无机非金属材料的探索.ppt

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1、无机非金属材料的探 索,材料,无机非金属材料,金属材料,高分子材料,材料的分类,传统无机非金属材料,新型无机非金属材料,硅酸盐材料,半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等,金属、合金,塑料、合成橡胶、合成纤维,传统无机非金属材料硅酸盐材料,1、水泥,黏土石灰石石膏（辅料）,水泥回转窑,高温,硅酸三钙：3CaO*SiO2,硅酸二钙：2CaO*SiO2,铝酸三钙：3CaO*Al2O3,水硬性,1.建筑用粘合剂水泥沙浆的 成分是什么？2.混凝土又是什么做成的？,水泥、沙子、和水的混合物,水泥、沙子、和碎石混合而成,思考题,19491998年我国水泥年产量示意图,2、玻璃,传统无机非金属材料硅酸盐材料

2、,纯碱石灰石石英,高温,Na2CO3+SiO2 Na2SiO+CO2,高温,CaCO3+SiO2 CaSiO3+CO2,高温,Na2SiO3 CaSiO3SiO2,几 种 玻 璃 的 特 性 和 用 途,石英玻璃,光学玻璃,玻璃纤维,思考,看起来晶莹透明的玻璃是不是晶体呢？,玻璃是介于结晶态和无定型态之间的一种物质状态，一般称为玻璃态物质,3、陶瓷,传统无机非金属材料硅酸盐材料,黏土,混合、成型、干燥、烧结、冷却,高温,土陶、陶器、炻器、瓷器,抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型,猜一猜,1.我国最著名的陶器产地在什么地方？有什么之称？2.我国素有“瓷都”之称的地方在那里？,江苏宜兴，有陶

3、都之称,江西景德镇,讨论：,1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料？2.手表中的钻指的是什么材料的多少？3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料？4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的？,答案：人造金刚石；人造宝石；压电陶瓷；光导纤维,（新型无机非金属材料）,传统无机非金属材料与新型材料的比较：,1传统的硅酸盐材料有什么优、缺点？,优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。,2新型无机非金属材料有哪些特性？,承受高温，强度高。具有光学特性。具有电学特性。具有生物功能。,新型无机非金属材料的特性,1.能承受高温、强度高。例如：氮化硅陶瓷在1200左右的高温下仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承

4、、永久性模具等。,2.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性材料常被用于集成电路的基板。,3.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。,处于高温下的光导纤维,4.具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。,人造关节,新型无机非金属材料简介,高温结构陶瓷例如：氧化铝陶瓷,高压钠灯,陶瓷轴承,光导纤维手术头灯,光导纤维的视频,新材料发展趋势,（1）高分子材料。资源丰富、原料广，轻质、高

5、强度，成形工艺简易。提高工作温度是研制的重要课题。各种塑料、合成橡胶和合成纤维将有很大发展，成为重要的新材料。（2）特种陶瓷。高强高温结构陶瓷、电工电子功能陶瓷和复合陶瓷是新材料中普遍注重的发展方向。（3）功能材料。这是新材料中发展很快的一个重要方向，如半导体、激光、红外、超导、电子、磁性、发光、液晶、换能、传感材料等，品种繁多，前景广阔。,（4）能源材料。太阳能、磁流体发电、氢能等新能源发展，同时促进了各种高耐热、高储能、高换能材料的发展。（5）高性能、高强度结构材料。（6）复合材料。纤维增强型、弥散粒子型、叠层复合型复合材料以及碳纤维、石墨纤维、硼纤维、金属纤维、晶须的研制发展，将使被称为

6、“21世纪材料”的复合材料更放光彩。（7）金属新材料。非晶态金属(金属玻璃)、记忆合金、防振合金、超导合金等。,（8）极限材料。在超高压、超高温、超低温、超高真空等极端条件下应用和制取的各种材料。如超导、超硬、超塑性、超弹性、超纯、超晶格膜等材料。（9）原子分子设计材料。这是在材料科学深入研究的基础上，对表面、非晶态、结构点阵与缺陷、固态杂质、非平衡态、相变以及变形、断裂、磨损等领域研究探索的发展方向，以期获得原子、分子组成结构按性能要求设计的新材料。（10）稀土材料。稀土金属在激光、荧光、磁性、红外、微波、核能、特种陶瓷以及化工材料中，有奇异的性能，稀土材料已成为重要的开发领域。我国稀土资源储量居世界首位，因此稀土的开发对我国更为重要。,欢迎大家一起努力,走入科学的殿堂,