(蘇教版化學(xué)選修2)4.3《復(fù)合材料的制造《教學(xué)課(17頁)

1、自主探究自主探究精要解讀精要解讀第三單元復(fù)合材料的制造第三單元復(fù)合材料的制造1什么是復(fù)合材料？什么是復(fù)合材料？ 提示提示由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組合而成的。由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組合而成的。2復(fù)合材料由幾部分組成？復(fù)合材料由幾部分組成？ 提示提示兩部分。增強(qiáng)體和基體。兩部分。增強(qiáng)體和基體。自主探究自主探究精要解讀精要解讀1知道什么是復(fù)合材料，認(rèn)識(shí)復(fù)合材料是新材料一個(gè)重要的發(fā)知道什么是復(fù)合材料，認(rèn)識(shí)復(fù)合材料是新材料一個(gè)重要的發(fā) 展方向。展方向。2了解復(fù)合材料的分類、組成與性能特點(diǎn)，了解其應(yīng)用。了解復(fù)合材料的分類、組成與性能特點(diǎn)，了解其應(yīng)用。 自主探究自主探究精要解讀精要解讀通常復(fù)合

2、材料由基體材料和分散于其中的增強(qiáng)材料兩部分組通常復(fù)合材料由基體材料和分散于其中的增強(qiáng)材料兩部分組成。例如混凝土中的水和水泥是成。例如混凝土中的水和水泥是 ，沙和礫石則，沙和礫石則是是 。玻璃鋼是用。玻璃鋼是用 作為基體材料，作為基體材料， 作作為增強(qiáng)材料，由酚醛樹脂把玻璃纖維一層一層黏結(jié)而成的。為增強(qiáng)材料，由酚醛樹脂把玻璃纖維一層一層黏結(jié)而成的?；w材料基體材料增強(qiáng)材料增強(qiáng)材料酚醛樹脂酚醛樹脂玻璃纖維玻璃纖維自主探究自主探究精要解讀精要解讀1. 鋼筋混凝土鋼筋混凝土 鋼筋混凝土是最常見的復(fù)合材料?；炷烈凿摻罨炷潦亲畛Ｒ姷膹?fù)合材料?；炷烈?為結(jié)構(gòu)，為結(jié)構(gòu)，形成最常見的建筑用復(fù)合材料形成最常

3、見的建筑用復(fù)合材料鋼筋混凝土。鋼筋混凝土。2搪瓷搪瓷 搪瓷也是常見的復(fù)合材料，是搪瓷也是常見的復(fù)合材料，是 與與 結(jié)合而成的結(jié)合而成的復(fù)合材料。它是在金屬表面涂上類似于玻璃的復(fù)合材料。它是在金屬表面涂上類似于玻璃的 ，在高，在高溫下燒結(jié)而成的。它的基體材料是鋼板、鐵、鋁、銅、銀等溫下燒結(jié)而成的。它的基體材料是鋼板、鐵、鋁、銅、銀等金屬材料制成的胚體，外層有金屬材料制成的胚體，外層有 。鋼筋鋼筋金屬金屬無機(jī)材料無機(jī)材料瓷釉瓷釉瓷釉瓷釉自主探究自主探究精要解讀精要解讀耐熱性好耐熱性好 防熱層防熱層 火箭噴嘴火箭噴嘴 鋁鋁 中碳鋼中碳鋼 鈦鈦 鋁鋁 鈦、鋁鈦、鋁 汽車汽車 機(jī)械機(jī)械 自主探究自主探究

4、精要解讀精要解讀3纖維增強(qiáng)陶瓷纖維增強(qiáng)陶瓷 用纖維增強(qiáng)陶瓷做成的瓦片粘貼在航天飛機(jī)的機(jī)身上，使航用纖維增強(qiáng)陶瓷做成的瓦片粘貼在航天飛機(jī)的機(jī)身上，使航 天飛機(jī)能安全穿越天飛機(jī)能安全穿越 返回地球。返回地球。大氣層大氣層自主探究自主探究精要解讀精要解讀自主探究自主探究精要解讀精要解讀1 聚合物基復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料 主要是指纖維增強(qiáng)聚合物材料。如將碳纖維包埋在環(huán)氧樹脂主要是指纖維增強(qiáng)聚合物材料。如將碳纖維包埋在環(huán)氧樹脂中使復(fù)合材料強(qiáng)度增加，用于制造網(wǎng)球拍、高爾夫球棍和滑中使復(fù)合材料強(qiáng)度增加，用于制造網(wǎng)球拍、高爾夫球棍和滑雪橇等。玻璃纖維復(fù)合材料是玻璃纖維與聚酯的復(fù)合體，可雪橇等。玻璃纖維復(fù)合材

5、料是玻璃纖維與聚酯的復(fù)合體，可以用于結(jié)構(gòu)材料，如汽車和飛機(jī)中的某些部件、橋體的結(jié)構(gòu)以用于結(jié)構(gòu)材料，如汽車和飛機(jī)中的某些部件、橋體的結(jié)構(gòu)材料和船體等，其強(qiáng)度可與鋼材相比。增強(qiáng)的聚酰亞胺樹脂材料和船體等，其強(qiáng)度可與鋼材相比。增強(qiáng)的聚酰亞胺樹脂可用于汽車塑料發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量減小，節(jié)約燃料?？捎糜谄囁芰习l(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量減小，節(jié)約燃料。自主探究自主探究精要解讀精要解讀2陶瓷基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料 為改變陶瓷的脆性，將石墨或聚合物纖維包埋在陶瓷中，制為改變陶瓷的脆性，將石墨或聚合物纖維包埋在陶瓷中，制成的復(fù)合材料有一定的韌性，不易碎裂，而且可以在極高的成的復(fù)合材料有一定的韌性，不易碎裂，而且可

6、以在極高的溫度下使用。這類陶瓷基復(fù)合材料可成為汽車、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)溫度下使用。這類陶瓷基復(fù)合材料可成為汽車、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的新型結(jié)構(gòu)材料。金屬網(wǎng)陶瓷基材料具有超強(qiáng)剛性，可作為的新型結(jié)構(gòu)材料。金屬網(wǎng)陶瓷基材料具有超強(qiáng)剛性，可作為防彈衣的材料。防彈衣的材料。自主探究自主探究精要解讀精要解讀3金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料 在金屬表面涂層，可以保護(hù)金屬表面或賦予金屬表面某種特在金屬表面涂層，可以保護(hù)金屬表面或賦予金屬表面某種特殊功能，如金屬表面涂油漆可以抗腐蝕；金屬表面作搪瓷內(nèi)殊功能，如金屬表面涂油漆可以抗腐蝕；金屬表面作搪瓷內(nèi)襯可制造化學(xué)反應(yīng)釡；金屬表面鍍鉻可使表面光亮；金屬表襯可制造化學(xué)反應(yīng)釡；金屬表面鍍

7、鉻可使表面光亮；金屬表面涂以高分子彈性體賦予表面韌性，可作為抗氣蝕材料用于面涂以高分子彈性體賦予表面韌性，可作為抗氣蝕材料用于水輪機(jī)、汽輪機(jī)的不銹鋼葉片上，延長(zhǎng)其使用年限；在純的水輪機(jī)、汽輪機(jī)的不銹鋼葉片上，延長(zhǎng)其使用年限；在純的硅晶片上復(fù)合多層有專門功能的物質(zhì)可用于計(jì)算機(jī)的集成電硅晶片上復(fù)合多層有專門功能的物質(zhì)可用于計(jì)算機(jī)的集成電路片。路片。自主探究自主探究精要解讀精要解讀 復(fù)合材料的使用使導(dǎo)彈的射程有了很大的提高，其主要復(fù)合材料的使用使導(dǎo)彈的射程有了很大的提高，其主要原因在于原因在于()。A復(fù)合材料的使用可使導(dǎo)彈能承受超高溫的變化復(fù)合材料的使用可使導(dǎo)彈能承受超高溫的變化B復(fù)合材料的使用可使

8、導(dǎo)彈的質(zhì)量減輕復(fù)合材料的使用可使導(dǎo)彈的質(zhì)量減輕C復(fù)合材料的使用可使導(dǎo)彈承受超高強(qiáng)度的改變復(fù)合材料的使用可使導(dǎo)彈承受超高強(qiáng)度的改變D復(fù)合材料的使用可使導(dǎo)彈承受溫度的劇烈變化復(fù)合材料的使用可使導(dǎo)彈承受溫度的劇烈變化解析解析導(dǎo)彈的殼體大多是以纖維為增強(qiáng)體、金屬為基體的復(fù)導(dǎo)彈的殼體大多是以纖維為增強(qiáng)體、金屬為基體的復(fù)合材料，之所以提高射程是利用其密度小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。合材料，之所以提高射程是利用其密度小、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。答案答案B【例例1】復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。自主探究自主探究精要解讀精要解讀 下列關(guān)于復(fù)合材料的說法不正確的是

9、下列關(guān)于復(fù)合材料的說法不正確的是 ()。A復(fù)合材料一定是由兩種或兩種以上材料制成的復(fù)合材料一定是由兩種或兩種以上材料制成的B復(fù)合材料保持了原材料的優(yōu)點(diǎn)，又優(yōu)于原材料的特點(diǎn)復(fù)合材料保持了原材料的優(yōu)點(diǎn)，又優(yōu)于原材料的特點(diǎn)C在復(fù)合材料中，基體起骨架作用在復(fù)合材料中，基體起骨架作用D在復(fù)合材料中，增強(qiáng)體起骨架作用在復(fù)合材料中，增強(qiáng)體起骨架作用解析解析復(fù)合材料中一定含有兩種或兩種以上的材料，但這兩種復(fù)合材料中一定含有兩種或兩種以上的材料，但這兩種或兩種以上的材料必須是性質(zhì)不同的材料，因此，復(fù)合材料?；騼煞N以上的材料必須是性質(zhì)不同的材料，因此，復(fù)合材料保持了原材料的優(yōu)點(diǎn)，克服了原材料的某些缺陷，也會(huì)產(chǎn)生優(yōu)

10、于持了原材料的優(yōu)點(diǎn)，克服了原材料的某些缺陷，也會(huì)產(chǎn)生優(yōu)于原材料的特點(diǎn)。在復(fù)合材料中起骨架作用的是增強(qiáng)體，起黏結(jié)原材料的特點(diǎn)。在復(fù)合材料中起骨架作用的是增強(qiáng)體，起黏結(jié)作用的基體。作用的基體。答案答案C【體驗(yàn)體驗(yàn)1】自主探究自主探究精要解讀精要解讀材料材料無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料金屬材料金屬材料復(fù)合材料復(fù)合材料含義含義以黏土、石英和長(zhǎng)石以黏土、石英和長(zhǎng)石等為原料生產(chǎn)的硅酸等為原料生產(chǎn)的硅酸鹽制品鹽制品金屬及其合金金屬及其合金兩種或兩種以上性兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的殊加工而制成的主要主要成分成分各種硅酸鹽的混合物各種硅酸鹽的混合物各種金屬及硅等各種金屬及硅等

11、少量非金屬少量非金屬由基體由基體(黏結(jié)作用黏結(jié)作用)和和增強(qiáng)體增強(qiáng)體(骨架作用骨架作用)組組成成特性特性抗腐蝕、耐高溫、硬抗腐蝕、耐高溫、硬度大、耐磨損，新型度大、耐磨損，新型無機(jī)非金屬材料還具無機(jī)非金屬材料還具有電學(xué)、光學(xué)特性、有電學(xué)、光學(xué)特性、生物功能等生物功能等強(qiáng)度高、堅(jiān)韌、強(qiáng)度高、堅(jiān)韌、塑性好、易于成塑性好、易于成型、有良好的延型、有良好的延展性、導(dǎo)電性、展性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，合金抗導(dǎo)熱性，合金抗腐蝕性強(qiáng)腐蝕性強(qiáng)耐酸堿、化學(xué)穩(wěn)定耐酸堿、化學(xué)穩(wěn)定性好、密度小、強(qiáng)性好、密度小、強(qiáng)度高、韌性好、耐度高、韌性好、耐高溫、導(dǎo)電導(dǎo)熱、高溫、導(dǎo)電導(dǎo)熱、熱性能好；性能保熱性能好；性能保持原材料特點(diǎn)又優(yōu)

12、持原材料特點(diǎn)又優(yōu)于原材料于原材料自主探究自主探究精要解讀精要解讀材材料料無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料金屬材料金屬材料復(fù)合材料復(fù)合材料品品種種示示例例玻璃、水泥、各玻璃、水泥、各種陶瓷種陶瓷(黏土質(zhì)黏土質(zhì)陶瓷、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶陶瓷、生物陶瓷、電壓陶瓷瓷、電壓陶瓷等等)、光導(dǎo)纖維、光導(dǎo)纖維黑色金屬材料黑色金屬材料(鐵、鐵、鉻、錳及它們的合鉻、錳及它們的合金金)：鋼鐵；有色金：鋼鐵；有色金屬材料屬材料(鐵、鉻、錳鐵、鉻、錳以外的金屬及合以外的金屬及合金金)：金、銀、銅及：金、銀、銅及合金合金生產(chǎn)生活中的復(fù)生產(chǎn)生活中的復(fù)合材料合材料(玻璃鋼：玻璃鋼：玻璃纖維增強(qiáng)樹玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)

13、合材料、脂基復(fù)合材料、碳纖維：碳纖維碳纖維：碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料材料)；航空航天；航空航天中的復(fù)合材料中的復(fù)合材料(飛飛機(jī)、火箭：纖維機(jī)、火箭：纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料；航天飛材料；航天飛機(jī)：纖維增強(qiáng)陶機(jī)：纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料瓷基復(fù)合材料)自主探究自主探究精要解讀精要解讀 C3N4和和Si3N4晶體結(jié)構(gòu)相似，是新型的非金屬高溫結(jié)構(gòu)陶晶體結(jié)構(gòu)相似，是新型的非金屬高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，下列說法正確的是瓷，下列說法正確的是()。AC3N4和和Si3N4晶體中含有共價(jià)鍵晶體中含有共價(jià)鍵BC3N4和和Si3N4中中N的化合價(jià)為的化合價(jià)為3CC3N4和和Si3N4易與水反應(yīng)生成易與

14、水反應(yīng)生成NH3DC3N4晶體的硬度比晶體的硬度比Si3N4晶體的硬度小晶體的硬度小解析解析B項(xiàng)中項(xiàng)中N的化合價(jià)為的化合價(jià)為3。C項(xiàng)中項(xiàng)中C3N4和和Si3N4都是原子都是原子晶體，不能發(fā)生水解反應(yīng)。晶體，不能發(fā)生水解反應(yīng)。D項(xiàng)中項(xiàng)中CN鍵比鍵比SiN鍵的鍵能鍵的鍵能大，大，C3N4的硬度比的硬度比Si3N4的硬度大。的硬度大。答案答案A【例例2】自主探究自主探究精要解讀精要解讀材料的結(jié)構(gòu)決定了材料的性能，要了解材料的性質(zhì)必須要知道材料的結(jié)構(gòu)決定了材料的性能，要了解材料的性質(zhì)必須要知道材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。自主探究自主探究精要解讀精要解讀 新型無機(jī)非金屬材料碳化鈦新型無機(jī)非金屬材料碳化鈦(TiC)、碳化硼、碳化硼(B4C3)、氮化、氮化硅硅(Si