周期律，门捷列夫曾预言当时尚未发现的元素的存在和性质。周期律还指导了对元素及其化合物性质的系统研究，成为现代物质结构理论发展的基础。系统无机化学一般就是指按周期分类对元素及其化合物的性质、结构及其反应所进行的叙述和讨论。19世纪末的一系列发现，开创了现代无机化学；1895年伦琴发现X射线；1896年贝克勒尔发现铀的放射性；1897年汤姆逊发现电子；1898年，居里夫妇发现钋和镭的放射性。20世纪初卢瑟福和玻尔提出原子是由原子核和电子所组成的结构模型，改变了道尔顿原子学说的原子不可再分的观念。1916年科塞尔提出电价键理论，路易斯提出共价键理论，圆满地解释了元素的原子价和化合物的结构等问题。1924年，德布罗意提出电子等物质微粒具有波粒二象性的理论；1926年，薛定谔建立微粒运动的波动方程；次年，海特勒和伦敦应用量子力学处理氢分子，证明在氢分子中的两个氢核间，电子几率密度有显著的集中，从而提出了化学键的现代观点。此后，经过几方面的工作，发展成为化学键的价键理论、分子轨道理论和配位场理论。这三个基本理论是现代无机化学的理论基础。无机化学在成立之初，其知识内容已有四类，即事实、概念、定律和学说。用感官直接观察事物所得的材料，称为事实；对于事物的具体特征加以分析、比较、综合和概括得到概念，如元素、化合物、化合、化分、氧化、还原、原子等皆是无机化学最初明确的概念；组合相应的概念以概括相同的事实则成定律，例如，不同元素化合成各种各样的化合物，总结它们的定量关系得出质量守恒、定比、倍比等定律；建立新概念以说明有关的定律，该新概念又经实验证明为正确的，即成学说。例如，原子学说可以说明当时已成立的有关元素化合重量关系的各定律。化学知识的这种派生关系表明它们之间的内在联系。定律综合事实，学说解释并贯串定律，从而把整个化学内容组织成为一个有系统的科学知识。人们认为近代化学是在道尔顿创立原子学说之后建立起来的，因为该学说把当时的化学内容进行了科学系统化。系统的化学知识是按照科学方法进行研究的。科学方法主要分为三步：搜集事实 搜集的方法有观察和实验。实验是控制条件下的观察。化学研究特别重视实验，因为自然界的化学变化现象都很复杂，直接观察不易得到事物的本质。例如，铁生锈是常见的化学变化，若不控制发生作用的条件，如水气、氧、二氧化碳、空气中的杂质和温度等就不易了解所起的反应和所形成的产物。无论观察或实验，所搜集的事实必须切实准确。化学实验中的各种操作，如沉淀、过滤、灼烧、称重、蒸馏、滴定、结晶、萃取等等，都是在控制条件下获得正确可靠事实知识的实验手段。正确知识的获得，既要靠熟练的技术，也要靠精密的仪器，近代化学是由天平的应用开始的。通过对每一现象的测量，并用数字表示，才算对此现象有了确切知识。建立定律 古代化学工艺和金丹术积累的化学知识虽然很多，但不能称为科学。要知识成为科学，必须将搜集到的大量事实加以分析比较，去粗取精，由此及彼地将类似的事实归纳成为定律。例如普鲁斯特注意化合物的成分，他分析了大量的、采自世界各地的、天然的和人工合成的多种化合物，经过八年的努力后发现每一种化合物的组成都是完全相同的，于是归纳这类事实，提出定比定律。创立学说 化学定律虽比事实为少，但为数仍多，而且各自分立，互不相关。化学家要求理解各定律的意义及其相互关系。道尔顿由表及里地提出物质由原子构成的概念，创立原子学说，解释了关于元素化合和化合物变化的重量关系的各个定律，并使之连贯起来，从而将化学知识按其形成的层次组织成为一门系统的科学。由于各学科的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多跨学科的新的研究领域。无机化学与其他学科结合而形成的新兴研究领域很多，例如生物无机化学就是无机化学与生物化学结合的边缘学科。现代物理实验方法如：X射线、中子衍射、电子衍射、磁共振、光谱、质谱、色谱等方法的应用，使无机物的研究由宏观深入到微观，从而将元素及其化合物的性质和反应同结构联系起来，形成现代无机化学。现代无机化学就是应用现代物理技术及物质微观结构的观点来研究和阐述化学元素及其所有无机化合物的组成、性能、结构和反应的科学。无机化学的发展趋向主要是新型化合物的合成和应用，以及新研究领域的开辟和建立。近几年中国无机化学在国家自然科学基金及其它基础项目的支持下，基础研究取得突出进展，成果累累，一批中青年专家的工作脱颖而出。有的专家在科研成果转化、产业化方面作出了突出成绩；有的专家在国际高水平的专业杂志Science,Accounts of Chemical Reserch,Angew.Chem.Int.ed.,J. Am. Chem. Soc.上发表了一批有影响的科学论文。以化学著名期刊Angew. Chem. Int. Ed.和J. Am. Chem. Soc.为例，据不完全统计，近10年来，大陆学者在Angew. Chem. Int. Ed. 上共发表论文44篇，其中无机化学领域的专家发表18篇，占41%。特别是近两年，大陆学者在Angew. Chem. Int. Ed. 上共发表论文30篇，无机化学领域的专家发表16篇，占53%，增长迅速；近10年大陆学者在J. Am. Chem. Soc. 上发表论文53篇，无机化学学者发表11篇，占20%；有机化学领域的专家，在Angew. Chem. Int. Ed. 上共发表论文8篇；在J. Am. Chem. Soc. 上发表论文14篇，也表现出良好的发展势头。我们相信在国家自然科学基金的资助下，化学学科能够继续取得基础研究的突破，开创新领域，开展国际领先的独创性研究工作。无机化学的在以下几个方面取得了令人瞩目的成绩：1.中国科技大学钱逸泰、谢毅研究小组在水热合成工作基础上在有机体系中设计和实现了新的无机化学反应，在相对低的温度制备了一系列非氧化物纳米材料。溶剂热合成原理与水热合成类似，以有机溶剂代替水，在密封体系中实现化学反应。他们在苯中280℃下将GaCl3和Li3N反应制得纳米GaN的工作发表在Science上，审稿人评价为“文章报道了两个激动人心的研究成果：在非常低的温度下苯热制备了结晶GaN；观察到以前只在超高压下才出现的亚稳的立方岩盐相。……”文章已被Science 等刊物引用60次。在甲苯中溶剂热共还原制成InAs，文章发表在J. Am. Chem. Soc.上；在KBH4存在下，在毒性低的单质As和InCl3反应制得纳米InAs，文章发表在Chem. Mater.上；在700℃下将CCl4和金属Na发生类似Wurtz反应制成金刚石，该工作在Science上发表不久就被美国《化学与工程新闻》评价为“稻草变黄金”；用溶剂热合成了一维CdE(E=S,Se,Te），文章发表在Chem. Mater.上；用金属Na还原CCl4和SiCl4在400℃下制得一维SiC纳米棒的工作发表在Appl. Phys. Lett.上，被审稿人认为这是一种“新颖的和非常有趣的合成方法，……将促进该领域更深入的工作”；多元金属硫族化合物纳米材料的溶剂热合成：如AgMS2 和CuMS2(M=Ga,In）的文章分别发表在Chem. Commum.和Inorg. Chem.；成功地将部分硫族化合物纳米材料的溶剂制备降至室温，其中一维硒化物的工作发表在J. Am. Chem. Soc. 和Adv. Mater.上；不定比化合物的制备和亚稳物相的鉴定：如Co9S8等不定比化合物的溶剂热合成发表在Inorg. Chem.上，岩盐型GaN亚稳相的高分辨率电镜鉴定工作发表在Appl. Phys. Lett.上。2.吉林大学冯守华、徐如人研究组应用水热合成技术，从简单的反应原料出发成功地合成出具有螺旋结构的M(4,4'-bipy)2(VO2)2(HPO4)4 (M=Co; Ni）。在这两个化合物中，PO4四面体和VO4N三角双锥通过共用氧原子交替排列形成新颖的V/P/O无机螺旋链。结构中左旋和右旋的V/P/O螺旋链共存。这些左旋和右旋的螺旋链严格交替，并被M(4,4'-bipy)2结构单元连接，形成开放的三维结构。无机螺旋链的形成，归因于M(4,4'-bipy)2结构单元上的两个联吡啶刚性分子分别与两个相邻螺旋链上的钒原子配位产生的拉力。研究结果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2000,Vol. 39,No. 13,2325-2327。鉴于在国际上无机水热合成前沿领域的系统和创新性研究工作，吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室冯守华教授和徐如人院士2001年应邀为美国化学会《化学研究评述》（Accounts of Chemical Reserch）撰写综述论文。综述题目为“New Materials in Hydrothermal Synthesis” （Acc. Chem. Res.，34(3），239?/FONT>247，2001）。该文从以下七个方面系统地总结了新材料水热合成化学方面的研究成果：微孔晶体；离子导体；复合氧化物和复合氟化物；低维磷酸铝；无机/有机杂化材料；特殊聚集态材料；材料，生命，环境与社会问题。3.南京大学熊仁根、游效曾等在光学活性类沸石的组装及其手性拆分功能研究方面设计和合成具有手性与催化功能的无机-有机杂化的多维结构，他们改性了光学活性的天然有机药物(奎宁），以它作为配体同金属离子自组装构成了一个能进行光学拆分（或选择性的包合S-构型）消旋2-丁醇和3-甲基-2-丁醇，拆分率达98%以上的三维多孔类沸石。在成功设计这个类沸石时，我们主要考虑了以下一些因素：负一价阴离子的配体（排除了外部阴离子占据空洞的可能性）；配体具有大量的有机部分增强了疏水性；同时也有亲水基团,N、OH等基团共存于一个配体中 这样配体具有两性；多个手性中心（4个）。这是目前第一个能拆分的具有光学活性的类沸石，该工作被认为是非常重要和有意义的工作，发表在Angew. Chem. Int. Ed.,(2001,40,4422-4425）上，并被选为Hot Paper。4.中国科学院福建物质结构研究所洪茂椿、吴新涛等在纳米材料和无机聚合物方面的工作有30篇论文发表在国际高水平的刊物如Angew. Chem. Int. Ed.，J. Am. Chem. Soc.，Chem. Eur. J.，Chem. Comm.，Inorg. Chem.上，引起了国内外同行的广泛重视。他们在纳米金属分子笼（nanometer-sized metallomolecular cage）的合成，结构和性能研究方面考虑有机桥联配体与金属离子的协同作用和结构调控，设计合成了一种含有机硫和氮的三齿桥联配体tpst，其中的吡啶环与中心隔离体通过柔性的硫醚联结. 通过tpst配体与两价的镍、钯或铂离子自组装反应，我们成功地构筑了具有Oh对称的立方体金属-有机笼子[Ni6(tpst)8Cl12]，其笼内体积超过1000?3，可以同时容纳多种离子和溶剂分子。该笼子在100° C下稳定并有12个较大的可变的窗口，可以让小分子进出笼子。这是目前已测定单晶结构的容量最大的一个金属-有机笼子（ J. Am. Chem. Soc. 2000,122，4819-4820）。进行了具有大孔洞的新型金属¾ 有机类分子筛(New type of metal-organic macroporous zeotype) 的合成，结构和性能的研究。这一方面的研究工作主要集中在合成合适的有机配体设计合成孔洞大小和形状适宜的复合聚合物。他们把tpst 配体和一价的金属离子进行逐步组装，制成了一种具有纳米级管的一维聚合物[Ag7(tpst)4(ClO4)2(NO3)5]n ， 管中可以同时容纳离子和小分子。这是目前唯一的一种具有金属-有机的纳米管的一维聚合物。他们还成功地构筑了一个新型的具有纳米级孔洞的类分子筛[{Zn4(OH)2(bdc)3}· 4(dmso)2H2O]n，其中孔洞的大小近一纳米。骨架的金属可以是具有催化活性的金属团簇。把多齿羧酸大配体与稀土金属和过渡金属离子反应，制成了多种含稀土金属和过渡金属且具有大孔洞的一维、二维和三维聚合物,[Gd2Ag2(pydc)4(H2O)4]n [{Gd2Cu3(pydc)6(H2O)12}.4H2O]n ，[{Gd4Cu2(pydc)8 (H2O)12}.4H2O]n ，[{Gd2Zn3(pydc)6(H2O)12}.4H2O]n ，[{Gd4Zn2(pydc)8。金属纳米线和金属-有机纳米板的合成和结构研究。设计合成了一些金属纳米线、金属-非金属纳米线和金属有机纳米板，应用结构化学研究手段，研究它们的自组装规律、空间结构、电子结构及其物理化学性能，探索空间结构与性质和性能的关系规律。5．北京大学高松研究小组在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。外磁场依赖的特殊的磁弛豫现象。在水溶液中以1:1:1的摩尔比缓慢扩散K3[M(CN)6] (M = FeIII,CoIII),bpym (2,2’-bipyrimidine) 和Nd(NO3)3，合成了第一例氰根桥联的4f-3d二维配位高分子[NdM(bpym)(H2O)4(CN)6]× 3H2O,24个原子形成的大六边形环 分别以顶点和边相连，构筑成独特的二维拓扑结构。通过对结构相同的两个化合物的磁性比较研究，确定了NdIII-FeIII间存在弱的铁磁相互作用。尽管在2K以上未观察到长程磁有序，零外场下变温交流磁化率也表现出通常的顺磁行为，但是，在外磁场（2kOe）存在时交流磁化率表现出慢的磁弛豫现象 与超顺磁体和自旋玻璃有类似之处。用该体系几何上的自旋阻挫给予了初步解释（Angew. Chem. -Int. Ed.,40(2),434-437,2001）。金属簇合物为结构单元的超分子组装。以混合稀土盐Dy(ClO4)3和天冬氨酸的水溶液 调节溶液的pH到大约6.5，合成得到了一个三维开放骨架结构的配位高分子 其孔径达11.78A。用天冬氨酸这个二元羧酸替代一元氨基羧酸的结果是，在生理pH条件下形成的氨基酸稀土配合物从分立的四核立方烷结构组装成三维的超立方烷（Angew. Chem.-Int. Edit.,39(20),3644-6,2000）。氰根桥联的三维铁磁体。以以4d金属离子Ru(III) 稳定的的二氰根配合物[RuIII(acac)2(CN)2]-为“建筑块”与3d金属离子Mn(II）反应，合成了一个氰根桥联的类金刚石结构的三维配位高分子。磁性研究表明，Ru-Mn间呈铁磁性作用，并且在3.6 K 以下表现出长程铁磁有序。这是第一例含Ru(III）的分子铁磁体。缓慢扩散Cu(en)(H2O)2SO4的水溶液到K3[Cr(CN)6]的水-乙醇溶液，得到一个氰根桥联的结构新颖的三维配位高分子[Cu(EtOH)2][Cu(en)]2[Cr(CN)6]2，磁性研究表明，Cr-Cu间呈铁磁相互作用，并且在57 K以下表现出长程铁磁有序。这是第一个结构和磁性表征的Cr-Cu三维分子磁体（Angew. Chem.-Int. Edit.,40(16),3031-3,2001; J. Am. Chem. Soc.,123,11809-10,2001）。6．清华大学李亚栋研究组在新型一维纳米结构的制备、组装方面取得了突出的进展。李亚栋课题组首次发现了由具有准层状结构特性的金属铋形成的一种新型的单晶多壁金属纳米管，有关研究成果在美国化学会志上（J. Am. Chem. Soc. 123(40),9904~9905,2001）报道。这是国际上首例由金属形成的单晶纳米管，铋纳米管的发现为无机纳米管的形成机理和应用研究提供了新的对象和课题。他们还设计利用人工合成的有机无机层状结构作为前驱体合成出金属钨单晶纳米线和高质量的WS2纳米管，并借助小角X射线衍射和高分辨电镜微结构分析，详细研究了由层状前驱体到纳米管的层状卷曲机制，为一维纳米线和纳米管的合成提供了新的方法和思路。这方面的工作发表在德国应用化学(Angew. Chem. Int. Ed. 41(2),333~335,2002）和美国化学会志(J. Am. Chem. Soc. 124(7),1411~1416,2002）上。7 .东北师范大学王恩波课题组对多金属氧簇的研究处于领先地位。在多金属氧簇晶体设计合成，多金属氧簇的功能材料方面都取得很好的成就。王恩波课题组的在国际的高端杂志上发表过多篇论文，如德国应用化学和美国化学会志等，引起了广泛的关注。一维氧化物纳米线、带及管由于其广泛的应用情景而倍受重视。李亚栋等通过液相反应途径，在较温和的条件下成功地合成了高质量的a 和b二氧化锰纳米线和纳米棒，同时实现了对产物成相的调控。此外，他们还合成出了单晶MoO3纳米带和钛酸盐纳米管。这方面的工作部分已发表在美国化学会志（J. Am. Chem. Soc. 124(12),2880~2881,2002）等杂志上。无机化学在最近几年里所取得的突出进展主要表现在固体材料化学、配位化学方面，在某种程度上与国际保持同步发展。从传统的无机化学角度来看，生物无机化学和放射化学的研究则相对滞后。在国家自然科学基金委员会政策局、化学部和中国科学院化学部的共同支持下，2002年3月5-7日在深圳举行了生物无机化学发展战略研讨会。会议分析了国内外生物无机化学发展过程和在目前生命科学和化学科学交叉发展相互促进的强大动力和趋势。中国生物无机化学是在20世纪80年代开始发生发展的，当时落后于国际约10年。在国家自然科学基金委员会十几年连续支持下，在全体从事生物无机化学研究者的努力下，生物无机化学的研究10年内跃升了三个台阶，研究对象从生物小分子配体上升到生物大分子；从研究分离出的生物大分子到研究生物体系；近年来又开始了对细胞层次的无机化学研究，研究水平逐年提高。中国在金属配合物与生物大分子的相互作用、金属蛋白结构与功能、金属离子生物效应的化学基础，以及无机药物化学、生物矿化方面都有了相对固定的研究方向，研究队伍日益年轻化。但中国生物无机化学的总体水平与国际水平还有一定差距，究其原因是研究经费投入不足，研究周期较长，但最突出的问题是缺乏杰出的青年研究人才。放射化学的研究也表现出以上特点，其中最重要的也是要扶持年青的研究人才脱颖而出。
无机化学是研究无机化合物的化学，是化学领域的一个重要分支。通常无机化合物与有机化合物相对，指不含C-H键的化合物，因此一氧化碳、二氧化碳、二硫化碳、氰化物、硫氰酸盐、碳酸及碳酸盐等都属于无机化学研究的范畴。但这二者界限并不严格，之间有较大的重叠，有机金属化学即是一例。
学科简介
无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质和它们的反应进行实验研究和理论解释的科学，是化学学科中发展最早的一个分支学科。
过去认为无机物质即无生命的物质，如岩石、土壤，矿物、水等；而有机物质则是由有生命的动物和植物产生，如蛋白质、油脂、淀粉、纤维素、尿素等。1828年德意志化学家维勒从无机物氰酸铵制得尿素，从而破除了有机物只能由生命力产生的迷信，明确了这两类物质都是由化学力结合而成。现这两类物质是按上述组分不同而划分的。化学还有其它细分类。
无机化学只是化学反应中的冰山一角，化学反应主要以无机为主。
研究内容
无机化学在成立之初，其知识内容已有四类，即事实、概念、定律和学说。
用感官直接观察事物所得的材料，称为事实；对于事物的具体特征加以分析、比较、综合和概括得到概念，如元素、化合物、化合、化分、氧化、还原、原子等皆是无机化学最初明确的概念；组合相应的概念以概括相同的事实则成定律，例如，不同元素化合成各种各样的化合物，总结它们的定量关系得出质量守恒、定比、倍比等定律；建立新概念以说明有关的定律，该新概念又经实验证明为正确的，即成学说。例如，原子学说可以说明当时已成立的有关元素化合重量关系的各定律。
化学知识的这种派生关系表明它们之间的内在联系。定律综合事实，学说解释并贯串定律，从而把整个化学内容组织成为一个有系统的科学知识。人们认为近代化学是在道尔顿创立原子学说之后建立起来的，因为该学说把当时的化学内容进行了科学系统化。
无机化学释义：研究碳元素以外的各元素和它们的化合物以及碳的简单化合物的构备、性质、变化、制备、用途等的化学分支
1. Li P, Song AL, Li ZJ, Fan FL, Liang YC. 2011. Silicon ameliorates manganese toxicity by regulating manganese transport and antioxidant reactions in rice (Oryza sativa L.). Plant and Soil. (Accepted)（通讯作者）（影响因子：2.773）2. Fan FL, Yang QB, Li ZJ, Wei D, Cui XA, Liang YC. 2011. Impacts of organic and inorganic fertilizers on nitrification in a cold climate soil are linked to the bacterial ammonia oxidizer community. Microbial Ecology. 62：982-990（通讯作者）（影响因子：3.251）3. Zhang B, Chu GX, Wei CZ, Ye J, Li ZQ, Liang YC. 2011. The growth and antioxidant defense responses of wheat seedlings to omethoate stress. Pesticide Biochemistry and Physiology. 100: 273-279 （通讯作者）（影响因子：1.719）4. Su YH, Liang YC. 2011. Transport via xylem of atrazine, 2,4-dinitrotoluene, and 1,2,3-trichlorobenzene in tomato and wheat seedlings. Pesticide Biochemistry and Physiology. 100: 284-288（影响因子：1.719）5. Song AL, Li P, Li ZJ, Fan FL, Nikolic M, Liang YC. 2011. The alleviation of zinc toxicity by silicon is related to zinc transport and antioxidative reactions in rice. Plant and Soil. 344: 319-333. （通讯作者）（影响因子：2.773）6. Li ZJ, Xie XY, Zhang SQ, Liang YC. 2011. Wheat growth and photosynthesis as affected by oxytetracycline as a soil contaminant. Pedosphere. 21(2): 244–250（通讯作者）7. Sun WC, Zhang J, Fan QH, Xue GF, Li ZJ, Liang YC 2010. Silicon-enhanced resistance to rice blast is attributed to silicon-mediated defence resistance and its role as physical barrier. European Journal of Plant Pathology. 128：39-49 （通讯作者）（影响因子：1.931）8. Ge GF, Li ZJ, Fan FL, Chu GX, Hou ZA, Liang YC. 2010. Soil biological activity and their seasonal variations in response to long-term application of organic and inorganic fertilizers. Plant and Soil. 326:31–44（通讯作者）（影响因子：2.773）9. Liang YC, Zhu Y-G, Smith FA, Lambers H. 2010. Soil-plant interactions and sustainability of eco-agriculture in arid region: a crucially important topic to address. 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盐胁迫是限制植物生长和作物产量的主要非生物胁迫之一，全球盐渍土总面积高达8亿公顷，严重危害粮食安全。水稻是我国最重要的粮食作物，但对盐胁迫非常敏感，解析水稻盐胁迫响应的分子机制，对于改良水稻耐盐性具有重要科学意义。 IPA1（Ideal Plant Architecture 1）是此前中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队鉴定到的一个水稻株型调控的主效基因（Jiao et al., 2010），因其在调控水稻分蘖和籽粒大小方面发挥的重要作用，被广泛用于高产水稻育种，但其参与水稻盐胁迫响应的机制并不清楚。近期，该团队通过对IPA1功能缺失突变体ipa1-10和功能获得型ipa1-3D的幼苗进行盐处理，发现IPA1负调控水稻的耐盐性，盐胁迫处理30分钟后IPA1的磷酸化水平升高但蛋白水平降低。为深入探究IPA1的上游调控因子，通过质谱技术系统分析了盐胁迫条件下IPA1的互作蛋白，鉴定到丝裂原活化蛋白激(MAPKs/MPKs)家族成员OsMPK4。进一步的实验结果表明OsMPK4能够与IPA1发生蛋白相互作用，并且在盐胁迫条件下，OsMPK4被激活并磷酸化IPA1的Thr180位点，从而促进IPA1的泛素化降解，降低IPA1的蛋白水平并最终提高水稻耐盐性。遗传结果表明，OsMPK4正调控水稻耐盐性并与IPA1在耐盐性调控上位于同一通路中。综上，该项研究工作阐明了MPK4-IPA1模块调控水稻盐胁迫响应的分子机制, 揭示了植物生长和胁迫之间的信号交互，为创制高产耐盐水稻品种提供了新的分子机制与遗传资源。 2022年7月5日，Journal of Genetics and Genomics在线发表了题目为“OsMPK4 promotes phosphorylation and degradation of IPA1 in response to salt stress to confer salt tolerance in rice”的研究论文（DOI: 10.1016/j.jgg.2022.06.009）报道了这一成果。中科院遗传发育所李家洋研究组贾美茹博士与罗楠博士研究生为该论文的共同第一作者，余泓研究员与王冰研究员为共同通讯作者。论文得到国家自然科学基金委，中科院先导专项，国家水稻产业体系等项目的资助。