新型无机非金属材料有哪些
高三化学 无机非金属材料的定义与分类
无机非金属材料包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀（酸）非金属材料和陶瓷材料等。
一、耐火材料
常用有耐火砌体材料、耐火水泥、耐火混凝土。
二、耐热保温材料
常用有硅藻土、蛭石、玻璃纤维（又称矿渣棉）、石棉，以及它们的制品如板、管、砖等。
三、绝热材料
一般是轻质、疏松、多孔的纤维状材料。
它既包括保温材料，也包括保冷材料。
四、耐蚀（酸）非金属材料
常用有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。
（一）铸石
具有极优良的耐磨性、耐化学腐蚀性、绝缘性及较高的抗压性能。
（二）石墨
具有高度的化学稳定性、极高的导热性能。
（三）玻璃
按形成玻璃的氧化物可分为硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和铝酸盐玻璃等，其中硅酸盐玻璃是应用最为广泛的玻璃品种。
（四）天然耐蚀石料
天然耐蚀石料组成中含SiO2的质量分数大于55.0%以上，其含量越高耐酸性能越好。
（五）水玻璃耐酸水泥
具有能抵抗大多数无机酸和有机酸腐蚀的能力，但不耐碱。
复杂的物理，化Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑复杂的物理，化学变化
无机非金属材料：
无机非金属材料的分类：
无机非金属材料的定义：
最初，无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，所以，硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。
随着科学和生产技术的发展，以及人们生活的需要，一些具有特殊结构、特殊功能的新材料被相继研制出来，如半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等，我们称这些材料为新型无机非金属材料。
新型无机非金属材料有哪些
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一、重要概念1、新型无机非金属材料（1）是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
（2）包括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。
2、陶瓷（1）从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。
（2）从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。
3、玻璃（1）狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。
（2）一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度 Tg）。
玻璃转变温度：玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。
具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。
4、水泥凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，能在空气或水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。
5、耐火材料耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料6、复合材料由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。
通过复合效应获得原组分所不具备的性能。
可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。
二、陶瓷知识点1、陶瓷制备的工艺步骤原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结2、陶瓷的天然原料（1）可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石）（2）弱塑性原料：叶蜡石、滑石（3）非塑性原料：减塑剂——石英；助熔剂——长石3、坯料的成型的目的将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品，使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度。
4、陶瓷的成型方法（1）可塑成型：在坯料中加入水或塑化剂，制成塑性泥料，然后通过手工、挤压或机加工成型；（传统陶瓷）（2）注浆成型：将浆料浇注到石膏模中成型（3）压制成型：在金属模具中加较高压力成型；（特种陶瓷）5、烧结将初步定型密集的粉块（生坯）高温烧成具有一定机械强度的致密体。
新型无机非金属材料
新型无机非金属水材晶料 和金刚石等
新型无 机非金 属材料
高频绝缘材料 铁电和压电材料
磁性材料
导体陶瓷 半导体陶瓷
氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻
璃 钛等酸钡系、锆钛酸铅系材料等
锰-锌、镍-锌、锰-镁、锂-锰等铁氧体、磁记 录和磁泡材料等 钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等
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
最后结合课后习题小结。
材料
主要成份
高频绝缘陶瓷 导体陶瓷
Al2O3 Leabharlann iC半导体陶瓷ZnO
生物陶瓷
Al2O3磷酸盐等
新型无机非金属材料
练习：1．下列叙述不正确的是______。 A．硅酸盐材料也称为传统无机非金属 材料 B．新型无机非金属材料具有耐高温、 高强度，具有电学和光学特性，具有生 物功能 C．高温结构陶瓷和光导纤维都属于新 型无机非金属材料 D．水泥、普通玻璃、陶瓷都属于新型 无机非金属材料
新型无机非金属材料
真正的光通信时代
目前的光纤通信，是把声音或图象通过电话机
或电视摄像机变成电信号，再通过光调制机对激光
光源进行调制，把电信号变成光信号，由光导纤维
传送到接收端，接收端的激光接收机通过光电转换
器，把光信号还原成电信号，进入电话机或电视机
，重现发送的声音或图象。
未来的光纤通信，可以不用电信号，而是将声
性能好，抗电磁干扰
每公里1.6吨 每公里20万元左右 一般有电磁干扰
无辐射，防窃听
新型无机非金属材料
1.光导纤维在通讯技术中的应用，光纤 通信较之普通电缆通信有哪些优点呢?请 大家阅读课本P158有关内容，进行回答。
【高中化学】新型无机非金属材料PPT课件
(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。 Si3N4基陶瓷球轴承 氮化硅陶瓷部件
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）。 沙漠车
(3)氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷、
氧化锆陶瓷
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。
新型无机非金属材料
新型无机非金属材料新型无机非金属材料是指一类不含金属元素的材料，通常由非金属元素或化合物组成。
这些材料具有独特的物理和化学性质，广泛应用于电子、光电、能源、环境保护等领域。
本文将介绍几种常见的新型无机非金属材料及其应用。
1. 碳纳米管碳纳米管是由碳原子以特定的结构排列而成的纳米级管状结构材料。
它具有极高的强度和导电性能，被广泛应用于电子器件、传感器、储能材料等领域。
碳纳米管还具有良好的导热性能，可用于制备高性能的导热材料。
2. 石墨烯石墨烯是一种由碳原子以二维晶格排列而成的材料，具有极高的导电性和导热性，同时具有优异的机械性能。
石墨烯被广泛应用于电子器件、柔性显示器、传感器等领域，同时也被用于制备高强度的复合材料。
3. 二氧化硅纳米颗粒二氧化硅纳米颗粒是一种由二氧化硅组成的纳米级颗粒材料，具有较大的比表面积和优异的光学性能。
它被广泛应用于光学涂料、生物传感器、纳米药物载体等领域，同时也被用于制备高性能的隔热材料。
4. 氧化锌纳米颗粒氧化锌纳米颗粒是一种由氧化锌组成的纳米级颗粒材料，具有优异的光电性能和光催化性能。
它被广泛应用于太阳能电池、光催化材料、柔性电子器件等领域，同时也被用于制备高性能的抗菌材料。
5. 硼氮化物硼氮化物是一种由硼和氮元素组成的化合物材料，具有极高的硬度和热导率，同时具有优异的化学稳定性。
硼氮化物被广泛应用于超硬刀具、高温陶瓷、热导材料等领域，同时也被用于制备高性能的电子器件。
总的来说，新型无机非金属材料具有独特的物理和化学性质，广泛应用于电子、光电、能源、环境保护等领域。
随着纳米技术和材料科学的发展，新型无机非金属材料的研究和应用将会得到进一步的推动，为各个领域的发展带来新的机遇和挑战。
5-3 无机非金属材料
富勒烯
富勒烯是由碳原子构成的 一系列笼形分子的总称，其中 的C60是富勒烯的代表物。C60的 发现为纳米科学提供了重要的 研究对象，开启了碳纳米材料 研究和应用的新时代。
(4) 硅的应用 半导体材料 集成电路、晶体管、硅整流器、太阳能电池等
3、二氧化硅
二氧化硅可用来生产光 导纤维。光导纤维的通信容 量大，抗干扰性能好，传输 的信号不易衰减，能有效提 高通信效率。
（1）、存在:
水晶
结晶形（石英晶体） 水晶 无色透明 玛瑙 彩色环带或层状
硅石
无定形——硅藻土
玛瑙
SiO2是自然界中沙子、石英的主要成分。结 晶的二氧化硅叫石英；天然二氧化硅叫硅石。
一、 硅酸盐材料
2、传统无机非金属材料 原料 工业设备
水泥 条件
石膏的作用 混凝土
黏土和石灰石 水泥回转窑 高温煅烧 调节水泥硬化速率 水泥、沙子和碎石等与水混合
二、 新型无机非金属材料
（一）硅和二氧化硅 1、 硅元素的存在与结构
含量
存在 存在形态
地壳中 居第_二__位
__氧__化__物___ _和__硅__酸__盐___
原子结构 示意图
周期表中位置
第__三__周__期_、 第__Ⅳ__A__族_
2、单质硅化学性质：常温下硅单质的化学性质不活泼 （1）常温下 只和F2 、HF、强碱反应
Si + 2F2 === SiF4
Si + 4 HF === SiF4 + 2H2
Si + 2NaOH + H2O ===Na2SiO3 + 2H2
高一化学新型无机非金属材料
航空、航天等
一、高温结构陶瓷
1. 定义：
主要指利用其强度、硬度、韧性 等机械性能制成的各种材料。
2. 特性：
耐高温、抗氧化、耐酸碱腐蚀、 硬度大、耐磨损、密度小等
陶瓷柴油机
3. 用途
制坩埚、高温炉管等 制刚玉耐磨机 可制高压钠灯的灯管
（耐高温、强度大等）
信息材料： 液晶、光导纤维、记忆合金、半导体
（光、电、敏感、记录）
第三节 新型无机非金属材料 练习题
1. 定 义： 具有特殊结构和特殊功能（性质）的新材料。
2. 特 性： • 能承受高温、强度大：氮化硅陶瓷（耐1200OC • 具有光学特性：光导纤维 • 具有电学特性：K3C60超导体 • 具有生物功能：如Ca3(PO4)2系陶瓷
传导光的能力非常强，抗干扰性能好，不发生电 辐射，通讯质量高，能防窃听（保密性好）。
3ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 用途：
（1）制光缆，传输信息、图像；（2）制光导纤维内窥镜 测量心脏中的血压、体温等； （3）传输能量等。
练习题
1. 试写出下列物质的化学式：
氮化硅
碳化硅
碳化硼
Si3N4
SiC
B4C3
2.下列属于新型无机非金属材料的是（C D ）
3. 新型的无机非金属材料？特性？
人类社会所需要，用于制造有用器物的物质。陶
化学组成
P3
材
无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷（普通）
氮化硅陶瓷、光导纤维
金属材料： 普通金属、 合金 有机高分子材料： 橡胶、塑料、纤维
料
使用功能
复合材料：碳纤维增强材料、
无机非金属材料-ppt课件
C60
石墨片层
纳米
碳原子
特别提示
碳纳米材料(富勒烯、石墨烯等)、金刚石、石墨都是碳的同素异形体，它们具有不同的结构(碳原子排列方式不同)和性质。
(1)硅晶片是生产芯片的基础材料( )(2)生产光导纤维的原料是二氧化硅( )(3)二氧化硅是酸性氧化物，只能与碱反应，不能与酸反应( )(4)磨口玻璃塞试剂瓶不能盛放烧碱溶液，但能盛放氢氟酸( )(5)金刚砂和金刚石结构类似，互为同素异形体( )(6)富勒烯和石墨烯完全燃烧的产物都是二氧化碳( )
解析 水玻璃为硅酸钠溶液，其化学性质稳定，但可与空气中的二氧化碳反应生成硅酸沉淀。
1
2
3
√
3.某博物馆陈列着大量明清砖瓦和精美瓷器(婺州窑)，婺州窑瓷器胎体的原料为高岭土[AlnSi2O5(OH)4]。下列说法不正确的是A.古代的陶瓷、砖瓦都是硅酸盐产品B.高岭土为含水的铝硅酸盐C.n＝3D.我国在新石器时代已能烧制陶器
第三节 无机非金属材料
第五章 化工生产中的重要非金属元素
1.了解硅酸盐及其结构特点，了解传统硅酸盐产品(陶瓷、玻璃、水泥)的工业生产(原料、设备等)。2.了解硅和二氧化硅的性质，认识碳化硅、氮化硅、纳米材料等新型无机非金属材料。3.知道硅及其化合物在材料家族中的应用，增强关注社会的意识和责任感。
核心素养发展目标
解析 普通玻璃主要成分为Na2SiO3、CaSiO3和SiO2。
1.下列关于硅酸盐材料的说法错误的是A.生活中常见的硅酸盐材料有玻璃、水泥、陶瓷B.普通玻璃的主要成分是二氧化硅C.陶瓷的主要原料是黏土D.硅酸盐水泥以石灰石和黏土为主要原料
1
2
3
√
2.下列关于水玻璃的性质和用途的叙述中不正确的是A.这是一种矿物胶，既不燃烧也不受腐蚀B.在建筑工业上可以作黏合剂、耐酸水泥掺料C.木材、织物浸过水玻璃后具有防腐性能且不易燃烧D.水玻璃的化学性质稳定，在空气中不易变质
新型无机材料：新型无机材料概述
专题二：新型无机材料概述无机非金属材料概述⏹无机非金属材料的定义除金属材料和高分子材料外的材料，或者除金属外的无机材料都称为无机非金属材料。
⏹无机非金属材料的分类按材料结构状态可分为1、非晶态材料：玻璃、非晶薄膜2、晶态材料：单晶（硅晶）、多晶（陶瓷、水泥）3、混合态材料：液晶、微晶玻璃按材料发展历程分：1、传统无机非金属材料：主要指含硅物质为原料经加热制成的硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷、耐火材料2、新型无机非金属材料：主要指新近发展或正在发展的具有优异性能和特殊功能，对科学技术尤其是对高技术的发展和产业具有决定意义的的无机非金属材料精细陶瓷、新型玻璃、能源材料、智能材料、人工晶体传统无机非金属材料：水泥1、主要性质：水化性、水硬性抗硫酸盐性、膨胀性、耐高温性2、原料条件：石灰石、黏土、辅助原料(包括石膏)3、设备装置：水泥回转窑（干法或湿法）立窑（普通和机械）4、反应条件：高温5、水泥成分：硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、游离氧化钙3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·Al2O36、常见水泥制品：水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土⏹水泥的分类☐硅酸盐水泥，即国外通称的波特兰水泥☐铝酸盐水泥☐硫铝酸盐水泥☐铁铝酸盐水泥☐氟铝酸盐水泥☐以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥⏹水泥技术性质☐细度☐凝结时间☐安定性☐强度☐碱含量☐水化热水泥生产工艺：两磨一烧熟料水泥冷却加石膏磨细磨烧磨水泥水泥制品水泥电阻普通玻璃1、定义：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2、原料条件：纯碱、石灰石和石英3、设备装置：高温玻璃熔炉4、主要成分：CaO · Na 2 O ·6SiO 25、常见玻璃：窗用玻璃、玻璃器皿、建筑幕墙玻璃、特种建筑玻璃(节能、自洁净、抗菌环保等)6、普通玻璃的生产流程：原料混合→高温融制→快速冷却→后加工加工（退火、镀膜等）⏹普通玻璃的分类☐引上法平板玻璃(分有槽/无槽两种)☐平拉法平板玻璃☐浮法玻璃⏹玻璃通性☐各向同性：均质玻璃在各个方向的性质如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数等性能相同☐介稳性：当熔体冷却成玻璃体时，它能在较低温度下保留高温时的结构而不变化☐可逆渐变性：熔融态向玻璃态转化是可逆和渐变的☐连续性：熔融态向玻璃态转变时物理化学性质随温度变化是连续的传统陶瓷1、定义：指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的工业产品,是陶器和瓷器的总称2、原料条件：粘土（高岭石、叶蜡石、蒙脱土等）3、设备装置：高温窑4、常见传统陶瓷：陶瓷器皿、建筑陶瓷、卫生洁具、工艺陶器5、传统陶瓷的生产流程：配料→原料混合→成型→干燥→烧制→冷却→陶瓷制品釉料制备及施釉⏹传统陶瓷的分类☐日用陶瓷☐艺术陶瓷☐建筑卫生陶瓷⏹传统陶瓷共性☐耐腐蚀☐易碎，抗压强度大，而抗拉、抗弯、抗冲击强度较小☐耐高温☐表面特性⏹耐火材料⏹定义：是由多种不同化学成分及不同结构矿物组成的非均质体，由较高熔点的化合物组成⏹功能：抵抗高温，满足高温使用条件⏹组成：颗粒相及基质相⏹分类☐按化学特性、化学成分分类，分为硅铝系耐火制品、碱性耐火制品、含锆耐火制品、含碳耐火制品☐按制造工艺和烧制方法分类，分为定形耐火材料、不定形耐火材料、隔热耐火材料和特殊耐火材料等☐也可分为非氧化物系和氧化物系匣钵推板三明治棚板铸管、套管新型无机非金属材料：⏹新型玻璃：⏹人工晶体：⏹新型陶瓷：专题报告⏹纳米材料：专题报告⏹多孔材料：⏹无机（光学）纤维：⏹薄膜（涂层）材料：专题报告⏹生物材料：自学⏹半导体材料：自学⏹新能源材料：自学新型玻璃材料⏹新型玻璃是指除平板玻璃和日用器皿玻璃以外的，采用精确、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得的具有特殊功能或特殊用途的玻璃⏹新型玻璃的特点1、成分：（硅、硼、磷、锗、铅）酸盐、卤族、硫族等2、形状：板状、薄膜、纤维3、玻璃态：单一玻璃态、乳浊玻璃、微晶玻璃、泡沫玻璃4、功能：光、电、磁、声、生物等5、制备工艺：坩埚、池窑、电加热、真空熔炼等⏹新型玻璃材料的分类光学纤维、激光玻璃、红外玻璃1. 光学玻璃材料：SiO22. 电磁玻璃材料：液晶显示器用导电玻璃、磁性玻璃3. 热学玻璃材料：抗热震性、耐热、导热、透明微晶玻璃4. 力学及机械玻璃材料：云母切削微晶玻璃、氧氮玻璃等5. 生物化学玻璃材料：生物微晶玻璃、自清洁玻璃、多孔玻璃⏹新型玻璃材料的制备常规方法：原料混合→高温融制→成型→冷却→热处理（退火或核化晶化）→后精加工（镀膜）新方法：溶胶－凝胶法、气相沉积法、高速冷却法等新型玻璃材料（光导纤维）处于高温下的光导纤维光缆新型玻璃材料（微晶玻璃）微晶玻璃轴承计算机硬盘基板天文望远镜镜坯LCD面板微晶玻璃装饰板电器配套面板人工晶体材料⏹人工晶体定义是指采用人工合成技术及方法制备的晶体。
无机非金属材料ppt课件
类型：陶瓷、玻璃、水泥 （1）陶瓷 ·主要原料：黏土 ·主要成分：含水的铝硅酸盐，成分复杂
（2）玻璃 ·主要原料：纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) ·主要成分：Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑
二、新型无机非金属材料
1、硅和二氧化硅
根据元素周期表中硅的位置，思考： 为什么硅能成为应用最为广泛的半导体材料？
第三周期、第IV A族
①硅的存在与性质：
硅在自然界以硅酸盐和氧化物的形式存在
硅酸盐矿石
玛瑙（ SiO2 ）
水晶（ SiO2 ）
高温下，硅能与氧气反应生成SiO2，与氯气反应生成 SiCl4 。
（3）碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属 材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、 医药等领域有着广阔的应用前景。
注：碳纳米材料、金刚石、石墨都是碳的同素异形体， 它们因结构不同(碳原子排列方式不同)而具有不同性质。
——富勒烯
富勒烯是由碳原子构成的 一系列笼形分子的总称，其中 的C60是富勒烯的代表物。C60的 发现为纳米科学提供了重要的 研究对象，开启了碳纳米材料 研究和应用的新时代。
③
。
②二氧化硅的性质：
（1）物理性质: 二氧化硅硬度大、熔点高，不溶于水
（2）化学性质:
酸性氧化物：SiO2＋2NaOH=== Na2SiO3＋H2O ；
具有氧化性：SiO2＋2C
Si＋2CO↑；
特 性 ：SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O。
新型无机非金属材料
新型无机非金属材料学院：材料科学与工程学院班级：材本0903姓名：学号：新型无机非金属材料一、无机非金属材料摘要材料是人类赖以生存的物质基础，是科技进步的核心。
在材料领域，无机非金属材料占有举足轻重的地位。
无机非金属材料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。
无机非金属材料是随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来，与有机高分子材料和金属材料并列三大材料。
无机非金属材料是当代材料体系中的一个重要组成部分，通常把它们分为传统无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。
前者生产历史较长，产量较大，用途也较广。
新型无机非金属材料主要是指20世纪以来发展起来的，其组成和结构的特殊性决定了其具有能承受高温、强度高或具有光学、电学和生物功能等一些特殊的性质。
二、无机非金属材料领域几类主要的新型材料1、特种水泥的使用、种类和发展水泥是一种细磨成粉末装、加水可为塑性浆体、在空气或水中均能硬化、并能将沙石与金属等材料牢固胶结在一起的水硬性凝胶材料。
但传统的硅酸盐水泥，不可能完全满足各种现代化建设工程和施工新工艺的不同技术要求，某些特种工程就必须采用某种特种水泥来确保建设成功。
专用水泥和特性水泥是指具有某种专门用途地和某种性能比较突出的水泥，统称为特种水泥。
特种水泥按其功能和用途分为七大类，分别是快硬高强水泥、中、低热水泥、油井水泥、耐高温水泥、膨胀自应力水泥、装饰水泥及其他类水泥。
现在特种水泥的主要发展方向为生产与应用的同步发展，生产工艺的完善和使用性能的改善，以节能为中心开发水泥新品种。
2、特种玻璃特种玻璃，又叫新型玻璃，是指除日用玻璃以外的、采用精制高纯或新型原料，或采用新工艺在特殊条件下或严格控制形成过程制成的一些具有特殊功能或特殊用途的玻璃。
特种玻璃以其特有的功能特性可以分为光学功能玻璃、电磁功能玻璃、热学功能玻璃、力学功能玻璃及生物活性玻璃等。
高一化学第4章 第1节 第2课时 硅酸盐与无机非金属材料
[成功体验]
2．下列哪些材料是新型无机非金属材料
()
①氧化铝陶瓷 ②氮化硅陶瓷 ③碳化硅陶瓷
④氮化铝陶瓷 ⑤氮化钛陶瓷 ⑥硅化硼陶瓷
⑦二硅化铜陶瓷
A．①②③
B．①③④⑤
C．①⑤⑥
D．成
硅酸盐组成的表示方法——氧化物法 组成相当复杂的硅酸盐，常用氧化物的形式来表示它们的 组成。 (1)方法：①找出组成元素；②写成氧化物的形式；③注意 原子守恒；④检查有无遗漏。 (2)元素写成氧化物时可成比例扩大，在化合物中各元素化 合价的代数和为零。
4．下列说法不．正确的是
()
A．新型无机非金属材料主要包括高温结构陶瓷、生物陶瓷、
压电陶瓷等
B．新型无机非金属材料具有特殊的结构和性能 C．高温结构材料具有耐高温、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨
损等优点
D．传统无机非金属材料和新型无机非金属材料的主要成分 都是硅酸盐
解析：传统无机非金属材料的主要成分是硅酸盐，新型无机非
[课堂双基落实]
1．下列装修材料中，主要成分不属于硅酸盐的是
A．陶瓷
B．大理石
C．玻璃
D．水泥
解析：大理石的主要成分是 CaCO3。 答案：B
()
2．从现有的考古资料来看，中国原始陶器开始于距今七千年前。
时至今日陶瓷已广泛应用于人们的生活和生产中，下列不属
于陶瓷制品的是
()
解析：C 项试管的成分是玻璃而不是陶瓷。 答案：C
_C_a_C__O_3_＋__S_i_O_2_=_=_=_=_=_C__a_S_iO__3_＋__C_O__2↑_____ (3)产品成分：_N_a_2_S_i_O_3_、_C__a_S_iO__3_、_S_iO__2_。
新型无机非金属材料有哪些
新型无机非金属材料有哪些
新型无机非金属材料是指在化学成分中不含金属元素的材料，它们具有许多优异的性能和广泛的应用前景。
下面我们来了解一下新型无机非金属材料都有哪些。
首先，碳材料是一类重要的新型无机非金属材料。
碳材料具有高温稳定性、化学惰性和优异的导电性能，因此在航空航天、电子器件、储能材料等领域有着广泛的应用。
其中，石墨烯作为碳材料的一种新型形态，具有优异的导电性、热导率和机械性能，被认为是未来材料领域的研究热点。
其次，氧化物材料也是新型无机非金属材料中的重要代表。
氧化物材料具有良好的光学、电学、磁学性能，被广泛应用于光电器件、传感器、储能材料等领域。
氧化铝、氧化锌、氧化铁等氧化物材料在工业生产和科研领域中有着重要的地位。
此外，硅基材料也是新型无机非金属材料中的重要成员。
硅材料具有优异的光学和电学性能，被广泛应用于光电子器件、太阳能电池、集成电路等领域。
随着纳米技术的发展，纳米硅材料的研究和应用也日益受到重视。
除了上述几类材料，氮化物、硼化物、磷化物等无机非金属材料也在材料科学领域中发挥着重要作用。
它们具有优异的机械性能、热学性能和光学性能，被广泛应用于高温结构材料、光学涂层、半导体器件等领域。
总的来说，新型无机非金属材料具有多样的种类和广泛的应用前景，对于推动材料科学和工程技术的发展具有重要意义。
随着科学技术的不断进步，相信新型无机非金属材料在未来会有更多的突破和应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
新型无机非金属材料PPT
碳化硅陶瓷的制备与应用
要点一
碳化硅陶瓷的制备
碳化硅陶瓷的制备工艺主要包括原料选择、配料、混合、 成型、烧结等步骤。其中，原料的选择是关键，需要选择 高纯度、粒度分布均匀的原料。在烧结过程中，需要控制 温度和气氛，以获得致密化的碳化硅陶瓷。
要点二
碳化硅陶瓷的应用
碳化硅陶瓷具有高强度、高硬度、优良的耐磨性和高温稳 定性等优异性能，因此在许多领域有广泛应用。例如，在 汽车领域中，碳化硅陶瓷可以用于制造刹车片、密封件等 部件；在能源领域中，碳化硅陶瓷可以用于制造太阳能电 池板、燃气轮机叶片等部件。此外，碳化硅陶瓷还可以用 于制造耐腐蚀部件和高温炉具等。
精密零部件材料
新型无机非金属材料具有高精度、 高稳定性和低膨胀系数等特点， 可用于航空航天领域精密零部件 的制造，如石英晶体、单晶硅等。
在新能源领域的应用
太阳能电池材料
新型无机非金属材料具有高光电转换效率和长寿命等特点，可用于太阳能电池 的制造，如硅基太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池等。
核能材料
新型无机非金属材料具有高耐辐照性和优异的中子传输性能等特点，可用于核 反应堆的结构材料和热工材料的制造。
微乳液法是一种制备无机非金属材料的特殊方法。该方法利用微乳液模板，通过控制微乳液的相变和 化学反应，制备出具有特定结构和组成的无机非金属材料。微乳液法制备的材料具有高纯度、高分散 性和高稳定性等优点，广泛应用于催化剂、吸附剂、光电器件等领域。
燃烧合成法
总结词
利用燃烧反应制备无机非金属材料的方 法
VS
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THANKS
分类
新型无机非金属材料可根据其组 成和用途分为陶瓷材料、玻璃材 料、水泥材料、石墨材料等。
特性与优势
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新型无机非金属材料有哪些新材料全球交易网新型无机非金属材料有哪些？“新材料全球交易网”收集整理最全新型无机非金属材料知识点。
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一、重要概念1、新型无机非金属材料（1）是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
（2）包括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。
2、陶瓷（1）从制备上开看，陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。
（2）从组分上来看，陶瓷是多晶、多相（晶相、玻璃相和气相）的聚集体。
3、玻璃（1）狭义：熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。
（2）一般：若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质，则不管其组成如何都可称为玻璃（具有玻璃转变温度 Tg）。
玻璃转变温度：玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。
具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。
4、水泥凡细磨成粉末状，加入适量水后，可成为塑性浆体，能在空气或水中硬化，并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。
5、耐火材料耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料6、复合材料由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。
通过复合效应获得原组分所不具备的性能。
可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能。
二、陶瓷知识点1、陶瓷制备的工艺步骤原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结2、陶瓷的天然原料（1）可塑性原料：黏土质陶瓷成瓷的基础（高岭石、伊利石、蒙脱石）（2）弱塑性原料：叶蜡石、滑石（3）非塑性原料：减塑剂——石英；助熔剂——长石3、坯料的成型的目的将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品，使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度。
4、陶瓷的成型方法（1）可塑成型：在坯料中加入水或塑化剂，制成塑性泥料，然后通过手工、挤压或机加工成型；（传统陶瓷）（2）注浆成型：将浆料浇注到石膏模中成型（3）压制成型：在金属模具中加较高压力成型；（特种陶瓷）5、烧结将初步定型密集的粉块（生坯）高温烧成具有一定机械强度的致密体。
固相烧结：烧结发生在单纯的固体之间液相烧结：有液相参与，加助溶剂产生液相好处：降低烧结温度，促进烧结6、陶瓷的组织结构：晶相、玻璃相、气相（1）晶相：陶瓷的主要组成；分为主晶相和次晶相（2）玻璃相：玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性能、耐热性等不利，不能成为陶瓷的主导组成部分。
玻璃相在陶瓷中的作用：粘结；粘结晶粒，填充空隙，提高致密度降低烧成温度，促进烧结（3）气相：气孔；降低强度，造成裂纹。
7、陶瓷力学性能的特点（1）硬度：高（2）强度：抗拉强度很低、抗压强度非常高（3）塑性：塑性极差（4）韧性：韧性差、脆性大8、陶瓷热学性能的特点（1）导热性：差，良好的绝热材料（2）热稳定性（抗热震性）：概念：材料承受温度的急剧变化而不至于被破坏的能力。
陶瓷抗热震性一般较差9、结构陶瓷（1）概念：能作为工程结构材料使用的陶瓷，一般具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、抗氧化等优异性能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境。
（2）常见种类：Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4……陶瓷（3）应用：……10、陶瓷增韧技术：【机理：阻碍裂纹的扩展】（1）相变增韧：相变可吸收能量；体积膨胀可松弛裂纹尖端的拉应力，甚至产生压应力。
（2）微裂纹增韧：温度变化引起的热膨胀差或相变引起的体积差，均会产生弥散分布的微裂纹；微裂纹与主裂纹联结，使主裂纹分叉，改变主裂纹尖端应力场，吸收其能量，阻碍其扩展。
（3）第二相颗粒弥散增韧：在基体中弥散分布的第二相颗粒阻碍裂纹的扩展。
（4）与金属复合增韧：金属是一种韧性相，通过其自身的塑性变形，可松弛裂纹尖端应力，并吸收裂纹能量。
（5）增强纤维或晶须增韧阻碍裂纹扩展。
11、功能陶瓷概念：具有光、电、磁、声、力、生物、化学等功能的陶瓷材料。
12、透明陶瓷（1）概念：能透过可见光的陶瓷材料（2）使陶瓷透明的方法：不透明原因：杂质、气孔、晶界使光线吸收和散射透明的手段：采用高纯度、高细度的原料，同时掺入添加物或采取其他工艺上得措施，把气孔充分排除，适当控制晶粒尺寸，使制品接近于理论密度，尽可能减少陶瓷材料对光的吸收和散射13、压电陶瓷（1）压电效应：机械力→应变↔表面荷电（2）压电陶瓷是一种多晶烧结体（3）压电陶瓷的压电效应机理：材料内部自发极化产生电畴。
极化处理前：电畴分布无序，宏观极化强度为零。
极化处理后：电畴在一定程度上按外电场取向排列，宏观极化强度不为零，表现为束缚电荷。
机械作用导致电畴转向，束缚电荷发生变化。
压电陶瓷只有经极化处理后才具有压电效应。
14、热释电陶瓷（1）热释电效应：温度变化→应变↔表面荷电（2）机理：跟压电陶瓷类似15、半导体陶瓷PTC半导体陶瓷：（1）PTC效应：正电阻温度系数效应（2）应用：限流、恒温发热、过热保护……三、玻璃知识点1、可形成玻璃的物质（1）硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐（2）重金属氧化物③硫化物、卤化物，等2、玻璃制备方法的通性使材料不发生结晶、或破坏晶体的有序结构使其非晶化（1）熔体冷却法：冷却速度必须大于原子调整成晶体的速度。
（2）非熔融法：气相沉积法、水解法、高能射线辐照法、冲击波法、溅射法等。
3、玻璃性能上的通性（1）各向同性：玻璃态物质的质点排列无规则，满足统计均匀分布，因此其物理、化学性质在任何方向都是相同的（2）介稳性：玻璃介于熔融态和晶态之间，属于介稳态（3）无固定熔点（4）物理化学性质的渐变性：玻璃态物质从熔融状态冷却（或加热）过程中，其物理化学性质产生逐渐、连续地变。
4、形成玻璃的手段（1）冷却速度足够快。
冷却速度快到足够使熔体中原子来不及重组成有序的点阵，从而使液态或气态的无定形结构得以被保留。
（2）使原子无序堆积，不形成晶格。
（3）破坏晶体的有序结构，使之非晶化机械研磨；高能辐照、强冲击波。
5、传统玻璃熔制玻璃液的澄清：排除液中的可见气泡玻璃液的均化：消除尚未熔化的砂粒、条纹等不均匀相，以保证玻璃液中化学组分的均匀，温度较高，为1200~1400℃，此时玻璃液粘度极小。
6、玻璃形成的热力学条件同组成的晶体与玻璃体的内能差别越大，玻璃越容易结晶，即越难形成玻璃。
7、玻璃形成的动力学条件形成玻璃的关键是熔体的冷却速度（粘度增大的速度）大于质点排列成晶体的速度8、玻璃形成的结晶化学条件（1）熔体中阴离子团的聚合程度阴离子团低聚合：位移、转动、重排容易，易调整成晶体，不易形成玻璃。
阴离子团高聚合：位移、转动、重排困难，难调整成晶体，容易形成玻璃。
（2）化学键的性质只有当离子键和金属键向共价键过渡时，形成由离子—共价、金属—共价混合键所组成的大阴离子时，就最容易形成玻璃。
（3）化学键的强度网络形成体氧化物：能单独形成玻璃，如SiO2、B2O3、P2O5、GeO2。
网络变性体氧化物：不能单独形成玻璃，但能改变网络结构，一般使结构变弱，如Na2O、K2O、CaO。
网络中间体：两者之间，能改善玻璃性能，如Al2O3、TiO2、ZnO、BeO。
9、氧化物玻璃的无规网络模型结构单元：金属离子——氧多面体正离子在多面体中央；氧在顶角，为公共氧，一个氧最多与两个形成网络的正离子相连。
多面体顶角无规则相连，通过公共氧（桥氧）搭成无规则网络。
R2O或RO（如Na2O、CaO），氧桥被切断出现非桥氧。
10、氧化物玻璃的晶子模型晶子：晶格极不完整、有序区域极小的晶体。
晶子模型：晶子分散在无定形介质中，晶子与无定形区域无明显界限。
玻璃有近程有序，远程无序的结构特点。
11、高分子玻璃的结构模型无规线团模型：分子链成无规线团状，各线互相交织、互相穿插。
12、金属玻璃的结构模型无规硬球堆积模型：把原子视为硬球，尽可能地紧密堆积，球的排列是无规则的（金属键无方向性，原子具有密堆倾向）。
13、硼反常在B2O3中加入加R2O，刚开始加时，和硅酸盐相反，非但不会破坏桥氧，反而加固网络。
这是因为刚开始加R2O时，R2O给出了游离氧，使一部分硼由三角体[BO3]变成四面体[BO4]。
14、微晶玻璃将加有成核剂的特定组成的基础玻璃，在一定温度下热处理后，就会变成具有微晶体和玻璃相均匀分布的复合材料，又称玻璃陶瓷。
四、水泥知识点1、硅酸盐水泥熟料 + 石膏；也称为纯熟料水泥，又叫波特兰水泥。
2、普通硅酸盐水泥（普通水泥）熟料 + 石膏 + 5%~20%的混合材料3、矿渣硅酸盐水泥（矿渣水泥）熟料 + 石膏 + 20%~70%的粒化高炉矿渣4、火山灰质硅酸盐水泥（火山灰水泥）熟料 + 石膏 + 20%~40%的火山灰质材料5、粉煤灰硅酸盐水泥（粉煤灰水泥）熟料 + 石膏 + 20%~40%的粉煤灰6、硅酸盐水泥熟料的化学成分氧化钙(CaO)、氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化铁(Fe2O3)7、硅酸盐水泥熟料的矿物组成硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁酸铝四钙、玻璃相8、生成硅酸盐水泥熟料所用的工业原料石灰质原料、粘土质原料和校正性原料9、石膏在水泥中的作用石膏的作用主要是调节凝结时间；适量的石膏对提高水泥强度有利，尤其是早期强度；但石膏也不宜过多，否则会使水泥产生体积膨胀而使强度降低，甚至影响水泥的安定性。
10、硅酸盐水泥的生产工艺：两磨一烧生料的配制与磨细→将生料煅烧使之部分熔融形成以硅酸钙为主要成分的熟料矿物→将熟料与适量石膏或适量混合材料共同磨细为水泥。
11、水泥的强度等级五、耐火材料知识点1、耐火材料按其主成分的化学性质可分为酸性：含较多SiO2；硅质、半硅质、黏土质中性：碳质、高铝质、铬质碱性：含大量的MgO和CaO；镁质和白云石质耐火材料（强碱性）；铬镁系、镁橄榄石质、尖晶石耐火材料（弱碱性）2、几个指标气孔率= 气孔气体/制品总体积(表观体积)体积密度：试样烘干后的质量与其体积之比值，即制品单位体积(表观体积)的质量。
真密度：耐火材料的质量与其真体积（即不包括气孔体积）之比。
3、耐火材料热导率~ 气孔耐火材料中所含气孔对其热导率的影响最大。
一般说来，气孔率越大，热导率越低。
4、耐火度耐火材料在无荷重条件下，抵抗高温作用而不熔化的性质。