无机非金属材料ppt课件.ppt

孙应伦2023/1/5,第二课时,无机非金属材料,二、新型无机非金属材料,学习提纲：1、什么是传统无机非金属材料？有什么优点和弱点？2、什么是新型无机非金属材料？有哪些特征？3、高温结构陶瓷有什么特性和用途？4、光导纤维有什么特性和用途？,新华网北京2月2日电1日，“哥伦比亚号”航天飞机在美国东部时间9时(北京时间22时)许返回地面过程中与地面控制中心失去了联系，后在得克萨斯州中北部地区上空解体坠毁，航天飞机上的7名宇航员全部遇难。这是1月16日美国“哥伦比亚号”航天飞机在肯尼迪航天中心发射升空时的资料照片,大约在哥伦比亚号点火起飞的81秒之后，外部燃料箱附着点附近的物体脱落，击中了航天飞机左侧机翼的底部。,?,为什么航天飞机上的防护片受损会导致这个悲剧呢?防护片是什么材料制成的呢?,氧化铝陶瓷（人造刚玉 Al2O3）熔点高，可作高级耐火材料；硬度高，可作研磨材料。经特殊烧结，可制成微晶氧化铝，透光性很强，用作高压钠灯灯管等高温透明部件。,氮化硅陶瓷（Si3N4）是灰白色固体，硬度为9，是最硬的材料之一。它的导热性好且膨胀系数小，可经受低温高温、骤冷骤热反复上千次的变化而不破坏，因此是十分理想的高温结构材料。,科技人员发现，如果用耐高温的陶瓷，如氮化硅陶瓷等代替合金钢制造陶瓷发动机，其工作温度可达13001500。美国军方曾做过一次有趣的实验：在演习场200米跑道的起跑线上，停放着两辆坦克，一辆装有500马力的钢质发动机，而另一辆装有同样马力的陶瓷发动机。陶瓷发动机果然身手不凡，那辆坦克仅用了19秒钟就首先到达终点，而钢质发动机坦克在充分预热运转后，用了26秒才跑完全程。其奥秘就在于陶瓷发动机的热效率高，不仅可节省30的热能，而且工作功率比钢质发动机提高45以上。另外，陶瓷发动机无需水冷系统，其密度也只有钢的一半左右，这对减小发动机自身重量也有重要意义。,步兵战车用绝热陶瓷发动机 可使其不易被红外探测器发现并被红外制导武器所摧毁，提高了生存率,碳化硅SiC,俗称金刚砂。熔点高(2450),硬度大(9.2),是重要的工业磨料。如其中掺入某些杂质,会使之出现半导体,作为高温半导体,用于电热元件。作为高温结构陶瓷,日益受到人们的重视。它最适宜的应用领域是高温、耐磨和耐蚀的环境,现已用作火箭喷嘴,热电偶保护管,热交换器和耐磨、耐蚀的零件。,碳化硅制成的涡轮叶片,生物陶瓷,光导纤维,光通信是当代新技术革命的重要内容，也是信息社会的重要标志。光通信的关键是性能优异的光导纤维。光导纤维要求质轻，柔软弯曲自如，传光效率高，抗机械振动，耐蚀性好，能量损耗小，抗（雷电）干扰力强，保密性好。,一根头发丝细的光纤能一次传送625 000 路电话；一公里光纤才重27克，造价为1万元左右。,医疗上用光纤作内窥镜,知识竞答,1、传统无机非金属材料有什么优点和弱点？新型无机非金属材料有哪些主要特点?,传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温等许多优点，但也有质脆、经不起热冲击等弱点。新型无机非金属材料主要特点：a、能承受高温，强度高b、具有电学特性c、具有光学特性d、具有生物功能。,知识竞答,2、用金属做材料有什么弱点？,易受腐蚀、在高温时不耐氧化等。,3、高温结构陶瓷有什么优点？,能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点。,可直接植于人体内，如制成人造牙齿、人造骨骼、人造心脏瓣膜等,4、生物陶瓷在医疗上有何用途？,课堂练习,1、下列物质中，不属于新型无机非金属材料的是：A、普通玻璃B、氧化铝陶瓷C、光导纤维D、氮化硅陶瓷2、制造光导纤维的原料是：A、碳酸钙B、硅酸钠C、普通纤维D、二氧化硅,A,D,小结,二、新型无机非金属材料：1、无机非金属材料,2、新型无机非金属材料的特征：a、能承受高温，强度高b、具有电学特性c、具有光学特性d、具有生物功能,3、高温烧结陶瓷：特点：耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小种类：氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硼陶瓷,4、光导纤维,作业,P156 三、1，2四、1，2,