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新型无机非金属材料是指在自然界中不存在的、或者是人工合成的,不含金属元素的材料。
这些材料具有独特的物理化学性质,广泛应用于电子、光电、光学、医药、化工等领域。
随着科技的不断进步,新型无机非金属材料的研究和应用也日益受到重视。
首先,新型无机非金属材料具有优异的电学性能。
例如,氧化铝陶瓷具有优良的绝缘性能和高介电常数,可用于制造电容器、绝缘子等电子元器件。
此外,氮化硼材料具有较高的热导率和良好的机械性能,可用于制造高性能散热器和陶瓷刀具。
其次,新型无机非金属材料在光电领域具有重要应用。
例如,氧化锌材料具有优异的光电特性,可用于制造光电器件、发光二极管和太阳能电池。
硅酸盐陶瓷材料具有良好的透光性和耐热性,可用于制造高温光学器件和光纤通信设备。
此外,新型无机非金属材料在医药领域也有着重要的应用。
例如,氢氧化镁材料具有良好的生物相容性和吸附性能,可用于制备医用敷料和人工骨骼。
磷酸钙陶瓷材料具有与人体骨骼相似的化学成分和结构,可用于制造人工关节和骨修复材料。
最后,新型无机非金属材料在化工领域也有着广泛的应用。
例如,氧化锆材料具有优异的耐腐蚀性和耐磨性,可用于制造化工设备的耐磨件和腐蚀件。
氮化硅陶瓷材料具有良好的耐高温性和化学稳定性,可用于制造耐火材料和化工反应器。
综上所述,新型无机非金属材料具有广泛的应用前景和重要的经济价值。
随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的不断提高,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和发展。
相信在不久的将来,新型无机非金属材料将会在各个领域展现出更加广阔的发展空间,为人类社会的进步和发展作出更大的贡献。
新型无机非金属材料
内蒙古科技大学材料工程基础作业姓名:专业:金属材料工程学号:新型无机非金属材料摘要:新材料是发展高新科技技术的基石,从结构陶瓷、功能陶瓷、复合材料及无机非金属材料的新兴领域等方面起到了举足轻重的作用!新型无机非金属材料将在未来科技发挥更大的作用,应予以高度重视,而用新材料技术改造传统无机。
关键词:新型材料新型无机非金属材料陶瓷材料功能陶瓷材料现状展望正文:无机非金属材料在人类生活中势必可少的的材料,它和金属材料、高分子材料并列为当代三大固体材料,我国的无机非金属材料研究发展历史悠久,成就辉煌,它是中华民族文明的伟大象征之一,在我国的文化和发展史上占有极其重要的地位。
从传统陶瓷到新型无机非金属材料已经有了五千年的发展历史。
1、无机非金属材料的定义及性能1.1、无机非金属材料的定义无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
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。
1.2、无机非金属材料的优良性能在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。
具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋予无机非金属材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性等优越性能!2、无机非金属材料的分类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。
如水泥是一种重要的建筑材料;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2003
用途:
制造轴承、汽轮机叶片、 机械密封环、永久性模具 等机械构件。用于制造柴 油机中发动机部件的受热 面,不仅可以提高柴油机 质量,节省燃料,而且能 够提高热效率. 中国及美 国、日本等国家都已研制 出了这种柴油机.
• Si3N4陶瓷的制备 粉体制备: 氮化硅粉体都是人工合成的。大量研究表明, 高质量粉体是得到高性能陶瓷重要保证。作为制备高性能 氮化硅材料所需的粉体必须具备:窄的颗粒尺寸分布,低的 金属杂质含量(Fe, Ti等)和氧含量,价格低廉适中。
制作人:朱黎晓
材料化学专业展望
• 材料化学是从化学的角度研究材料的设计、制备 、组成、结构、表征、性质和应用的一门科学。 它既是材料科学的一个重要分支,又是化学学科 的一个组成部分,具有明显的交叉学科、边缘学 科的性质。随着国民经济的迅速发展以及材料科 学和化学科学领域的不断进展,作为新兴学科的 材料化学发展日新月异。 • 人们就把信息、材料和能源作为21世纪社会文明 的最重要的两大支柱。 • 毛爷爷也说过:未来的世界是年轻人。那么我们 作为学“材料”的“年轻人”是不是应该更加自 信的说未来的世界是我们的!
此外高温结构陶瓷有:氮化硼陶瓷、碳化硼陶 瓷、氧化锆陶瓷、碳化硅陶瓷等。
碳化硼已经广泛用于制造 硬式防弹插板,这种插板 可以抵御7.62×51北约标 准步枪弹的近距离射击。
视频:高温结构陶瓷
光导纤维
光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝,直径只有 1~100μm左右。它是由内芯和外套两层组成,内 芯的折射率大于外套的折射率,光由一端进入, 在内芯和外套的界面上经多次全反射,从另一端 射出。
光纤计压力传感器
Y形光纤束的膜片反射型光纤压力传感器如图。在Y形光 纤束前端放置一感压膜片,当膜片受压变形时,使光纤束与 膜片间的距离发生变化,从而使输出光强受到调制。 Y形光纤束 壳体 光源 P 接收 弹性膜片
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。
新型无机非金属材料在耐火材料工程中的应用研究
新型无机非金属材料在耐火材料工程中的应用研究浙江自立高温科技股份有限公司312369摘要:新型无机非金属材料在耐火材料工程中的应用研究正逐渐引起广泛关注。
这些材料以其高温稳定性、耐腐蚀性、绝缘性等卓越性能,在高温环境下发挥着重要作用。
本文首先概述了新型无机非金属材料的定义、分类和特性,然后深入探讨了它们在耐火材料工程中的应用领域,包括高温保温材料、耐火砖和耐火浇注料、耐火涂料和封堵材料等。
同时,文章也分析了这些材料的优势,如性能卓越、环保可持续、资源丰富,以及面临的挑战,如工艺控制、成本管理、市场竞争等。
最后,文章展望了新型无机非金属材料应用研究的未来发展趋势,包括绿色环保材料、多功能复合材料和数字化技术的应用,为耐火材料工程提供了更广阔的发展前景。
这一研究将为提高高温环境下工程设备的性能和可靠性提供新的材料解决方案。
关键词:新型无机非金属;耐火材料工程;应用研究引言本文将深入探讨新型无机非金属材料的定义、分类和特性,以及它们在耐火材料领域的应用。
我们将详细分析这些材料在高温保温、耐火砖、耐火浇注料、耐火涂料和封堵材料等领域的具体应用案例。
同时,我们将审视这些材料的优势和挑战,以及未来发展趋势,为读者呈现一个全面的画面,展示新型无机非金属材料如何为耐火材料工程注入新的活力和创新。
一、新型无机非金属材料的概述(一)新型无机非金属材料的定义和特点新型无机非金属材料是指不含金属元素的材料,通常由非金属元素、氧化物、硅酸盐、氮化物、碳化物等构成。
它们的特点包括:1.无金属成分:新型无机非金属材料不包含金属元素,主要由非金属元素或其化合物组成,如氧化硅、氧化铝、碳化硅等。
2.高温稳定性:这些材料具有优异的高温稳定性和耐腐蚀性,能够在极端的高温和化学腐蚀环境下保持稳定性能。
3.硬度和耐磨性:新型无机非金属材料通常具有较高的硬度和耐磨性,适用于高磨损和高负荷的工程应用。
(二)新型无机非金属材料的分类和特性新型无机非金属材料可以根据其化学成分和特性进行分类,主要包括以下几类:1.氧化物材料:如氧化铝、氧化硅等,具有优异的高温稳定性和绝缘性能。
新型无机非金属材料
新型无机非金属材料第一种材料是石墨烯。
石墨烯是由原子薄层构成的碳材料,具有特殊的二维结构。
它的热导率极高,电导率也很高,还具有较高的机械强度和化学稳定性,被广泛应用于电子、能源和材料等领域。
例如,它可以用于制造高效的电池、超级电容器和太阳能电池等能源设备。
第二种材料是陶瓷材料。
陶瓷是一类以无机非金属化合物为主要组分的材料。
它具有优良的耐磨、耐高温和电绝缘性能,被广泛应用于航空航天、化工和医疗等领域。
例如,陶瓷材料可以用于制造高温炉、高压容器和人工关节等。
第三种材料是光学材料。
光学材料是一类能够调控和传播光信号的材料。
它具有优良的透光性、折射率可控性和非线性光学效应等特点,被广泛应用于通信、显示和传感等领域。
例如,光学材料可以用于制造光纤、液晶显示器和激光器等光学器件。
第四种材料是高分子材料。
高分子材料是由无机非金属构成的聚合物材料。
它具有优良的柔韧性、机械强度和导电性能,被广泛应用于塑料、橡胶和纺织品等领域。
例如,高分子材料可以用于制造塑料袋、橡胶密封件和纤维素纤维等。
第五种材料是陶瓷纳米材料。
陶瓷纳米材料是一种由纳米粒子组成的陶瓷材料。
它具有较大的比表面积和较好的化学稳定性,被广泛应用于催化剂、传感器和生物医药等领域。
例如,陶瓷纳米材料可以用于制造汽车尾气催化剂、生物传感器和药物缓释载体等。
综上所述,新型无机非金属材料在科技发展中起着重要的作用。
它们的独特特性使其成为众多行业的重要组成部分,推动了现代社会的进步和发展。
随着科学技术的不断进步,相信新型无机非金属材料将在更多的领域发挥更大的应用潜力。
【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。
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、
传统无机非金属材料与新型无机非金属材料工业对比
7
【解析】 由 E Ag―NO―3→溶液 G 稀――硝→酸 G 可知,E 中含有 Cl
-,即 B 为氯化物,由 F ――△→ H Na―O―H→ 溶液 I 过―量―C→O2 F 可知,
F 是一种酸性比碳酸弱的非金属氧化物对应的水化物,即为硅 酸或原硅酸,则 C 为硅化物,因此 B 为 SiCl4。Si(NH2)4 隔绝空 气高温分解可得 A,可知 A 为由 Si 和 N 组成的化合物,根据硅 和氮元素的价态可知 A 的化学式为 Si3N4,另一种生成物为 NH3,
据此可得 C 分解的化学方程式为 3Si(NH2)4 +8NH3↑。
Si3N4
8
【答案】 (1)SiCl4 AgCl (2)原子晶体 4 (3)SiO2+2OH-===SiO32-+H2O (4)3Si(NH2)4隔=绝==空==气==,==高==温Si3N4+8NH3↑ (5)H2CO3 的酸性比 H2SiO3 强(或 C 的非金属性比硅强等)
一般为醛类和酚类的缩聚产物, 苯环补氢,另一部分的碳上加12氧
•
高分子化合物A和B的部分结构如下:
• (1)合成高分子化合物A的单体是________,生成A的反应是________反应。 • (2)合成高分子化合物B的单体是________,生成B的反应是________反应。
13
• 【解析】 (1)由高分子化合物A的结构片段可看出其重复的结构单元为 ,则A的结构简式为
1
2
3
4
• 传统无机非金属材料与新型无机非金属材料工业对比
类别 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
①高强度、硬度,耐高
新型无机非金属材料
新型无机非金属材料
一、新型无机非金属材料简介
新型无机非金属材料是新兴材料,主要由碳纳米管、氧化物纳米粒子、微晶玻璃等组成。
新型无机非金属材料结构均匀、结合稳固、机械性能等
方面大大改善。
它们具有体积小、表面粗糙、电性能良好、结构可塑性好、水吸收低、耐腐蚀性强等传统非金属材料所不具备的优点。
这种新型非金
属材料已广泛应用于建筑、能源、军事、航空、电子信息和光学领域等,
以满足人们对新材料的需求。
二、新型无机非金属材料的种类
1、碳纳米管:碳纳米管是一种以单分子碳为基础的管状材料,其结
构极其薄而坚固,具有高的强度、良好的电性能和机械性能,是新型无机
非金属材料中性能最优的一种。
它可以用于汽车发动机零部件的制造,以
及航空航天和太空技术的发展。
2、氧化物纳米粒子:氧化物纳米粒子是一种在极小尺度上的材料,
它们具有表面大、体积小、物质密度高、热稳定性好、抗腐蚀性强、电阻
率低等特点。
目前,它们被广泛应用于电子领域,如电子管、芯片、电阻器、变容器、光学镜片等。
新型无机非金属材料
新型无机非金属材料作为高新技术发展的物质基础,新型材料和与其相关的如高温电子学、超导材料、纳米材料、生物材料、微电子材料、信息存储材料等科学领域,已经成为了现如今新型技术的领军者,并在未来的高新科技发展领域中占有重要位置。
新型无机非金属材料在新型材料中是较为受到重视的部分,在新材料科技研发中占有一定的比重。
1新型无机非金属材料研究现状的介绍1.1结构陶瓷我国的航空、航天事业正处于蓬勃发展的阶段,以及先进的科学技术发展都对材料的抗高温能力、抗高强度能力提出了更高的要求。
由于金属材料与合金材料的抗高温能力较为有限,不适用于先进科技,所以,研发性能更加优越的材料就显得十分必要了。
特种陶瓷材料在各个领域中的采用越来越广泛,其对金属的不能黏合性、耐高温性能、低耐磨性、高硬度等优势逐渐彰显出。
氧化锆陶瓷具备低比重、耐腐蚀性和耐磨性,在油田深井泵的阀座中应用领域广为,适用于于这种极度的作业环境。
耐腐蚀性、耐磨性、高硬度就是多品种陶瓷所共计的特点,这也使陶瓷在储存液体泵部件、并无杀菌轴承、高温轴承等领域获得了制造业与工业的亲睐。
常用的高温结构陶瓷包括:硅化物、氮化物、硼化物、碳化物、高熔点氧化物等,结构陶瓷也有其缺陷:不易回收、加工困难、价格高、性能分散、温室脆性高等。
在研制阶段,可通过提高结构陶瓷的韧性,太拓宽陶瓷的用途。
提高其韧性的手段包括:对原理的细度、纯度进行控制、加强纤维与晶须、颗粒弥散、晶界控制等。
1.2功能陶瓷具有多种种类的功能陶瓷,对经济建设与科学技术发展具有重要的影响。
功能陶瓷具有的多种功能包括:化学、生物、机械、光、磁、声、电等,在多个领域应用。
功能陶瓷比传统陶瓷的产值高、能耗少、成本低,具有更高的社会与经济的综合效益。
而与结构陶瓷相同,功能陶瓷也具有缺陷:获取情报与技术困难、难度大、制造条件苛刻等。
篇二:高中化学《新型无机非金属材料》教学案例高中化学《新型无机非金属材料》教学案例海南三亚榆林八一中学周冬阳572021新课标中,科学课程的基本理念是以全面提高每一个学生的科学素养为核心,要求教师在教学中应面向全体学生,立足学生发展,体现科学本质,突出科学探究,反映当代科学成果。
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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
新型无机非金属材料材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类进步的里程碑。
历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代主要标志的。
石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高分子(如塑料等)、单晶材料,每一种新型材料的研制成功,都引起人类文化和生活的新变化。
没有半导体材料,便不可能有目前的计算机技术;没有耐高温、高强度的特殊结构材料,便没有今天的宇航工业;没有低损耗的光导纤维,也就没有现代的光通讯;没有有机高分子材料,人们的生活也不可能像今天这样丰富多彩。
下面我将介绍一下新型无极非金属材料:一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度和抗腐蚀等优良工程性能,其主要缺点是抗拉强度低、韧性差。
现代科学技术的发展,要求材料具有强度高、耐腐蚀、耐高温和其他一些特殊性能,这大大促进了无机非金属材料的发展,使无机非金属材料领域除使用传统的硅酸盐材料外,出现了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等许多具有特殊性能的新型材料,广泛应用于建筑、冶金、机械及尖端科技领域。
下面我从几个例子来了解一下新型无机非金属材料的一些高性价比的特性。
结构材料——高温结构陶瓷高温结构陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化的优良特性,与之相比的技术材料就捉襟见肘:易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用。
2)功能材料——光导纤维(光纤)光导纤维的主要特性:抗干扰性能好,不发生辐射;通讯质量好;质量轻、耐腐蚀。
除用于通讯外,还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。
是高质量传导光的玻璃纤维,信息高速公路的“基石”与普通电缆相比光纤光缆具有无与伦比的优势:信息量大,每根光纤理论上可同时通过10亿路电话,而普通电缆8管同轴电缆每条通话1800路;光纤光缆原料来源广(石英玻璃),节约有色金属,而普通电缆呢,资源较少;光纤光缆质量小,每公里27 g,不怕腐蚀,铺设方便,而普通电缆每公里1.6 t;光纤电缆成本低,每公里1万元左右,而普通光缆每公里20万元;更有优势的地方是性能好,抗电磁干扰保密性强,能防窃听,不发生电辐射。
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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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