常见无机非金属材料和有机合成材料
鲁科版高中化学必修一4.3复合材料
第3节 复合材料(1)传统无机非金属材料是玻璃、水泥、陶瓷，特点是性质稳定、熔点高，易破碎。
(2)常见的金属材料有生铁、钢、不锈钢、铜、铝合金等。
(3)常见的有机合成材料有塑料，合成纤维，合成橡胶。
(4)新型无机非金属材料有光导纤维，高温结构陶瓷，生物陶瓷，压电陶瓷等。
(5)将金属制成合金，可保持单一金属的长处，性能优于纯金属。
生铁、钢、不锈钢都属于铁的合金。
一、认识复合材料 1．概念将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。
2．组成复合材料⎩⎪⎨⎪⎧基体：起黏结作用增强体：起骨架作用3．优点复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。
二、形形色色的复合材料 1．生产、生活中常用的复合材料(1)玻璃钢是一种以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料。
优点：强度高、密度小，且有较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能。
(2)碳纤维增强复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体。
优点：具有韧性好、强度高而质轻的特点。
2．航空、航天领域中的复合材料(1)飞机、火箭、导弹等用的复合材料，大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料。
优点：耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等。
(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。
1．下列说法错误的是( )A ．玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料B ．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C ．制造网球拍所用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体D ．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的解析：飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，B 项错误。
答案：B2．请用短线把下列物质及其用途、主要性能相互连在一起：答案：A —a —② B —c —④ C —d —① D —b —③ E —e —⑤复合材料1．分类(1)按基体分类⎩⎪⎨⎪⎧树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料(2)按增强体形状分类⎩⎪⎨⎪⎧颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料2．各种复合材料的比较材料名称基体增强体主要性能主要用途玻璃钢合成树脂玻璃纤维强度高，密度小，耐化学腐蚀，绝缘性和机械加工性能好娱乐设施、运输罐、电话亭、餐桌椅等碳纤维增强复合材料合成树脂碳纤维韧性好，强度高，质轻高尔夫球杆、球拍、钓鱼竿、赛车等航空复合材料金属最广泛的是碳纤维，还有硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐高温，强度高，导电性好，不吸湿和不易老化飞机、火箭的机翼和机身，导弹的壳体、尾翼航天复合材料陶瓷多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维耐高温，韧性强航天飞机机身[例]某复合材料是以人工碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。
什么是金属材料
什么是金属材料、无机非金属材料、
有机合成材料、复合材料
金属材料：包括纯金属和合金。
合金：在金属中加热熔合某些金属或非金属，就制得具有金属
特征的合金。
如铜材、钢材、铝材、铁合金之类。
无机非金属材料：指由非金属元素组成
（如石墨、氧化硅）或者金属元素的氧化物
及其它盐类化合物（如铁红颜料、白刚玉、
玻璃、水泥、陶瓷）。
有机合成材料：指人工合成的有机物材料，
如各种有机高分子材料，包括合成塑料，
合成橡胶，合成纤维
复合材料：一般指纤维增强的各种材料。
包括有机复合材料（树脂基复合材料）、
金属基复合材料及陶瓷基复合材料等。
如玻璃钢，钢筋混凝土
关于复合材料
水泥、玻璃钢、汽车轮胎都是常见的复合材料吗？复合材料使用的历史可以追溯到古代。
钢筋混凝土由两种材料复合而成。
20世纪
40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃
纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了
复合材料这一名称。
汽车轮胎汽车轮胎主要
材料实际上是一种橡胶和碳黑的复合材料。
常见非金属材料汇总
常见⾮⾦属材料汇总⾮⾦属材料与⾦属材料都是⼯业发展的重要材料。
随着材料技术的发展，⾮⾦属材料在⼯业发展中的重要性也越来越⼤。
⾮⾦属材料⼀般具有以下特点：密度⼩质量轻、耐压强度⾼、硬度⼤、耐⾼温、抗腐蚀。
可以⼤概分为有机材料、⽆机材料及复合材料三种:1.有机材料：⽊材、⽪⾰、胶粘剂和⾼分⼦合成材料——合成橡胶、合成树脂、合成纤维等；2.⽆机材料：耐⽕材料、陶瓷、磨料、碳和⽯墨材料、⽯棉等；3.以⾮⾦属纤维增强树脂基所构成的复合材料。
在机械⼯程中，⾮⾦属材料的应⽤也是越来越⼴，下⾯把在⼯作中较为常见的⾮⾦属材料做了汇总，以⽅便⽐较选⽤:⼀、普通⼯程塑料1.聚氯⼄烯【牌号】PVC【俗称】PVC【代号】PVC【英⽂名】Polyvinyl Chloride【颜⾊】透明/灰⾊/⽩⾊/蓝⾊【密度】1.380【特性】1.聚氯⼄烯的最⼤特点是阻燃，因此被⼴泛⽤于防⽕应⽤。
但是聚氯⼄烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒⽓体，例如⼆恶英。
2.聚氯⼄烯有较好的电⽓绝缘性能，可作低频绝缘材料，其化学稳定性也好。
由于聚氯⼄烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解，放出HCL⽓体，使聚氯⼄烯变⾊，所以其应⽤范围较窄，使⽤温度⼀般在-15~55℃之间。
3.聚氯⼄烯是世界上产量最⼤的塑料品种之⼀.聚氯⼄烯树脂为⽩⾊或浅黄⾊粉末.根据不同的⽤途可以加进不同的添加剂,使聚氯⼄烯塑件呈现不同的物理性能和⼒学性能.在聚氯⼄烯树脂中加⼈适量的增塑剂,就可制成多种硬质、软质和透明制品.纯聚氯⼄烯的密度为1.4g/cm3,加进了增塑剂和填料等的聚氯⼄烯塑件的密度⼀般在1.15 ~ 2.00g/cm3范围内.硬聚氯⼄烯不含或含有少量的增塑剂,有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能,可单独⽤作结构材料.软聚氯⼄烯含有较多的增塑剂,它的柔软性、断裂伸长率、耐冷性增加,但脆性、硬度、拉伸强度会降低。
【应⽤】由于聚氯⼄烯的化学稳定性⾼,所以可⽤于防腐管道、管件、输油管离⼼泵、⿎风机等.聚氯⼄烯的硬板⼴泛⽤于化学产业上制作各种贮槽的衬⾥,建筑物的⽡楞板、门窗结构、墙壁装饰物等建筑⽤材.由于电⽓尽缘性能优良⽽在电⽓、电⼦产业中,⽤于制造插座、插头、开关、电缆.在⽇常⽣活中,⽤于制造凉鞋、⾬⾐、玩具、⼈造⾰等。
材料的四大分类
材料的四大分类
一、材料的分类
1、金属材料：包括金属和合金。
2、有机高分子材料：如合成塑料、纤维、橡胶、天然的羊毛棉花等。
3、无机非金属材料：包括玻璃、陶瓷。
4、复合材料：由两种以及两种以上的材料组成，如水泥。
二、材料的性质与用途
不同的材料由于组成和结构不同，具有不同的性质和不同的用途。
例如，金属材料具有导电、导热性好，化学性质稳定，耐热，耐腐蚀和工艺性好等优良性能，是现代电子、机械、轻工、仪表、航空航天等技术领域不可缺少的材料。
钢铁是目前应用最广泛的材料，修房造屋，铺路架桥，制造机器设备，制造飞机、轮船、大炮等都要用到钢铁。
传统陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差，在食器、装饰上广泛使用，人们日常使用的瓷器、水缸、瓦盆等硬而脆的日用品，属于传统的陶瓷制品。
新型陶瓷也称精细陶瓷，是以人工合成的高纯超细粉末为原料.在严格控制的条件下，经过成型、烧结等程序制成的具有微细结晶组织的材料，具有优越的物理、化学和生物性能，其应用范围更加广泛。
三、天然材料和人造材料
天然材料指自然界已有、未经加工或基本不加工就可直接使用的材料，即直接来自大自然的材料。
如棉花、沙子、石材、蚕丝、煤矿、石油、铁矿、亚麻、羊毛、皮革、粘土、石墨等。
人造材料又称合成材料，是指人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，即不是直接来自大自然，而是科学家创造出来的材料，其性质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。
在人造材料中，塑料、合成纤维和合成橡胶被称为三大有机合成材料。
建筑装饰材料
1.建筑装饰材料是指用于建筑物表面（墙面、柱面、地面及顶棚等），起装饰效果的材料，也称饰面材料。
不仅能改善室内外的艺术环境，使人们得到美的享受，同时还兼有绝热、防潮、防火、吸声、隔声等多种功能，起着保护建筑物主体结构，延长其使用寿命以及满足某些特殊要求的作用，是现代建筑中不可缺少的一类材料。
室外装饰的目的主要是美化建筑物和环境，并起到保护建筑物的作用。
2.装饰装修材料也可以分为：无机：金属【黑色（钢、铁）、有色（铜、铝）】、非金属（天然石材、烧土制品）有机：植物材料（木、竹）沥青材料（石油沥青、煤沥青、沥青制品）高分子材料（塑料、涂料、胶凝剂、合成橡胶）复合：无机非金属+有机材料（玻璃纤维增强塑料）金属+无机非金属（钢纤维混凝土）金属+有机材料（轻质金属夹芯板）金属材料：黑色金属材料和有色金属材料非金属材料：天然石材、烧土制品、胶凝材：石灰、石膏、水泥、混凝土及硅酸盐制品。
无机非金属材料：天然饰面石材（天然大理石、天然花岗岩）；烧结与熔融制品（烧结砖、陶瓷、琉璃及制品、铸石、岩棉及制品等）；胶凝材料（水硬性胶凝材料：白水泥、彩色水泥等、气硬性胶凝材料：石膏及制品、水玻璃、菱苦土）；装饰混凝土及装饰砂浆、白色及彩色硅酸盐制品等有机材料：植物材料（木材、竹材）；合成高分子材料（各种建筑塑料及制品、涂料、胶粘剂、密封材料）复合材料：无机材料基复合材料(装饰混凝土、装饰砂浆);有机材料基复合材料(树脂基人造装饰石材、玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）等胶合板、竹胶板、纤维板、保丽板等);其他复合材料涂塑钢板、钢塑复合门窗、涂塑铝合金板等3.建筑装饰材料的选用：1.色彩的选定。
2.经济与适用的选用。
3.环保要求。
色彩的选定：对于建筑物内部色彩的选择，不仅要从美学上考虑，还要考虑到色彩功能的重要性，力求合理应用色彩，以便在心理和生理上均能产生良好的效果。
建筑物外部色彩的选择，要根据建筑物的规模、环境及功能等因素决定。
材料分类
金属
铜及其合金、铝及合金、镍及合金、钛及合金
又称非铁金属，指除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属，此外还有贵重金属：铂、金、银等和稀有金属，包括放射性的铀、镭等。
非金属材料
塑料、橡胶、石油、涂料、胶粘剂及密封材料、工业用纺织品、皮革、纸等
201黑色金属铸铁
钢
金属材料
铝合金
有色金属铜合金
其他有色合金
机械工程材料
无机非金属材料——陶瓷
非金属材料塑料
有机材料橡胶
合成纤维
脆性材料：一般把断后伸长率小于5%的材料称为脆性材料
塑性材料：一般把断后伸长率大于5%的材料称为塑性材料
材料分类表
黑色金属
是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。
白口铁
（生铁）
含碳量大于2.11%-6.69%铁碳合金，生铁中的碳主要以化合物（Fe3C）的形式存在。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品，主要用来炼钢和制造铸件的原材料。
铸铁
铸铁是由铸造方法用各种铸造生铁配置而成的铁碳合金，铸铁中碳主要以游离态的石墨形式存在。
铁合金
铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金，铁合金是炼钢的原料之一，在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。
铁碳合金
钢和生铁都是以铁为基础，以碳为主要添加元素的合金，统称为铁碳合金。
钢和铸铁的基本组成是铁和碳，故称为铁碳合金。
纯铁
碳质量分数Wc＜0.0218%的铁碳合金。
建筑材料有哪些分类
建筑材料有哪些分类建筑材料是建筑工程中不可或缺的重要组成部分，它们的分类对于建筑结构的稳固性、安全性和美观性都有着重要的影响。
在建筑材料的分类中，通常可以按照材料的性质、用途、来源等方面进行划分。
下面将就建筑材料的分类进行详细介绍。
一、按照材料的性质进行分类。
1. 金属材料。
金属材料是建筑中使用最广泛的一类材料，它们具有良好的强度和韧性，可以用于支撑结构、框架结构、钢筋混凝土结构等。
常见的金属材料包括钢材、铝材、铜材等。
2. 无机非金属材料。
无机非金属材料包括水泥、砂、石灰等，它们在建筑中主要用于制作混凝土、砌体、砂浆等，具有良好的耐久性和抗压性。
3. 有机材料。
有机材料主要包括木材、塑料、橡胶等，它们在建筑中常用于装饰、隔热、隔音等方面，具有轻质、易加工的特点。
二、按照用途进行分类。
1. 结构材料。
结构材料是支撑建筑物整体结构的材料，包括钢筋混凝土、钢结构、木结构等，其主要作用是承受建筑物的荷载，保证建筑物的稳定性和安全性。
2. 装饰材料。
装饰材料主要用于建筑物的内外装饰，包括瓷砖、涂料、壁纸、地板材料等，其作用是美化建筑物的外观，提升建筑物的舒适度和美观度。
3. 绝缘材料。
绝缘材料主要用于建筑物的隔热、隔音、防潮等方面，包括保温材料、隔音材料、防水材料等，其作用是提高建筑物的环境舒适度和安全性。
三、按照来源进行分类。
1. 天然材料。
天然材料是指直接从自然界中获取的材料，包括木材、石材、矿石等，其优点是环保、可再生，但也存在资源有限、加工难度大等缺点。
2. 人工合成材料。
人工合成材料是经过人工加工合成的材料，包括水泥、玻璃纤维、塑料等，其优点是具有良好的性能稳定性和可控性，但也存在能耗高、污染严重等问题。
以上就是建筑材料的分类，不同的材料在建筑中扮演着不同的角色，相互配合，共同构成了一幢幢美丽而稳固的建筑。
建筑材料的分类对于建筑设计、施工、维护都有着重要的指导意义，希望本文能够为大家对建筑材料有一个更加清晰的认识。
海洋工程材料
无机非金 属材料
硅酸盐材料
氧化物类陶瓷 材料
热塑性塑料 热固性塑料
玻璃 水泥 绝缘材料 耐火材料 Байду номын сангаас瓷
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6.1非金属材料的结构特点及应用特性 6.1.1高分子材料的结构特点 • 高分子材料也称聚合物或高聚物，是由
许许多多分子量特别大的链状大分子所 组成。每个大分子中大量结构相同的单 元（称作链节）实质上是一种成几种简 单的低分子化合物，它们在共价键的作 用下，连接成链状结构，其分子量一般 在103~106之间。
6
大分子链的空间形象称作构 象。由于大分子链是由成千 上万个原子经共价键连接而 成，而每一个链节均可以在 保持其键长和键角不变的前 提下自由转动。如图所示。 因此，整个大分子链表现出 一定程度的柔顺性。这种分 子链的刚柔性对高聚物的性 能影响很大，一般来说，刚 性分子链使高聚物的强度、 硬度和熔点提高，而柔性分 子链则增大高聚物的弹性、 韧性和流动性等。
16后分子热运动的动能更大整个大分子链也可以自由移动了于是高聚物开始变为粘性液体而流动即处于粘流常温下处于粘流态的高聚物只能作为胶黏剂或涂料使用然而粘流态对于高聚物加工却有着特别重要的意义因为不论塑料还是橡胶他们的加工过程都是先将其加热熔化再经过注塑吹塑模铸挤压喷丝等方法冷却后成型的
海洋工程材料（6）
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2．高弹性 高分子材料的高弹性，是指材料处于高
弹态时，具有弹性变形大、弹性模量小 ，以及弹性变形时有热效应伴随产生等 高聚物材料独有的特性。
高聚物具有高弹性的内部原因是具有柔 性链。
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3．粘弹性
理想的弹性材料
受力 变形与时间无关
粘弹性材料
变形与时间、温 度有关
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1、水泥在运输或储存过程中要注意什么？
注意防潮、防结块
2、为什么水泥遇水会很快结块变硬？ 水泥遇水后具有极强的粘性
3、取一包水泥，修补一下你家、学校、社区 破损地面或墙体，想一想怎样修补才能牢固？
（二）、玻璃
玻璃桌台 玻 璃玻璃钢瓦
你知道的玻璃有哪些
毛玻璃、透明玻璃、蓝玻璃、绿玻璃、 有机玻璃、防弹玻璃、玻璃纤维等
制取原料：由硝化纤维、酒精、 樟脑等原料合成。
在日常生活中，塑料被大量的 应用，你知道塑料这种材料有什 么优点吗？
可塑性好 绝 热 性 好
良 好 的 绝 缘 体 柔韧度高
耐久性
不与化学物 品发生反应
2.塑料的性能:
A.可塑性 B.绝缘性 C.轻而结实 D.绝热性佳 E.不与化学物品反应 F.结构稳定、不宜分解
普通水泥常见规格有：200号、250 号、300号400号、500号、600号
水泥的标号表示什么意思？
水泥是水泥强度大小的标志，测定水 泥标号的抗压强度，是指水泥砂浆硬 结28天后的强度。例如：检测得到28 天后水泥抗压强度为310kg /cm2水泥 的标号为300号。
标 生 成熟料+石膏→ 磨细
无机非金属材料 和有机合成材料
同学们知道常见的无机非金属材料 有哪些？
常见的无机非金属材料有： 水泥、玻璃和陶瓷
水泥厂
（一）水泥 水泥（通常指硅酸盐水泥）是由
石灰石与黏土混合在一起,在炉中煅 烧成熟料后加石膏磨细而成。
问题:制取水泥的原料、方法和规格？ 原料：由石灰石与黏土 方法：高温煅烧
塑料性能： 轻而结实，加工容易，性质稳定， 良好绝缘，逐渐取代了其他材料。
塑料缺点： 结构稳定，不易分解，会造成严重 的环境污染“白色污染”。
塑料回收
化学废物处理中心
（二）纤维
天然纤维：棉、麻、蚕丝、羊毛
合成纤维
（三）、橡胶
合成橡胶
天然橡胶
复合材料：钢筋混泥土桥梁 建筑水泥
钢筋混泥土：
三、有机合成材料
合成塑料
三大合成材料：
合成橡胶 合成纤维
主要成分是人工合成的方法制得的 高分子化合物.
塑料成品 塑料在生塑活料中展的示应用
塑料雨衣
观察:
厨房里的物品,它们是什么材料制成的?
如果丢弃厨房中的含塑料的物品， 那么厨房中还剩下什么？
塑料：最早的塑料叫赛璐路（乒 乓球的材料）celluloid
水泥、钢筋、沙、石、水搅 拌一起形成的。具有牢固结实 的特点。
金属材料 （合金）
合金的概念
钢铁锈蚀条件研 究及防锈措施
常
金属污染及对策
见
（废电池的综合利用）
的 无机非金属材料（水泥、玻璃、陶瓷） 材
料 有机合成材料（合成塑料等）
复合材料（钢筋混凝土）
彩色玻璃
制造普通玻璃的原料、方法？
原料：石英砂、苏打、 石灰石 配料→ 熔化→成型 →退火等 工序
在工农业生产及日常生活中， 哪些物品是用玻璃材料制成的？
你知道它们的特点吗？
晶莹剔透.具有好的透光性.绝热 性.质硬.但普遍玻璃比较脆,受力易碎 裂.
想一想：玻璃在运输、保存、使 用时应注意什么问题？
防震、轻拿轻放、碱溶液试剂瓶 盖不能用玻璃盖。
（三）、陶瓷
陶瓷在我国是有悠久的 历史的，你知道哪些？
陶瓷是陶器和瓷器的总称
陶瓷的原料是什么？ 有哪些物理性质？
原料：黏土 性质：耐水、耐酸碱、绝缘性好
材料 原 料 水泥 由石灰石与黏土
用途
建筑
玻璃 石英砂、苏打、
石灰石
陶瓷 黏土
建筑装潢、 日用品、艺 术品