无机非金属材料.ppt.ppt

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1、新型无机非金属材料,无机非金属材料种类繁多，功能各异，应用十分广泛，其历史可追溯到远古时代。从我们的祖先用黏土制作陶器，到现代人通过光导纤维通讯联系，人类利用自然界提供的各种资源，研制了许许多多的无机非金属材料。我们日常生活中使用的陶瓷、玻璃器皿，煤气炉具点火装置使用的压电陶瓷，电器设备中的半导体材料，电视显像管中的荧光粉，磁带和磁性陶瓷使用的磁性材料，医疗中使用的人造牙齿等，都属于无机非金属材料。,定义,无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是

2、除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一,分类,无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。如水泥;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关；新型无机非金属材料是具有特殊性能和用途的材料。主要有先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机

3、纤维等。,发展历程,天然材料：原始人用天然岩石制作工具和武器，这些材料是最先使用的材料，属无机非金属材料的范围,发展历程,传统无机非金属材料：也称为硅酸盐材料，因构成材料的主要物质为硅酸盐，包括用陶土制作粗陶制品，花盆，彩陶等；采用更高级的材料制作的精陶。烁器：提高烧成温度而获得致密的瓷器-烁器；瓷器：从烁器出发，通过提高质量而获得致密的烧结构白色胚体。陶瓷和瓷器合称为陶瓷；在陶瓷的发展过程中，硅瓦，玻璃，水泥，耐火材料也在慢慢发展起来，都已经形成产业。,发展历程,新型无机非金属材料：随着生产技术的向前发展，特别是自四十年代以来，在原有硅酸盐材料的基础上，开发出了许多新型材料。它们是现代新技术

4、、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。,发展历程,复合材料：单一材料的性能和功能是不能完全满足社会经济发展和现代科技的要求的；需要将多种材料复合起来，以赋予其特殊性能和功能；复合材料将是21世纪新的经济增长点。,1、传统无机非金属材料,水泥 玻璃陶瓷耐火材料,t,水泥,生产原料：黏土、石灰石为主,生产过程及条件：两磨加一烧、高温,普通水泥的成分：硅酸三钙 3CaO SiO2 硅酸二钙 2CaO SiO2 铝酸三钙 3CaO Al2O3,水泥的性能：水硬性,（水泥砂浆、混凝土）,用途：建筑材料,水泥(cement)的硬化过程可以分为两个阶段。第一阶段是水泥加水后逐步

5、发生水化反应，从具有可塑性与流动性的水泥浆，变成非流动性的水泥颗粒并丧失可塑性。第二阶段是水泥颗粒逐步吸收水，进一步发生水化反应，硬化成机械强度高的固体。,水泥的硬化,水泥不宜久存,保存不当或存放时间太长会导致水泥受潮结块，影响水泥的强度。受潮后的水泥表面结块，从而丧失凝聚力，导致强度下降。轻微结块的水泥，强度降低1020。即使在良好的储存条件下，水泥也不宜储存过久因为水泥会吸收空气中的水分和二氧化碳，发生质变。据统计，储存三个月后，水泥的强度降低1020，六个月后降低1530，一年后降低2540。购买水泥时要了解水泥的生产日期。,炼钢厂排出的炉渣主要含有哪些成分?为什么在炼钢厂附近常建有水泥

6、厂?请从资源充分利用的角度谈谈这样布局的好处。,炼钢厂排出的炉渣含有多种化学成分，其中以氧化钙、二氧化硅、硅酸钙为主，氧化钙含量一般都在50以上。这些都可用作水泥的生产原料，生产矿渣硅酸盐水泥，同时还可以利用产生的粉煤灰生产粉煤灰水泥。因此，为了提高原料的利用率，实现绿色工业的目标，创造更多的效益，通常可在炼钢厂周围建水泥厂以便合理利用炼钢炉渣。,3、陶瓷,玻璃,一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化学氧化物的组成(Na2OCaO6SiO2),主要成份是二氧化硅。广泛应用于建筑物，用来隔风透光。,陶瓷,陶瓷是以粘土

7、为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼，成形，煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。,科学家用五个里程碑和三大技术突破来总结中国陶瓷的整个发展过程：1、新石器时代早期陶器的出现；2、新石器时代晚期印纹硬陶和商、周时期原始瓷的烧制成功；3、汉晋时期南方青釉瓷的诞生；4、隋唐时期北方白釉瓷的突破；5、宋代到清代颜色釉瓷、彩绘瓷和雕塑陶瓷的辉煌成就。,陶瓷的内涵-陶器与瓷器陶器：陶器是将具有可塑性的粘土，经水湿润

8、后，成型，干燥，在700-1000摄氏度的低温中烧造而成的坚固的制品。,瓷器,瓷器脱胎于陶器，中国（china）最早发明的。瓷器发明的原因-陶器的缺陷。陶器的原料（来源广泛，导致原料质量参差不齐）烧制温度低材料的密度低，强度低、吸水性（透水性）。解决方法：瓷器（原料、烧制温度）。,传统的陶瓷工艺 陶器和瓷器的坯体都是用黏土制成的，制作瓷器的黏土较纯净。普通陶器较为粗糙，有不同程度的渗透性。如果在坯体上涂上彩釉，烧制后可得到表面光滑、不渗水、色彩绚丽的陶瓷器具。,陶瓷的制作过程,采石制泥,陶练泥土,圆器拉坯,蘸釉,吹釉,成坯入窑,烧坯开窑,景德镇陶瓷,描述景德镇的陶瓷有这样一句话:薄如纸,声如磬

9、,色如玉.,耐火材料,耐火度高于1580的无机非金属材料。耐火材料与高温技术相伴出现，大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。20世纪初，耐火材料向高纯、高致密和超高温制品方向发展，同时出现了完全不需烧成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纤维。现代，随着原子能技术、空间技术、新能源技术的发展，具有耐高温、抗腐蚀、抗热振、耐冲刷等综合优良性能的耐火材料得到了应用。,经常使用的耐火材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料。经常使用

10、的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等。经常使用的不定形耐火材料有补炉料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。,讨论：,传统无机非金属材料有哪些优点、缺点？,优点：抗腐蚀、耐高温。缺点：质脆、经不起热冲击。,新型无机非金属材料,超硬材料 碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等高温结构陶瓷 高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物 铁电和压电材料 钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等 导体陶瓷 钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等 半导体陶瓷 钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过渡金属元素氧化物系材料等 生物陶瓷 长石质齿材、

11、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体等 无机复合材料 陶瓷基、金属基、碳素基的复合材料 磁性材料 锰-锌、镍-锌、锰-镁、锂-锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等 高频绝缘材料 氧化铝、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等 光学材料 钇铝石榴石激光材料，氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等 人工晶体 铌酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等,新型陶瓷,结构陶瓷制品,生物陶瓷制品,1、结构材料高温结构陶瓷,高温结构材料与金属材料的性能比较,耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。,易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用,结构陶瓷具有优越的强度、硬度、绝缘性、热传导、耐高温、耐氧化、耐腐蚀、耐

12、磨耗、高温强度等特色，因此，它可以在许多苛刻的工作环境下服役，因而成为许多新兴科学技术得以实现的关键。在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高温和温度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料，在这方面，结构陶瓷占有绝对优势。从第一艘宇宙飞船即开始使用高温与低温的隔热瓦，碳-石英复合烧蚀材料已成功地应用于发射和回收人造地球卫星。未来空间技术的发展将更加依赖于新型结构材料的应用，在这方面结构陶瓷尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于其他材料。在军事工业的发展方面，高性能结构陶瓷占有举足轻重的作用。例如先进的亚音速飞机，其成败就取决于具有高韧性和高可靠性的结构陶瓷和纤维补强的陶瓷基复合材

13、料的应用。在非常严苛的环境或工程应用条件下，所展现的高稳定性与优异的机械性能，在材料加工工业上已倍受瞩目，其使用范围亦日渐扩大。而全球及国内业界对于高精密度、高耐磨耗、高可靠度机械零组件或电子元件的要求日趋严格，因而陶瓷产品的需求相当受重视，其市场成长率也颇可观。,高温结构陶瓷种类,(1)氧化铝陶瓷,性 能,用 途,熔点高,坩埚、高温炉管,硬度大,刚玉球磨机,透明、耐高温,高压钠灯灯管,高纯氧化铝透明陶瓷管,氧化铝陶瓷制品,(2)氮化硅陶瓷,氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧性、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、隔热、电绝缘等一系列优良性能。,(3)氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷、,(4)

14、人造宝石(请看下页),制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量，节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。,Si3N4基陶瓷球轴承,氧化锆陶瓷,碳化硅陶瓷,沙漠车,氮化硅陶瓷部件,人造宝石,红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al2O3（刚玉）。红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化合物；而蓝宝石呈蓝色则是由于其中混有少量含钛化合物。,红宝石和蓝宝石及人造宝石,金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来切削和刻划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。但是，由于天然金刚石非常少，远远不能满足生产和科研的需要。科学家们通过对石墨和金刚石同素异形体结构的研究，指出了在一定条件下使石墨转化为金刚石的可能性。1955年，美国

15、首先用石墨合成出金刚石，这是材料合成领域的一项重大成就。目前，世界上用石墨合成金刚石的研究发展很快，我国在这方面的研究也在飞速发展，许多城市都建有人造金刚石的工厂和研究所，以满足生产发展的需要。,金刚石,金刚石锯片,人造金刚石锯片,Si3N4基陶瓷球轴承,高纯氧化铝透明陶瓷管,新型陶瓷的用途之一:航天飞机的“防火衣”防热瓦,生产过程：使用硅土黏合剂将低密度非晶硅增强纤维粘合成长15cm，宽15cm，厚210cm的拱形瓦，经过高温烧结，再在表面涂上一层高温结构陶瓷，就成了一块防热瓦,航天飞机,高温结构陶瓷的应用,防热瓦的优点：,耐热（可承受2000）防潮耐磨超群的隔热能力反射太阳光可重复使用,资

16、料:,两年半前，正是由于塑料泡沫部件在发射时撞坏了一片防热瓦，导致美国的“哥伦比亚”号返航时在空中解体。,高温结构陶瓷的应用,高温结构陶瓷之所以在航天事业上的有如此优秀的表现,因为它具有耐高温、耐氧化、超强、超硬等优点，它可以在各种恶劣环境下使用，同时，也是制造汽车发动机，喷气发动机的理想材料，可以大大提高能源的利用率，可以使汽车跑得更快，飞机飞得更高。,高温结构陶瓷的应用,功能陶瓷,功能陶瓷是一类颇具灵性的材料，它们或能感知光线，或能区分气味，或能储存信息因此，说它们多才多能一点都不过分它们在电、磁、声、光、热等方面具备的许多优异性能令其他材料难以企及，有的功能陶瓷材料还是一材多能呢！而这些

17、性质的实现往往取决于其内部的电子状态或原子核结构，又称电子陶瓷。,大名鼎鼎的超导陶瓷材料就是功能陶瓷的杰出代表。1987年美国科学家发现钇钡铜氧陶瓷在98K时具有超导性能，为超导材料的实用化开辟了道路，成为人类超导研究历程的重要里程碑。压电陶瓷在力的作用下表面就会带电，反之若给它通电它就会发生机械变形。电容器陶瓷能储存大量的电能，目前全世界每年生产的陶瓷电容器达百亿支，在计算机中完成记忆功能。而敏感陶瓷的电性能随湿、热、光、力等外界条件的变化而产生敏感效应：热敏陶瓷可感知微小的湿度变化，用于测温、控温；而气敏陶瓷制成的气敏元件能对易燃、易爆、有毒、有害气体进行监测、控制、报警和空气调节；而用光

18、敏陶瓷制成的电阻器可用作光电控制，进行自动送料、自动曝光、和自动记数。磁性陶瓷是部分重要的信息记录材料。,此外，还有半导体陶瓷、绝缘陶瓷、介电陶瓷、发光陶瓷、感光陶瓷、吸波陶瓷、激光用陶瓷、核燃料陶瓷、推进剂陶瓷、太阳能光转换陶瓷、贮能陶瓷、陶瓷固体电池、阻尼陶瓷、生物技术陶瓷、催化陶瓷、特种功能薄膜等，在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。,超导陶瓷：,所谓超导现象就是金属的电阻随温度的升高而增大，当金属的温度降低时，它的电阻减小,当温度降到-269（液氮温度，为4K）左右时，水银的电阻变为零，这种现象叫超导现象我国研制的超

19、导陶瓷的临界温度为77K，处于世界领先水平。,压电陶瓷,压电陶瓷是经过特殊处理的陶瓷。在力的作用下能够将机械能和电能互相转换。,压电陶瓷的用途非常广泛。下面我们来举其中几例：声音转换器 声音转换器是最常见的应用之一。像拾音器、传声器、耳机、蜂鸣器、超声波探深仪、声纳、材料的超声波探伤仪等都可以用压电陶瓷做声音转换器。如儿童玩具上的蜂呜器就是电流通过压电陶瓷的压电效应产生振动，而发出人耳可以听得到的声音。压电陶瓷通过电子线路的控制，可产生不同频率的振动，从而发出各种不同的声音。例如电子音乐贺卡，就是通过压电效应把机械振动转换为交流电信号。,应用,在生物医学工程中，可以用压电陶瓷探测人体信息和进行

20、压电超声治疗。由于体内的各种组织对超声波有不同的反射和透射作用，压电陶瓷发生的声波在人体内传输，返回来经压电陶瓷接受又变成电信号显示在屏幕上，据此可以判断内脏组织的情况。而且进入人体的超声波达到一定的强度的时候，能使组织发热并轻微震动。这种震动可以对一些疾病起治疗作用。,压电引爆器 自从第一次世界大战中英军发明了坦克，并首次在法国索姆河的战斗中使用而重创了德军后，坦克在多次战斗中大显身手。然而到了20世纪六七十年代，由于反坦克武器的发明，坦克失去了昔日的辉煌。反坦克炮发射出的穿甲弹接触坦克，就会马上爆炸，把坦克炸得粉碎。这是因为弹头上装有压电陶瓷，它能把相碰时的强大机械力转变为瞬间高电压，爆发

21、火花而引爆炸药。,压电打火机 现在煤气灶上用的一种新式电子打火机，就是利用压电陶瓷制成的。只要用手指压一下打火按钮，打火机上的压电陶瓷就能产生高电压，形成电火花而点燃煤气，可以长久使用。所以压电打火机不仅使用方便，安全可靠，而且寿命长，例如一种钛铅酸铅压电陶瓷制成的打火机可使用100万次以上。,防核护目镜 核试验员带上用透明压电陶瓷做成的护目镜后，当核爆炸产生的光辐射达到危险程度时，护目镜里的压电陶瓷就把它转变成瞬时高压电，在1/1000 s里，能把光强度减弱到只有1/10000，当危险光消失后，又能恢复到原来的状态。这种护目镜结构简单，只有几十克重，安装在防核护目头盔上携带十分方便。,压电陶

22、瓷敏感性很强，能精确测出微弱的压力变化，甚至可以检测到十几米外昆虫拍打翅膀所引起的空气震动，所以，人们用它来制造指针测量装置时最好不过了。,磁性陶瓷,磁性陶瓷是一种带磁性的陶瓷材料。由于他的电阻比金属磁性材料高的多，加之原料丰富，生产成本低，因而被用作电子计算机磁性存储器的磁芯和电子设备的微波元件等，很有发展前途。,众所周知，通常陶瓷不导电，是良好的绝缘体。例如在氧化物陶瓷中，原子的外层电子通常受到原子核的吸引力，被束缚在各自原子的周围，不能自由运动。所以氧化物陶瓷通常是不导电的绝缘体。然而，某些氧化物陶瓷加热时，处于原子外层的电子可以获得足够的能量，以便克服原子核对它的吸引力，而成为可以自由

23、运动的自由电子，这种陶瓷就变成导电陶瓷。现在已经研制出多种可在高温环境下应用的高温电子导电陶瓷材料：碳化硅陶瓷的最高使用温度为1450，二硅化钼陶瓷的最高使用温度为1650，氧化锆陶瓷的最高使用温度为2000，氧化钍陶瓷的最高使用温度高达2500。,导电陶瓷,韧性陶瓷,普通的陶瓷制品往往有许多细微裂纹，当受到外力作用时，细微裂纹会不断扩展，并汇集成粗大裂纹，最后碎裂。针对陶瓷的这一弊端，科学家们研究出了防止细微裂纹的扩展的有效方法，支撑了难以打碎的“韧性”陶瓷。,经过特殊处理的韧性陶瓷，还有强度大，硬度高、不怕化学腐蚀等优点。如果用它来做菜刀、剪刀、锯、斧头等日用工具，其坚硬程度可与钢铁制品相

24、媲美，而且不会生锈，更适合切生吃食物和熟食。另外，韧性陶瓷还可以用来制造防弹盔甲、人造骨骼、人造关节和手表外壳等。日本、美国、德国等一些发达国家还采用韧性陶瓷替代金属材料来制造发动机，这种发动机体积小、重量轻、热效率高，用同样的燃料可以使汽车多跑30%的路程，是一种高效的节能发动机。,介质陶瓷,介质陶瓷的电阻很大，能够承受较强的电厂而不被击穿破坏，主要有电绝缘和电容器陶瓷。,低温陶瓷,低温陶瓷是一种在液氮沸腾状态下制成的陶瓷制品。低温陶瓷是这样制成的：首先将盐溶液以绩效的雾珠喷入沸腾的液氮中，凝结成细小的冰珠。然后送入真空室，蒸去水分，形成陶瓷。在现代科技发展中，低温陶瓷有着广泛的应用。用于电

25、脑，可将运算速度大幅度提高，使画面更加清晰。用这种陶瓷制作的录像机磁头使用上千个小时后，几乎没有什么磨损，其寿命是普通磁头的5倍，所录制的影片图像的清晰度可以使人类产生身临其境的感觉。,透明陶瓷和纳米陶瓷 一般陶瓷因为内部有杂质和气孔而不透明。用高纯度的原料可获得透明陶瓷。这些透明陶瓷不仅光学性能优异，而且耐高温，熔点一般都在2 000以上。透明陶瓷的透明度、强度、硬度都高于普通玻璃。用透明陶瓷制造高压钠灯，发光效率比高压汞灯高一倍，使用寿命可达2万小时。,人们把陶瓷粉体的颗粒加工到纳米级，便得到了纳米陶瓷。纳米陶瓷成功地解决了陶瓷易碎的问题。纳米陶瓷还具有延展性，如室温下合成的Ti02陶瓷可

26、以弯曲，塑性、韧性好。,纳米氧化锆陶瓷颗粒,采光、隔热及装饰都需要使用玻璃。色彩斑斓的玻璃器皿和玻璃工艺品美化了人们的生活。普通玻璃的暗绿色、浅棕色是因为分别含有氧化亚铁和氧化铁等杂质。,2形形色色的玻璃,彩色玻璃：,普通玻璃,氧化钴（Co2O3）,氧化亚铜（Cu2O）,氟化钙（CaF2）,二氧化锰（MnO2）,蓝色玻璃,红色玻璃,紫色玻璃,乳白色玻璃,特种玻璃,特种玻璃指除了平板玻璃和日用器皿玻璃以外，采用精制、高纯或新型原料，采用新工艺在特殊条件下或严格控制形成过程制成的具有特殊功能或特殊性能或特殊用途的新型玻璃，包括经玻璃晶化获得的微晶玻璃等。它们是在普通玻璃所具有的透光性、耐久性、气密

27、性、形状不变形、耐热性、电绝缘性、组成多样性、易成形性和可加工性等优异性能的基础上，通过使玻璃具有特殊的功能，或将上述某项特性发挥极致，或将上述某项特性置换成为另一种特性，或牺牲上述某项特性而赋予某项有用的特性后获得的。,普通玻璃,加入适量溴化银、氧化铜的微小晶粒,热处理,变色玻璃,主要反应：,2 AgBr=2Ag+Br2,光,CuO,2Ag+Br2 2 AgBr,变色玻璃,镀膜玻璃,是指在玻璃表面镀金属膜。外形美观，可以阻挡红外线、紫外线的穿透。,对普通玻璃进行处理可以改善玻璃的性能。钢化玻璃机械强度大，抗震，不易破碎，即使破碎也不会形成有棱角的碎片；刻花玻璃上雕刻有各种精美的花纹图案；镀膜

28、玻璃可以做镜子、玻璃幕墙等。你知道它们是经过怎样的工序加工制得的吗?,玻璃加工,1、玻璃加热到一定温度后急剧冷却，就可以得到钢化玻璃。,2、氢氟酸(HF)对玻璃具有腐蚀作用，可用于在玻璃上雕刻各种精美图案，也可用于在玻璃仪 器(量筒、滴定管等)上标注刻度及文字。氢氟酸与玻璃发生的反应可以表示为：SiO2+4HF=SiF4+2H2O,3、在玻璃表面镀金属膜可以制得镀膜玻璃。镀膜玻璃外形美观，还可以阻挡红外线及紫外线的穿透。在玻璃上镀银、真空镀铝是制造镀膜玻璃常用的方法。,玻璃加工,4、夹层玻璃,夹层玻璃受到撞击时只会裂开，而不会粉碎。夹层玻璃共有三层，两层玻璃夹着厚度约为0.76mm的中间层。夹

29、层玻璃中间层的材料通常为性能较好的聚乙烯醇丁醛（PVB）。当玻璃受到撞击而损坏时，中间的胶片便可粘着外面的玻璃，防止碎片四处飞散。,几种玻璃的特性和用途,微晶玻璃,微晶玻璃是由微小晶体组成的玻璃，为玻璃家族中具有独特结构和特性的成员。由于他和陶瓷有着相似的结构，所以又被称为“玻璃陶瓷”微晶玻璃的硬度高，抗弯强度时普通玻璃的7-12倍，软化温度很高，在900摄氏度以上的高温时，即使突然投入水中也不会炸裂。它的膨胀系数可以调整，甚至可以为零。真是由于它所具有的优异特性，在各个领域发挥出新奇的作用。,例如，经过精心制作的光敏微晶玻璃，具有良好的的电学性质和化学加工性能，可以用来制造印刷线路板的机片和

30、楼板，还可以制造射流元件，利用它的化学蚀刻功能，可以在指甲那么大的玻璃上打出上万个孔。利用光敏微晶玻璃之城的高级装饰品和艺术珍品，工艺精湛，造型美观，深受人们的欢迎。利用某些微晶玻璃所具有的热缩冷胀的特性，灵活调整它的膨胀系数，可以广泛用于热工仪表、厨房用具、医学和建筑材料等领域。利用微晶玻璃做成的凹镜，精度不受环境温度的影响，在大型反射式望远镜中大显身手。,微晶玻璃容易进行成型加工，在短时间内可以乃高温，可以用来做导弹的弹头防护罩，在导弹飞行时能辐射大量的热，从而能够降低导弹温度。此外，还可以用作火箭、人造卫星和航天飞机的机构材料，在机械工业上制造滚动轴承、告诉切削工具、热交换器等耐磨、耐热

31、的机械零件。一些特殊性能的微晶玻璃还可以用来加工成人工关节、人工牙等人体部位的代用品。近几年，日本新建的陈展或者车站翻新时，其内、外墙大多改用微晶玻璃板，如名古屋附近的陈展、箱崎地铁站等。另外，在位数众多的商业建筑、娱乐设施及工业建筑的饰面装修中采用微晶玻璃者更可以比比皆是。这些建筑物改变都市、乡村的风貌，实实在在显示微晶玻璃板势必成为21世纪建材界的新宠。,玻璃微珠,平时我们看电影得到电影院，电影开始放映时，必须关闭所有灯光，在黑暗中才能保证清晰地看到电影画面。但是，国外有一种大白天在露天放映的电影，一样可以看得清清楚楚。秘密在于它的银幕。这种“白昼电影”银幕时由一种玻璃物质构成的，这种银幕

32、会使电影画面显得更加清晰。从表面上看，好像银幕时由粉末状的物质构成的，但如果把它放在光学显微镜下观察，则发现时力度十分均匀的球型颗粒。枝晶只有头发丝一般大小，用眼睛很难分辨。这些微小的玻璃珠对光线有很强的反射作用，光线从哪个方向射过来都可以向原来的方向反射回去，而且亮度很高，即使在白昼，人们也能够很清晰地看到银幕上的画面。,另外几种特殊的高科技玻璃：能储存光的玻璃能自我清洁的玻璃能吸收光能的玻璃会变颜色的玻璃,能储存光的玻璃,当光束照射在这种玻璃上的时候，它可以储存光能，然后，以长时间发光的形式将所储存的光能逐渐释放出去。这种玻璃是一种氧化物玻璃，在制作中添加了硫化锌和少量铜及放射性元素镭和钷

33、，并经过严格的环境保护处理后制出成品。这种玻璃在用水银灯照射1-30分钟后，可以持续发出浅绿色的光，发光达到12小时以上。用远红外线激光进行照射时，则会引起绿光辐射激烈发光现象。目前这种玻璃被用于制造医疗领域的记录材料，建立室内暗处照明的安全设施，还可以用来建造利用太阳光的节能设施。,能自我清扫的玻璃,司机在雨天开车必须使用雨刷来帮助清洁挡风玻璃，但是还是会有水渍，内表面又容易因为蒸汽起雾，影响行车安全。日本科学家发明了一种可以自我清洁而不结雾的玻璃。这种玻璃的表面具有“双重可湿性”，可以同时沾上水和油两种液体，所以，当玻璃上有水气的时候便会在整个玻璃表面上扩散开来，而不会凝成水珠。此外，水灾

34、这种玻璃上可以渗透到油性污物中，将油污洗掉，从而具有很强的自净能力。有人做过这样的实验，在想玻璃喷水气的时候，普通玻璃已经结满了雾珠，而这种玻璃却依然可以透过文字和图片供人们阅读。,能吸收光能的玻璃,瑞士化学家迈克尔发明了一种可以发电的太阳能玻璃。这种玻璃有夹层，在这两层玻璃之间加进了超薄化合物，这种化合物可以吸收光能，还可以导电。当太阳光照射这种玻璃的时候，化合物可以吸收光能，转化为电能并储存起来，这时，只要用导线接通，就可以用于照明或为其他电器供电。现在每平方米太阳能玻璃可以发出150瓦的电力。,会变颜色的玻璃,这种玻璃的表面镀有一层超薄氧化钨涂层，在该涂层上通过低电压的时候，氧化钨的氧化状态会发生变化。通过控制电压的高低，可以使玻璃发生由完全透明到深蓝等多种颜色变化。当室外光照到强时，玻璃颜色会之间便深，即可以防止室内温度过高，也有助于减少电脑屏幕等可能对人眼造成的反光。当室外光线微弱的时候，玻璃又会逐渐变得透明，以增加透光性。建筑物装配上这种玻璃后，能够整体或单片与建筑物电力管理系统相连，发挥天然空调的作用。测试表面，节能效率最高的时候，它能够使对建筑物进行内部条纹所需的能量节省一半以上。,