新型无机非金属材料课件-人教课标版

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。
(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。
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
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
(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。
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
(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
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？
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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。
祝你进步
1、人生并不在于获取，更在于放得下。放下一粒种子，收获一棵大树；放下一处烦恼，收获一个惊喜；放下一种偏见，收获一种幸福；放下一种执着，收获一种自在。放下既是一种理性 抉择，也是一种豁达美。只要看得开、放得下，何愁没有快乐的春莺在啼鸣，何愁没有快乐的泉溪在歌唱，何愁没有快乐的鲜花绽放！2、若不是看遍了千山万水，谁会相信平平淡淡才是 真？若不是拥有过绝代风华，谁又真的能视红粉如骷髅？不观千娇百媚亿万花开，又何能洗尽尘世铅华？唯有经历，才能懂得。唯有痛过，方能明了。人生是自己的，你才是唯一的掌舵人， 师长的经验固然重要，但决不能代替你对人生的思考与摸索。3、最使人疲惫，的往往不是道路的遥远，而是你心中的郁闷；最使人颓废的往往不是前途的坎坷，而是你自信的丧失； 最使 人痛苦的往往不是生活的不幸，而是你希望的破灭； 最使人绝望的往往不是挫折的打击，而是你心灵的死亡； 凡事看淡一些，心放开一点，一切都会慢慢变好。4、爱情很简单，因为每个 人都会说：“我爱你，会为你付出一切！”，爱情很难，因为没有多少人做到了他的承诺。如果真心爱一个人，不承诺也会去爱；如果不爱一个人，曾经承诺也会背叛。5、外表简单，内 涵会更丰富；需求简单，心灵会更丰富；流程简单，质感会更丰富；言语简单，沟通会丰富；学习简单，知识会更丰富；私心简单，友情会更丰富；挫折简单，经验会丰富；情绪简单，人 生会丰富；效率简单，成果会更丰富；行销简单，业绩会丰富；环境简单，空间会更丰富；爱情简单，幸福会更丰富。6、【年轻的我们应该懂得】成功不是赢在起点而是赢在转折点；人 生没有如果只有后果和结果；人生就八个字，喜怒哀乐忧愁烦恼，喜和乐只占两个；少年的时光就是晃用大把时间彷徨，只用几个瞬间来成长；蓝天下便是阳光；艰苦后便是甘甜；失败了 就当经验；成功时便是灿烂！7、每个人心里都有一只野兽，同时又有一只兔子。有时是兔子走出来，有时是野兽。我们既希望自己强大，也希望自己一次又一次回到弱小的童年。没有野 兽，也就没有兔子。 爱便是意味着同时接纳自己和对方的兔子与野兽。8、人生是一列单向行驶的火车，中途会有许多大大小小的站点停靠，但是永远不售返程车票。在这列火车上，有些 事情可以做，有些事情必须做，有些事情可做可不做，有些事情坚决不能做——做与不做的选择，决定了人生的方向；做多做少的差别，决定了人生的高度；做好做坏的结果，决定了人生 的质量。9、欣赏别人，就是善于寻找并发现别人身上的优点：欣赏别人的谈吐，会提高我们的口才；欣赏别人的大度，会开阔我们的心胸；欣赏别人的善举，会净化我们的心灵。欣赏别 其实是少一点挑剔，多一点信任；多一点热情，少一点冷漠；多一点仰视，少一点鄙视。学会欣赏别人，才会充实你的人生！10、人生是一种选择，��
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。
(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),节约有色金属 资源较少
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。
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
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……