硅及其化合物PPT课件

新 型 无 机 非 金 属 材 料
什么是无机非金属材 料
1、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
十九世纪出现炭制品 如干电池,弧光用炭棒, 冶炼用电极等.1960年 后炭素行业迅速发展, 生产出超高功率电极, 不透性石墨,核工业用 石墨,高纯石墨等制品, 近三十年来随着现代 空间技术,信息技术,能 源技术,核工业技术发 展需要,真正意义上的 新型炭素材料工业得 到突飞猛进的发展.
用多种高科技材料制造的 波音777飞机
1.氧化铝陶瓷
• 性能：熔点高，硬度大，透明， 耐高温。 • 用途：坩埚，高温炉管，刚玉 球磨机，高压钠灯灯管。
高纯氧化铝透明陶瓷管
氧化铝陶瓷制品
氮化硅陶瓷
• 特点：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。 • 用途：Si3N4基陶瓷球轴承 氮化硅陶瓷部件 沙漠车
用 多 种 复 合 材 料 装 饰 的 现 代 居 室
高 科 技 耐 高 温 隔 热 材 料
全塑料汽车
钢化玻璃的机械强度:
• 普通玻璃内由于存在着较大的内应力而易脆， 机械强度不大。为了消除这种内应力，必须在生 产玻璃时用偏光仪观察玻璃内应力的变化情况。 当温度达到某一下限时，内应力开始减小，再加 热至温度上限，内应力全部消失。生产钢化玻璃 时，温度必须略超过上限，而后急剧冷却，就好 像钢淬火一样，所以叫做钢化玻璃。钢化玻璃大 大改变了内应力的紧张状态，因而减小了它的脆 性，其机械强度增大。1955年，我国开始生产钢 化玻璃。
光纤吸顶灯：
光纤路面灯与花园灯：
航空航天领域的应 用:军机及民机的刹 车盘,航天飞机发动 机部件,航天飞机外 防护层,导弹弹头,固 体火箭发动机喷管 等军事领域的应用.
炭纤维:C/C复合材料,热核反应 堆的第一壁,炉体隔热材料等,磷 酸型燃料电池电极及电池隔板, 半导体器件,航天航空飞机零部 件. 在组分精确控制和特殊的生 产工艺条件下制备的具有特殊 性能的陶瓷称为先进陶瓷或精 细陶瓷.
(1)按化学组成和特性分 2、材料的分类:
水泥、玻璃、陶瓷
高温结构陶瓷、光导纤维
传统Fra Baidu bibliotek机非金属材料 无机非金属材料 材料
Fe、Cu、Al、合金等
新型无机非金属材料
金属材料 高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维
(2)按用途分
结构材料：利用材料的力学和理、化性质， 广泛应用于机械制造、工程建 设、交通运输等各个工业部门 功能材料：利用材料的热、光、电、磁等性 能用于电子、激光、通讯、能源 和生物工程等许多高新技术领域。
先进陶瓷具有高新 技术内涵,与传统 陶瓷材料相比,它 有如下特点: 1、制造工艺复杂, 为技术,知识密集 型产品. 2、具有特殊性能, 如优异的力学性能, 耐高温性能等,能 满足高新技术产业 的需求.
炭素材料：
炭素材料是一 种古老而又新型 的材料.史前时期 人类已经使用炭 物质,16世纪冶 炼工业出现了用 天然石墨和黏土 制成的耐火坩 埚—人类最早的 炭素制品.但从原 始炭物质到炭素 材料,世界上只有 100多年历史,而 我国仅有30年历 史
光纤工程案例外景：
光导纤维：
光导纤维（二氧化硅） ①抗干扰性能好，不发生辐 主要特 射；②通讯质量好； 性 ③质量轻、耐腐蚀 用于通讯外，还用于医疗、 主要用 信息处理、遥测遥控等 途
光导纤维:
光纤系列产品在光学照明及装饰照明方面最具 灵活性和完整性，能产生五颜六色，如梦如幻的视 觉效果。具有无紫外线，低热量，无电伤害，使用 寿命长，色彩变幻丰富等优点。广泛应用于夜总会， 宾馆洒店，商场，博物馆，居家装饰等各种装饰工 程当中，柔和而丰富的光线给您更创完美的视觉效 果。
石英钟表
人造宝石
金刚石钻头
压电陶瓷
现代通信用光缆
F—117是一种单座战斗轰炸机，设计目的是凭隐身性能，突破敌火力网， 压制敌方防空系统。摧毁严密防守的指挥所，战略要地，重要工业目标， 可执行侦察任务，具有一定空战能力。
高温结构陶瓷
• 特点：耐高温，耐腐蚀，硬度大，代磨损， 不怕氧化。 • 1.氧化铝陶瓷 • 2.氮化硅陶瓷 • 3.碳化硅陶瓷
高压钠灯:
高压钠灯的外罩是玻璃。里面的灯管是氧化铝陶瓷， 又叫人造刚玉，是一种高温结构陶瓷。高温结构陶瓷 是新型无机非金属材料中的一类。
高压钠灯管
1．灯内温度高达1400 ℃。 2．钠蒸气具有强烈的腐蚀作用。
生活中的无机非金属材料
• • • • • • • 1.玻璃，水泥，导体陶瓷。 2.石英钟表，手表上的轴承。 3.金刚石钻头 4.彩电（荧光材料） 5.煤气炉中的电子打火，海底电缆。 6.电脑的CPU 7.隐形飞机（特殊光学材料）
3、生活中的无机非金属 材料
⑴玻璃、水泥、陶瓷 ⑵石英钟表
⑶手表上的“19钻”(人造红宝石轴承的数目)
⑷玻璃刀（金刚砂） ⑹彩电（荧光材料） ⑺煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷) ⑸金刚石钻头
⑻海底电缆（光导纤维）
⑼电脑的CPU（单晶硅）
⑽隐形飞机（特殊光学材料）
想一想
请举出一些你所熟悉的、现代 生产和生活中常见的新型无机非金 属材料的性能和应用。（若有困难， 可上网查找）