新型无机非金属材料
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。
高中化学 新型无机非金属材料
38新型无机非金属材料
第三节新型无机非金属材料
Ⅰ学习重点
1.了解新型材料的特性及与传统的无机非金属.
2.了解高温结构陶瓷和光导纤维有关知识.
1.传统的无机非金属材料指材料，具有等优点.新型无机非金属材料的特性，，， .
2.结构材料，高温结构陶瓷的优点 .
3.光导纤维主要用于，另外还可用于 .
4.第ⅣA族元素中，碳、硅、锗、锡的+4价化合物是稳定的，而铅的+2价化合物是稳定的. 锗(Ge)是一种良好的半导体材料，被广泛应用于电子工业上，它可以从煤燃烧的烟道灰中提取，其过程如下：
盐酸蒸馏水解∆加热分解氢气流中加热烟道灰(含CeO2) 锗的氯化物锗酸纯净的锗的氧化物
①②③④
锗写出①、②、③、④四步反应的化学方程式：
①；②；
③；④ .
第三节新型无机非金属材料参考答案
1.硅酸盐材料；抗腐蚀、耐高温；
承受高温，强度高；电学特性；光学特征；生物功能。
2.指利用其强度、硬度、韧性等机械性能制成的各种材料。
能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小。
3.光缆通讯；医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。
4.①GeO2+4HCl GeCl4+2H2O
∆
②GeCl4+4H2O H4GeO4+4HCl
∆
③H4GeO4 GeO2+2H2O
∆
④GeO2+2H2O Ge+2H2O
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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
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
随堂练习
1、下列物质中，不属于新型无机非金 属材料（ A、B ）
A、普通玻璃 B、硅酸盐陶瓷
C、氧化铝陶瓷
D、氧化硅陶瓷
2、下列材料中能高质量传导光的是 （ C ）
A、氮化硅陶瓷
B 氧化铝陶瓷
C光导纤维 D破璃 3、将SO2气体通入悬浮着棕色PbO2的热水 中，一段时间后，发生的现象（ B ） A、悬浮物消失 为白色 逸出 B、悬浮物由棕色变 C有臭鸡蛋味的气体 D析出浅黄色沉淀
高温结构陶瓷 1.氧化铝陶瓷
高 压 钠 灯
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷（人造刚玉）
①高熔点；②高硬度；③可制 主要特 成透明陶瓷；④无毒、不溶于 性 水，强度高；⑤对人体有较好 的适应性 高级耐火材料，刚玉球磨机； 主要用 高压钠灯的灯管、人造骨、人 途 造牙、人造心瓣膜、人造关节 等
2.氮化硅陶瓷
传统无机非金属材料 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
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？ ①承受高温，强度高。 ②具有光学特性。 ③具有电学特性。 ④具有生物功能。
光导纤维（二氧化硅）
①抗干扰性能好，不发生辐射； 主要特 ②通讯质量好； 性 ③质量轻、耐腐蚀 用于通讯外，还用于医疗、信 主要用 息处理、遥测遥控等 途
光 导 纤 维 手 术 头 灯
光纤面板
光导纤维的视频
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光纤光缆
普通电缆
信息量大，信息量大， 8管同轴电缆每条通话 每根光缆上理论上可 1800路 同时通过10亿路电话 原料来源广（石英玻 资源较少 璃），节约有色金属 质量小，每km27g， 每km1.6t 不怕腐蚀，铺设方便 成本低，每km 10 000 普通光缆每km 200 元左右 000元左右 性能好，抗电磁干扰 保密性强 ，能防窃听， 不发生电辐射
无机非金属新材料
无机非金属新材料介绍无机非金属新材料是指那些没有金属元素的无机材料，它们在各个领域中有着广泛的应用。
这些材料具有优异的物理、化学和机械性能，且具备很高的耐热、耐腐蚀、绝缘和耐磨损等特点。
本文将对无机非金属新材料的种类、特点、应用以及发展前景进行全面的探讨。
无机非金属新材料的种类1. 氧化物材料•二氧化硅（SiO2）•氧化铝（Al2O3）•氧化锆（ZrO2）•氧化钛（TiO2）2. 碳化物材料•碳化硅（SiC）•碳化硼（B4C）•碳化钨（WC）•碳化钛（TiC）3. 氮化物材料•氮化硅（Si3N4）•氮化铝（AlN）•氮化钛（TiN）•氮化硼（BN）4. 磷化物材料•磷化镓（GaP）•磷化铝（AlP）•磷化钛（TiP）•磷化硼（BP）无机非金属新材料的特点1.高温稳定性：无机非金属新材料具有出色的高温稳定性，能够在极端的高温环境下保持良好的性能。
2.耐腐蚀性：这些材料对酸、碱等腐蚀性物质具有很高的抵抗能力，能够在腐蚀性环境中长期使用。
3.绝缘性：无机非金属新材料通常具有良好的绝缘性能，可用于电子器件、绝缘材料等领域。
4.高硬度：这些材料具有较高的硬度，能够抵抗磨损和划伤，适用于制作耐磨材料。
5.轻质：许多无机非金属新材料具有较低的密度，可以用于制作轻型结构材料。
无机非金属新材料的应用1. 电子器件•氧化铝用于制作电容器、绝缘层等部件；•氮化硅用于制作高功率电子器件的散热材料；•碳化硅用于制作功率器件和高频器件。
2. 光电器件•氧化锌用于制作发光二极管（LED）；•磷化镓用于制作激光二极管（LD）；•碳化硅用于制作光电耦合器件。
3. 能源领域•氧化锂用于制作锂离子电池的正极材料；•硫化镉用于制作太阳能电池。
4. 机械工程•碳化硅用于制作机械密封件、轴承等耐磨材料；•氧化铝用于制作切削工具。
无机非金属新材料的发展前景无机非金属新材料具有广阔的应用前景。
随着科学技术的不断进步，对新材料的需求越来越高。
无机非金属新材料具有独特的特点和优势，能够满足现代社会对高性能材料的需求。
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。
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新型无机非金属材料是指那些不含金属元素的无机材料，通常包括陶瓷材料、玻璃材料、高分子材料等。
在现代工业和科学技术领域，新型无机非金属材料具有广泛的应用前景和重要的研究价值。
首先，新型无机非金属材料具有优异的物理化学性能。
例如，陶瓷材料具有高温稳定性、耐腐蚀性和硬度高等特点，可以用于制造高温工具、化工设备和结构材料；玻璃材料具有透明、绝缘和耐热性能，可用于制造光学器件、电子元件和建筑材料；高分子材料具有轻质、柔韧和绝缘性能，可用于制造塑料制品、纤维材料和橡胶制品等。
这些优异的性能使得新型无机非金属材料在工程技术中有着广泛的应用。
其次，新型无机非金属材料具有丰富的资源和环保特性。
相比于金属材料，新型无机非金属材料通常采用原料资源更为广泛，且在生产过程中产生的废弃物和污染物较少，对环境的影响较小。
例如，陶瓷材料通常采用的原料包括石英、长石、粘土等，这些原料在地球上广泛分布，且开采过程对环境影响较小；玻璃材料通常采用的原料包括石英砂、碳酸钠等，这些原料也较为丰富。
因此，新型无机非金属材料在资源利用和环保方面具有明显的优势。
再次，新型无机非金属材料在科学研究和技术创新中发挥着重要作用。
例如，陶瓷材料的超导性能、光学性能和力学性能等方面的研究，对于超导材料、光学器件和结构材料的发展具有重要意义；玻璃材料的光学特性、热学特性和化学稳定性等方面的研究，对于光学玻璃、光学纤维和特种玻璃的应用具有重要意义；高分子材料的合成方法、结构性能和功能应用等方面的研究，对于塑料制品、纤维材料和橡胶制品的改性和应用具有重要意义。
因此，新型无机非金属材料的研究和应用对于推动科学技术的发展和推动产业的进步具有重要意义。
总之，新型无机非金属材料具有优异的物理化学性能、丰富的资源和环保特性，对于科学研究和技术创新具有重要的意义。
未来，随着科学技术的不断进步和工业化的深入发展，新型无机非金属材料必将发挥越来越重要的作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
高一化学新型无机非金属材料
制作者：彭
云 授课者：彭 云
第三节 新 型 无 机 非 金 属 材 料
新 型 无 机 非 金 属 材 料
1. 医学 2. 日常生活
3. 交通
4. 通讯 5. 机械
6. 航空
7. 宇航
1. 材料? 如何分类？
P3 第二段
2. 无机非金属材料？ 优点和缺点？
P1574~6行
3. 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
Si3N4
碳化硅
SiC
碳化硼
B4C3
2.下列属于新型无机非金属材料的是（C D ） 属于传统无机非金属材料的是（ABE ） A. 普通玻璃 B. 硅酸盐陶瓷 C. 氮化硅陶瓷 D. 光导纤维 E. 青砖和琉璃瓦
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
无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷（普通） 化学组成
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
P3
材
料
使用功能
复合材料：碳纤维增强材料、
（多功能） 玻璃钢、高级木地板
高功能材料： K3C60（超导）
可用于制陶瓷柴油机等发动机，火箭、飞机、 航天飞机的外壳。（ 硬、润滑、耐磨损、抗氧 化抗冷热冲击、除HF不与酸反应等 ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
<氮化硅陶瓷
二、光导纤维
1. 定义：
是一种能高质量传导光 的玻璃纤维。
2. 特性:
10亿人同时通话/1条光缆
新人教版 化学 必修第二册第五章第三节无机非金属材料课件
光导纤维
水晶、玛瑙饰品
化学仪器
硅酸H2SiO3
高中化学唯一难溶性酸，酸性比碳酸还弱
硅酸
聚合
硅酸凝胶
干燥脱水
硅酸干凝胶
“硅胶”
硅胶的用途： 食品、药品的干燥剂 催化剂的载体
3.新型陶瓷
SiC(金刚砂) 陶瓷
结构 碳原子和硅原子通过共价键连接
硬度大 砂纸和砂轮பைடு நூலகம்磨料
性能
耐高温结构材料
高温抗氧化 耐高温半导体材料
1．保存NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O 有粘性
2．SiO2既能与HF酸反应又能和NaOH反应，所以它是两性 氧化物？ 错。因为SiO2＋4HF＝SiF4 ↑＋2H2O，生成的SiF4 不属于盐。
二、二新.新型型无无机机非非金金属属材材料 料
SiO2+Na2CO3 SiO2+CaCO3
Na2SiO3+CO2↑ CaSiO3+CO2↑
主要成分
Na2SiO3 CaSiO3
SiO2
玻璃无固定的熔沸点。
2. 玻璃
应用
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿、还可制造玻璃 纤维用于高强度符合材料等。
用含铅的原料制 造的光学玻璃
加入一些金属氧化物或盐可以 得到彩色玻璃，常用于建筑和 装饰
新人教版 化学 必修第二册
第三节 无机非金属材料
硅酸盐材料 新型无机非金属材料
材料的分类
材料 （按化学组成 和特性来分）
金属单质 金属材料
合金
无机非金属材料
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
高分子材料： 塑料、合成橡胶、合成纤维
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定义
新型无机非金属材料定义新型无机非金属材料是一类由无机基质组成的物质，具有各种特定的化学、物理和机械性能。
与传统的金属材料相比，新型无机非金属材料具有更广泛的应用领域和更优越的性能特点。
在当今科技发展的浪潮中，新型无机非金属材料正日益受到人们的关注，成为了材料研究领域的热点之一。
一、新型无机非金属材料的分类新型无机非金属材料可以分为多种不同的类型，根据其结构和性能来进行分类。
常见的分类方法包括：1.氧化物：包括氧化铝、氧化硅、氧化锆等。
2.碳化物：包括碳化硅、碳化硼等。
3.窑石类材料：包括氧化铝、氧化硅、氮化硼等。
4.钼酸盐类材料：包括钼酸铅、钼酸锂等。
5.硼化合物：包括硼酸盐、硼氮化合物等。
二、新型无机非金属材料的性能新型无机非金属材料具有众多优秀的性能，使其在不同领域具备广泛的应用价值。
主要性能包括：1.高温稳定性：许多新型无机非金属材料在高温环境下具有良好的稳定性，能够保持其结构和性能不发生明显变化。
2.机械强度：新型无机非金属材料通常具有良好的机械强度和硬度，在复杂的工程应用中能够发挥良好的作用。
3.耐腐蚀性：许多新型无机非金属材料能够抵抗酸碱和化学物质的侵蚀，具有较好的耐腐蚀性。
4.绝缘性能：部分新型无机非金属材料具有优良的绝缘性能，可用于电气绝缘材料等领域。
5.光学性能：部分新型无机非金属材料具有良好的光学性能，可用于光学器件、光学镜片等领域。
三、新型无机非金属材料的应用由于其优越的性能特点，新型无机非金属材料在各个领域都具有广泛的应用价值。
主要应用包括：1.高温结构材料：新型无机非金属材料在高温环境下具有良好的稳定性和机械强度，适用于航空航天、石油化工、冶金等领域的高温结构材料。
2.光学器件：部分新型无机非金属材料具有优良的光学性能，可用于制造光学器件、光学镜片等产品。
3.电气绝缘材料：部分新型无机非金属材料具有良好的绝缘性能，适用于电气绝缘材料的制造。
4.生物医学材料：新型无机非金属材料在医学领域具有广泛的应用，可用于骨科植入材料、牙科修复材料等。
2024年无机非金属材料市场发展现状
2024年无机非金属材料市场发展现状背景介绍无机非金属材料是指一类不含金属元素的材料，通常由非金属元素和非金属化合物组成。
这类材料具有各种独特的物理和化学性质，因此被广泛应用于各个领域。
无机非金属材料市场呈现出不断发展的趋势，本文将对其发展现状进行分析。
发展趋势1. 市场规模扩大随着工业化进程的推进，对无机非金属材料的需求不断增加。
无机非金属材料在建筑、汽车、电子、能源等领域中的应用日益广泛，市场规模不断扩大。
2. 技术创新驱动无机非金属材料市场发展离不开技术的支持。
近年来，随着科技进步和创新能力的提升，新型无机非金属材料不断涌现，推动市场的发展。
3. 环保意识提升环保意识的提升也对无机非金属材料市场产生了积极影响。
无机非金属材料一般具有环保、耐腐蚀、热稳定性好等特点，能有效减少对环境的污染，因此受到越来越多的关注和应用。
4. 医疗和医药领域应用增加无机非金属材料在医疗和医药领域的应用也逐渐增加。
例如，在骨科领域中，无机非金属材料被用于制造骨骼修复材料和人工关节等。
此外，在医药领域中，无机非金属材料也被用于制药和生物医学研究中。
主要应用领域1. 建筑领域无机非金属材料在建筑领域中的应用广泛。
例如，水泥、石膏、陶瓷等都是常见的无机非金属材料，在建筑结构、装饰和维修中起到重要作用。
2. 汽车领域无机非金属材料在汽车制造中有着广泛的应用。
例如，陶瓷材料在发动机部件中的应用可以提高燃烧效率和耐久性，陶瓷纤维可以提高汽车的轻量化程度。
3. 电子领域无机非金属材料在电子领域中具有重要的应用价值。
例如，无机非金属材料可以用于制造电容器、半导体器件、电子陶瓷等。
这些材料具有良好的电气性能和热稳定性，能够满足电子产品对材料性能的要求。
4. 能源领域无机非金属材料在能源领域中扮演着重要的角色。
例如，铝酸盐材料可以用于制造高效的太阳能电池板，磷酸铁锂材料可以用于制造锂电池。
这些材料在提高能源利用效率和储能方面发挥着重要作用。
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
感谢您的观看
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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［学生阅读］
［板书］新型无机非金属材料的特性。
［学生阅读后总结］
［教师板书］1.能承受高温，强度高
2.具有电学特性
3.具有光学特性
4.具有生物功能
［过渡］随着人类社会和科学技术的发展，新型无机非金属材料的应用将越来越广泛，品种也越来越丰富。下面，我们简单介绍其中的两种——高温结构陶瓷和光导纤维。
［师］很好，下面我们就以实例来进行说明。
［板书］1.透明陶瓷
［师］看了这个标题，大家也许会觉得奇怪，因为我们平常见的都是不透明的陶瓷呀!如缸、碗、碟等。这透明的陶瓷，真的有吗?
［展示高压钠灯］看。这是高压钠灯，其灯管就是由透明的氧化铝陶瓷做的。
［板书］氧化铝陶瓷
高压钠灯是发光效率很高的一种电光源，光色金白，在它的灯光下看物清晰，不刺眼。平均寿命长达1万小时～2万小时，比高压汞灯寿命长2倍，高过白炽灯的寿命10倍，是目前寿命最长的灯。
图片4：用石头砌起来的石屋，用木棍、木板搭起来的房子
图片5：用砖、水泥等盖的住宅
图片6：高楼大厦
图片7：现代居室(包括电视机、音响、电脑等)
［问］大家看了这些图片以后，想到了什么?
［生］甲：人类社会是越来越进步的。
乙：所用材料越来越高级。
丙：人类智慧的力量是无穷的。
丁：人类可以在自然条件材料的基础上进行再加工。
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
［以上问题可由学生口答］
［师］透明氧化铝陶瓷所用原料及工艺要比其他氧化铝陶瓷高，有关氧化铝更多的知识，大家课后可参考课本资料内容。
［过渡］假如一辆普通的汽车在沙漠里行驶，在汽车零件不坏的情况下，最怕遇到的问题是什么?
［生］是缺水
［问］汽车行驶时，为什么经常要加水?
2.钠蒸气有强烈的腐蚀作用
［生］甲：普通玻璃灯管承受不了钠蒸气放电产生的高温，此时普通玻璃要软化。
乙：钠属于碱金属元素，性质很活泼，腐蚀性强，因此很难找到合适的灯管材料。
丙：氧化铝材料陶瓷能承受高温，又耐腐蚀，那么，是不是氧化铝陶瓷发明得晚，或者说科学家们正是为了解决这个问题才开始研究氧化铝陶瓷的呢?
［生］是为了散热，因为汽车的发动机多是由金属制作，它们在高温时容易损坏，必须用水来冷却。
［师］很正确。这样当汽车行驶在沙漠里时，若无足够的水，就很容易使发动机损坏而抛锚，那么，有没有更好的办法来解决这个问题呢?此时，陶瓷发动机可以帮我们解决后顾之忧。
［板书］2.陶瓷发动机
［师］可用于制造发动机的陶瓷有氮化硅陶瓷和碳化硅陶瓷。我们主要介绍一下氮化硅陶瓷。
人类使用和制造材料有着悠久的历史，从制造出第一种材料——陶开始，发展到今天，材料的品种越来越多，琳琅满目的各种材料组成了一个庞大的材料家族。
在材料家族中，有一类非常重要的材料叫无机非金属材料。本节课，我们就来认识几种新型无机非金属材料。
［板书］第三节 新型无机非金属材料
［问］为什么要叫新型无机非金属材料呢?请大家看课本P156第二自然段回答。
●教学重点
新型无机非金属材料的特点、用途和发展。
●教学难点
激发学生学习的积极性。
培养学生热爱科学的情感。
●课时安排
1课时
●教学用具
投影仪、图片、高压钠灯、光导纤维玩具
●教学过程
［引言ห้องสมุดไป่ตู้请同学们看以下一些住宅图，并注意它们各自的构成材料。
［图片展示］图片1：原始人居住的洞穴
图片2：用茅草搭起来的房屋
图片3：用树枝、泥巴盖起来的房子
戊：人类加工自然资料的技术越来越高，以致于根本看不出它们的本来面目。
……
［师］大家回答得很好。以上图片说明这样一个事实，即在人类社会发展的过程中，大自然馈赠与人类的材料(如泥土、木材、石头等)，已远远不能满足人类社会发展的需求。为了人类自身发展的需要，人们总是在大自然的馈赠之外，用自己的聪明才智和勤劳的双手，不断地研制、创造着各种各样的新材料，以满足人类物质文明和科学技术不断发展的需要。
［生］为了与传统无机非金属材料相区别。
［问］传统无机非金属材料的成分是什么?它有什么特点?请大家阅读课本本节第三自然段回答。
［生］传统无机非金属材料具有抗腐蚀、耐高温的优点，但也有质脆、经不起热冲击的弱点。
［师］传统无机非金属材料与现在所用的许多金属材料相比，有许多独特的优势，这使得很多行业的科学家都对它情有独钟，然而，它的弱点的存在，又使它的应用范围受到了一定的限制。为此，科学家们进行深入的研究和探索，并进行了反复的实验，随之而来的便是多种多样具有特殊性能的新型无机非金属材料的问世，那么，新型无机非金属与传统的无机非金属材料相比有哪些特性呢?
……
［师］大家的推理很合逻辑，而且确实是以上原因，透明氧化铝陶瓷的熔点高达2050℃，能在1600℃的环境里不受钠蒸气腐蚀，它是1957年诞生的，它可以通过95%的光线。
［师］氧化铝陶瓷除了用作高压钠灯的灯管外，还有许多其他用途，请大家阅读有关内容，并填写下表。
［投影展示］氧化铝陶瓷
特 点
用 途
熔点高
第三节 新型无机非金属材料
●教学目标
1.使学生对新型无机非金属材料有大致印象。
2.使学生认识到化学在现代社会、现代科技中的重要作用。
3.通过对新型无机非金属材料的介绍，培养学生崇尚科学、热爱科学的情感。
4.通过本节课的学习，使学生意识到人类智慧力量的伟大。
5.通过介绍我国在新型无机非金属材料方面的成就，培养学生的爱国主义情感。
［板书］氮化硅陶瓷
早在30年代初，人们就已经知道利用钠蒸气放电可获得一种高效率的光源，但一直到1960年，高压钠灯才呱呱坠地，后经不断发展改进，才得以实际应用。
［问］为什么从知道钠蒸气放电到高压钠灯的使用经过了二十几个年头呢?
请大家看下面资料，结合课文，分析思考并回答。
［投影展示］1.钠蒸气放电会产生超过1000℃的高温
［板书］一、高温结构陶瓷
［师］结构材料，是指利用其强度、硬度、韧性等机械性能制成的各种材料。以往用的最多的结构材料是金属。但现在，它却逐渐让位于高温结构陶瓷，为什么会这样呢?请大家阅读课本P157有关内容回答。
［生］因为高温结构陶瓷具有能经受高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，作为高温结构材料非常合适，而金属材料易受腐蚀，在高温时不耐氧化，不适合在高温时使用。