新型无机非金属材料PPT课件 人教课标版优质课件
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刚 但是，由于天然金刚石非常少，远远不能满 石 足生产和科研的需要。科学家们通过对石墨和金 钻 刚石同素异形体结构的研究，指出了在一定条件 头 下使石墨转化为金刚石的可能性。
1955年，美国首先用石墨合成出金刚石，这 金
是材料合成领域的一项重大成就。
刚
目前，世界上用石墨合成金刚石的研究发展 石 很快，我国在这方面的研究也在飞速发展，许多 锯 城市都建有人造金刚石的工厂和研究所，以满足 片
红宝石和蓝宝石及人造宝石
2、功能材料——光导纤维（光纤）
1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的 实验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流 出，以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面 射入水中。丁达尔发现，细光束不是穿出这股水 流射向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传 播。这是光的全反射造成的结果。 光导原理
(1)是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的“基 (石2)光纤光缆与普通电缆比较(见下页)
(3)光导纤维的用途： 光纤除了可以用于退通讯外，还用于医疗、信息
处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。
光纤光缆
普通电缆
信息量大,每根光纤理论上可同时通 8管同轴电缆每
过10亿路电话
条通话1800路
原料来源广(石英玻璃),节约有色Βιβλιοθήκη Baidu属 资源较少
(1)按化学组成和特性分
传统无机非金属材料
无机非金属材料 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
(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。
1、结构材料——高温结构陶瓷
高温结构材料与金属材料的性能比较 耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。
易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用
(1)氧化铝陶瓷
高纯氧化铝透明陶瓷管
性能 熔点高
用 途 氧化铝陶瓷制品 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
备注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由 于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特 殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯。
生产发展的需要。
展望21世纪，材料科学的前景是美好的：
1.光电转换材料，分解水的催化材料和储氢材料等能 源材料将实现高效化；
2.集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量 得到进一步改善（如“白色污染”将被消除）；
3.高温超导材料进入实用阶段；
4.智能材料和机敏材料将得到广泛应用；
5、纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神 通……
例如，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。一种新型材料的 研制成功，可以引起人类文化和生活的新的变化。
石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高分子 （如塑料等）、单晶材料等的发明，为人类进步提供 重要的物质基础。
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。
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
⑸金刚石钻头
⑹彩电（荧光材料）
⑺煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷)
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）
4、新型无机非金属材料的特征
（1）耐高温、强度高 （2）具有电学性质 （3）具有光学性质 （4）具有生物功能
社会需要材料,材料离不开化学。
Si3N4基陶瓷球轴承
高纯氧化铝透明陶瓷管
现 代 通 信 用 光 缆
光 学 纤 维 胃 镜
用光导纤维 做手术，不 用开刀
人 造 金 刚 石 锯 片
金刚石钻头
金刚石
氧化铝陶瓷制品
氧化锆陶瓷
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，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。
(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 碳化硅陶瓷
质量小,每公里27 g,不怕腐蚀,铺设方 便
成本低,每公里1万元左右
每公里1.6 t 每公里20万元
性能好,抗电磁干扰保密性强,能防窃 听,不发生电辐射
现代通信用光缆 光学纤维胃镜
用光导纤维做手术，不用开刀
金刚石
金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来 切削和刻划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。 金
祝你进步
1 、勇敢的人不是天生的，需要你经过很多的磨炼。但是在磨炼的过程中你能不能变得勇敢，那就取决于你的决心了。 11 、学习要专心致志，聚精会神。即使拥有高智商和好老师，但是如果学习三心二意，也是一无所获。 14 、自动自发地做事，同时为自己的所作所为承担责任，那么你终究会获得回报，取得最后的成功。 11 、人要对自己有信心，不要老认为有些事情你做不到，其实你只要认真去做，勤奋、努力肯定能够做到。 4 、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。--奥斯特洛夫斯基 3 、思想是人的翅膀，带着人飞向想去的地方。 2 、拼一载春秋，搏一生无悔。 18 、不要装大，对于装大的人，最好的办法就是，捡块砖头，悄悄跟上去，一下子从背后放倒他。 18 、人要想树立自己的威信，就要不断进行自我完善和修养、严于律己。你要求别人怎么样，首先必须自己先做到那样，身教的效果总比言传更为快捷。严于律己能使自己成为一个最可信赖的 人。
硅和硅酸盐工业
新型无机非金属材料
一、什么是无机非金属材料？
1、材料 2、材料的几种分类
3、生活中无机非金属材料
4、新型无机非金属材料的特征
二、几种典型的新型无机非金属材料
1、结构材料——高温结构陶瓷
2、功能材料——光导纤维（光纤）
金刚石
展望
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是 人类进步的一个重要里程碑。
(4)人造宝石(请看下页)
人造宝石
红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al2O3（刚 玉）。
红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化 合物；
而蓝宝石呈蓝色则是由于其中混有少量含钛 化合物。
1900年，科学家曾用氧化铝熔融后加入少量 氧化铬的方法，制出了质量为2g-4g的红宝石。 现在，已经能制造出大到10g的红宝石和蓝宝石。
1955年，美国首先用石墨合成出金刚石，这 金
是材料合成领域的一项重大成就。
刚
目前，世界上用石墨合成金刚石的研究发展 石 很快，我国在这方面的研究也在飞速发展，许多 锯 城市都建有人造金刚石的工厂和研究所，以满足 片
红宝石和蓝宝石及人造宝石
2、功能材料——光导纤维（光纤）
1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的 实验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流 出，以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面 射入水中。丁达尔发现，细光束不是穿出这股水 流射向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传 播。这是光的全反射造成的结果。 光导原理
(1)是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速公路的“基 (石2)光纤光缆与普通电缆比较(见下页)
(3)光导纤维的用途： 光纤除了可以用于退通讯外，还用于医疗、信息
处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。
光纤光缆
普通电缆
信息量大,每根光纤理论上可同时通 8管同轴电缆每
过10亿路电话
条通话1800路
原料来源广(石英玻璃),节约有色Βιβλιοθήκη Baidu属 资源较少
(1)按化学组成和特性分
传统无机非金属材料
无机非金属材料 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
(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。
1、结构材料——高温结构陶瓷
高温结构材料与金属材料的性能比较 耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。
易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用
(1)氧化铝陶瓷
高纯氧化铝透明陶瓷管
性能 熔点高
用 途 氧化铝陶瓷制品 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
备注：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由 于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特 殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯。
生产发展的需要。
展望21世纪，材料科学的前景是美好的：
1.光电转换材料，分解水的催化材料和储氢材料等能 源材料将实现高效化；
2.集多种功能于一身的复合材料可使我们的生活质量 得到进一步改善（如“白色污染”将被消除）；
3.高温超导材料进入实用阶段；
4.智能材料和机敏材料将得到广泛应用；
5、纳米材料将在治疗癌症、存储信息等领域大显神 通……
例如，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。一种新型材料的 研制成功，可以引起人类文化和生活的新的变化。
石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高分子 （如塑料等）、单晶材料等的发明，为人类进步提供 重要的物质基础。
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。
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
⑸金刚石钻头
⑹彩电（荧光材料）
⑺煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷)
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）
4、新型无机非金属材料的特征
（1）耐高温、强度高 （2）具有电学性质 （3）具有光学性质 （4）具有生物功能
社会需要材料,材料离不开化学。
Si3N4基陶瓷球轴承
高纯氧化铝透明陶瓷管
现 代 通 信 用 光 缆
光 学 纤 维 胃 镜
用光导纤维 做手术，不 用开刀
人 造 金 刚 石 锯 片
金刚石钻头
金刚石
氧化铝陶瓷制品
氧化锆陶瓷
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，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。
(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 碳化硅陶瓷
质量小,每公里27 g,不怕腐蚀,铺设方 便
成本低,每公里1万元左右
每公里1.6 t 每公里20万元
性能好,抗电磁干扰保密性强,能防窃 听,不发生电辐射
现代通信用光缆 光学纤维胃镜
用光导纤维做手术，不用开刀
金刚石
金刚石是目前已知的最硬的材料，可以用来 切削和刻划其他物质，被用于钻探、磨削等行业。 金
祝你进步
1 、勇敢的人不是天生的，需要你经过很多的磨炼。但是在磨炼的过程中你能不能变得勇敢，那就取决于你的决心了。 11 、学习要专心致志，聚精会神。即使拥有高智商和好老师，但是如果学习三心二意，也是一无所获。 14 、自动自发地做事，同时为自己的所作所为承担责任，那么你终究会获得回报，取得最后的成功。 11 、人要对自己有信心，不要老认为有些事情你做不到，其实你只要认真去做，勤奋、努力肯定能够做到。 4 、钢是在烈火和急剧冷却里锻炼出来的，所以才能坚硬和什么也不怕。我们的一代也是这样的在斗争中和可怕的考验中锻炼出来的，学习了不在生活面前屈服。--奥斯特洛夫斯基 3 、思想是人的翅膀，带着人飞向想去的地方。 2 、拼一载春秋，搏一生无悔。 18 、不要装大，对于装大的人，最好的办法就是，捡块砖头，悄悄跟上去，一下子从背后放倒他。 18 、人要想树立自己的威信，就要不断进行自我完善和修养、严于律己。你要求别人怎么样，首先必须自己先做到那样，身教的效果总比言传更为快捷。严于律己能使自己成为一个最可信赖的 人。
硅和硅酸盐工业
新型无机非金属材料
一、什么是无机非金属材料？
1、材料 2、材料的几种分类
3、生活中无机非金属材料
4、新型无机非金属材料的特征
二、几种典型的新型无机非金属材料
1、结构材料——高温结构陶瓷
2、功能材料——光导纤维（光纤）
金刚石
展望
材料是人类赖以生存和发展的物质基础，一直是 人类进步的一个重要里程碑。
(4)人造宝石(请看下页)
人造宝石
红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al2O3（刚 玉）。
红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化 合物；
而蓝宝石呈蓝色则是由于其中混有少量含钛 化合物。
1900年，科学家曾用氧化铝熔融后加入少量 氧化铬的方法，制出了质量为2g-4g的红宝石。 现在，已经能制造出大到10g的红宝石和蓝宝石。