新型無機(jī)非金屬材料

新型無機(jī)非金屬材料整理ppt一、什么是無機(jī)非金屬材料1、材料材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類進(jìn)步的里程碑。歷史上的石器時(shí)代、青銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代都是以材料作為時(shí)代主要標(biāo)志的。石器、陶瓷、鐵、銅、玻璃、水泥、有機(jī)高分子（如塑料等）、單晶材料，每一種新型材料的研制成功，都引起人類文化和生活的新變化。沒有半導(dǎo)體材料，便不可能有目前的計(jì)算機(jī)技術(shù)；沒有耐高溫、高強(qiáng)度的特殊結(jié)構(gòu)材料，便沒有今天的宇航工業(yè)；沒有低損耗的光導(dǎo)纖維，也就沒有現(xiàn)代的光通訊；沒有有機(jī)高分子材料，人們的生活也不可能像今天這樣豐富多彩。整理ppt(1)按化學(xué)組成和特性分無機(jī)非金屬材料

傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料

新型無機(jī)非金屬材料

金屬材料高分子材料：塑料、合成橡膠、合成纖維2、材料的幾種分類方法整理ppt(2)按用途分結(jié)構(gòu)材料：利用材料的力學(xué)和理、化性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、工程建設(shè)、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)工業(yè)部門功能材料：利用材料的熱、光、電、磁等性能用于電子、激光、通訊、能源和生物工程等許多高新技術(shù)領(lǐng)域。整理ppt3、生活中的無機(jī)非金屬材料⑴玻璃、水泥、陶瓷⑸金剛石鉆頭⑶手表上的“19鉆”(人造紅寶石軸承的數(shù)目)⑷玻璃刀（金剛砂）⑵石英鐘表⑺煤氣爐中的電子打火⑹彩電（熒光材料）⑻海底電纜（光導(dǎo)纖維）⑼電腦的CPU（單晶硅）⑽隱形飛機(jī)（特殊光學(xué)材料）(壓電陶瓷)整理ppt

一般無機(jī)非金屬材料具有耐高溫、高硬度和抗腐蝕等優(yōu)良工程性能，其主要缺點(diǎn)是抗拉強(qiáng)度低、韌性差。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求材料具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫和其他一些特殊性能，這大大促進(jìn)了無機(jī)非金屬材料的發(fā)展，使無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域除使用傳統(tǒng)的硅酸鹽材料外，出現(xiàn)了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等許多具有特殊性能的新型材料，廣泛應(yīng)用于建筑、冶金、機(jī)械及尖端科技領(lǐng)域。

整理ppt4、新型無機(jī)非金屬材料的特征（1）耐高溫、強(qiáng)度高

（2）具有電學(xué)性質(zhì)

（3）具有光學(xué)性質(zhì)

（4）具有生物功能

整理ppt二、幾種典型的新型無機(jī)非金屬材料1、結(jié)構(gòu)材料——2、功能材料——光導(dǎo)纖維（光纖）高溫結(jié)構(gòu)陶瓷整理ppt1、結(jié)構(gòu)材料——高溫結(jié)構(gòu)陶瓷(1)氧化鋁陶瓷用

途

坩堝、高溫爐管、

剛玉球磨機(jī)、

性

能

熔點(diǎn)高

硬度大

透明、耐高溫

高壓鈉燈燈管、

用途示例：鈉蒸氣放電發(fā)光問題早在1950年就得以解決，由于沒有一種能抵御高溫鈉蒸氣（1400℃）強(qiáng)烈腐蝕的特殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高壓鈉燈。高溫結(jié)構(gòu)材料與金屬材料的性能比較：

耐高溫、耐腐蝕、硬度大、耐磨損、不怕氧化。

金屬材料：易受腐蝕、不耐氧化、不適合高溫時(shí)使用

高純氧化鋁透明陶瓷管氧化鋁陶瓷制品高溫結(jié)構(gòu)材料:整理ppt(2)氮化硅陶瓷主要特性①超硬度，耐磨損；②抗腐蝕，高溫時(shí)也抗氧化；③抗冷熱沖擊而不碎裂；④耐高溫且不易傳熱；⑤本身具有潤滑性主要用途制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。用于制造柴油機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)部件的受熱面等如：，

此外，高溫結(jié)構(gòu)陶瓷還有：氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷、、等。Si3N4基陶瓷球軸承氮化硅陶瓷部件沙漠車等氧化鋯陶瓷碳化硅陶瓷整理ppt(3)人造寶石

紅寶石和藍(lán)寶石的主要成分都是Al2O3（剛玉）。紅寶石呈現(xiàn)紅色是由于其中混有少量含鉻化合物；而藍(lán)寶石呈藍(lán)色則是由于其中混有少量含鈦化合物。1900年，科學(xué)家曾用氧化鋁熔融后加入少量氧化鉻的方法，制出了質(zhì)量為2g-4g的紅寶石?，F(xiàn)在，已經(jīng)能制造出大到10g的紅寶石和藍(lán)寶石。

整理ppt1870年，英國科學(xué)家丁達(dá)爾做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：讓一股水流從玻璃容器的側(cè)壁細(xì)口自由流出，以一束細(xì)光束沿水平方向從開口處的正對(duì)面射入水中。丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，細(xì)光束不是穿出這股水流射向空氣，而是順從地沿著水流彎彎曲曲地傳播。這是光的全反射造成的結(jié)果。2、功能材料——光導(dǎo)纖維（光纖）光導(dǎo)原理整理ppt光導(dǎo)纖維（二氧化硅）主要特性①抗干擾性能好，不發(fā)生輻射；②通訊質(zhì)量好；③質(zhì)量輕、耐腐蝕主要用途除用于通訊外，還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測(cè)遙控、照明等。是高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維，信息高速公路的“基石”(1)光導(dǎo)纖維的特點(diǎn)和用途：整理ppt光纖光纜普通電纜信息量大,每根光纖理論上可同時(shí)通過10億路電話8管同軸電纜每條通話1800路原料來源廣(石英玻璃),節(jié)約有色金屬資源較少質(zhì)量小,每公里27g,不怕腐蝕,鋪設(shè)方便每公里1.6t成本低,每公里1萬元左右每公里20萬元性能好,抗電磁干擾保密性強(qiáng),能防竊聽,不發(fā)生電輻射(2)光纖光纜與普通電纜比較

整理ppt真正的光通信時(shí)代。目前的光纖通信，是把聲音或圖象通過電話機(jī)或電視攝像機(jī)變成電信號(hào)，再通過光調(diào)制機(jī)對(duì)激光光源進(jìn)行調(diào)制，把電信號(hào)變成光信號(hào)，由光導(dǎo)纖維傳送到接收端，接收端的激光接收機(jī)通過光電轉(zhuǎn)換器，把光信號(hào)還原成電信號(hào)，進(jìn)入電話機(jī)或電視機(jī)，重現(xiàn)發(fā)送的聲音或圖象。未來的光纖通信，可以不用電信號(hào)，而是將聲音或圖象直接轉(zhuǎn)換成光信號(hào)用光纖進(jìn)行傳輸，電只是作為能源加以使用。到那時(shí)電話、電報(bào)、電視等電通信方式將變成“光話”“光報(bào)”“光視”等光通信方式，人類將進(jìn)入一個(gè)無限美好的真正的光通信時(shí)代。現(xiàn)代通信用光纜整理ppt光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用光導(dǎo)纖維不但是通信技術(shù)中的重要材料，還是醫(yī)生的得力助手。目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，普遍使用著一種連接著許多光纖的胃鏡，光纖胃鏡的光源是在體外由光纖傳進(jìn)去的，它不產(chǎn)生熱輻射，能減輕病人的痛苦。在光導(dǎo)纖維的一頭裝著精致小巧的微型鏡頭，可將胃內(nèi)的情況傳到體外拍攝下來或顯示在屏幕上。光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的另一個(gè)重要應(yīng)用是通過微細(xì)的光纖將高強(qiáng)度的激光輸入人體的病變部位，用激光來切除病變部位。這種“手術(shù)”不用切開皮膚和切割肌肉組織，而且切割部位準(zhǔn)確，手術(shù)效果好。光學(xué)纖維胃鏡用光導(dǎo)纖維做手術(shù)，不用開刀整理ppt其他新型無機(jī)非金屬材料簡(jiǎn)介整理ppt

金剛石是目前已知的最硬的材料，可以用來切削和刻劃其他物質(zhì)，被用于鉆探、磨削等行業(yè)。但是，由于天然金剛石非常少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)和科研的需要。科學(xué)家們通過對(duì)石墨和金剛石同素異形體結(jié)構(gòu)的研究，指出了在一定條件下使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的可能性。1955年，美國首先用石墨合成出金剛石，這是材料合成領(lǐng)域的一項(xiàng)重大成就。目前，世界上用石墨合成金剛石的研究發(fā)展很快，我國在這方面的研究也在飛速發(fā)展，許多城市都建有人造金剛石的工廠和研究所，以滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。（1）金剛石金剛石鋸片整理ppt（2）巴基球長期以來，人們總認(rèn)為碳元素只有兩種同素異形體——金剛石和石墨，1985年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了由60個(gè)碳原子組成的分子——C60，由于對(duì)它的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)源于建筑師巴克敏斯特富勒所設(shè)計(jì)的圓拱形屋頂?shù)膯⑹荆藗儼阉H切地稱為“巴基球”。巴基球現(xiàn)在已發(fā)展成一個(gè)大家族，有C60、C70、C90等。C60由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，使它在超導(dǎo)、磁性、光學(xué)、催化等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。當(dāng)堿金屬嵌入C60分子間的空隙后形成K3C60、Rb3C60等，均為良好的超導(dǎo)體，具有很高的臨界溫度?？茖W(xué)家預(yù)言，摻雜的C240、C540有可能成為室溫超導(dǎo)體。C60有很強(qiáng)的抗壓性、良好的復(fù)原性、及高度的穩(wěn)定性，加上其分子沒有棱角，使它成為最優(yōu)良的潤滑劑。將C60作為新型功能基團(tuán)引入高分子體系，可以得到具有優(yōu)異導(dǎo)電性能和光學(xué)性質(zhì)的新型功能高分子材料。隨著對(duì)巴基球研究的深入，它的奇異性能和潛在應(yīng)用價(jià)值相繼被發(fā)現(xiàn)，人們認(rèn)為其前途不可限量。

整理ppt（3）納米材料納米材料指的是微粒直徑在10-7~10-9m級(jí)的材料，它具有奇特的光、電、磁、熱、力和化學(xué)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)如果將金屬銅或鋁做成幾個(gè)納米的顆粒，一遇到空氣就會(huì)產(chǎn)生劇烈的燃燒，發(fā)生爆炸。有人認(rèn)為用納米顆粒作新型火箭的固體燃料將會(huì)有更大的推力。另外，用納米金屬顆粒作催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)過程，大大提高化工合成的生產(chǎn)效率。如果把納米顆粒粉末制成塊狀金屬材料，它會(huì)變得十分結(jié)實(shí)，強(qiáng)度比一般金屬高十幾倍，同時(shí)又可以像橡膠一樣富有彈性。納米金屬有著奇異的性能——超塑延展性，納米銅在室溫下可延伸50多倍而不折斷。用這種材料制造飛機(jī)、汽車、輪船，會(huì)使它們的質(zhì)量減少到1/10。整理ppt納米碳管是石墨中一層或若干層碳原子卷曲而成的籠狀纖維，內(nèi)部是空的，外部直徑只有幾到幾十納米。這樣的材料很輕，但很結(jié)實(shí)。它的密度是鋼的1/6，而強(qiáng)度卻是鋼的100倍。用來做防彈背心是再好不過的了。納米碳管的細(xì)尖極易發(fā)射電子，用于做電子槍，可做成幾厘米厚的壁掛式電視。如果把透明、防油、防水的納米材料顆粒組合在大樓表面或窗玻璃上，大樓不會(huì)被空氣中的油污弄臟，玻璃也不會(huì)沾上水蒸氣而永遠(yuǎn)透明。納米材料在醫(yī)學(xué)上前途不可限量。用數(shù)層納米材料包裹的智能藥物進(jìn)入人體后可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織。在人工器官外面涂上納米粒子可預(yù)防移植后的排異反應(yīng)。使用納米技術(shù)的新型診斷儀器只需檢測(cè)少量血液，就能診斷出各種疾病。納米顆粒還可用于人體的細(xì)胞分離或細(xì)胞染色，也可以用來攜帶DNA進(jìn)行DNA治療基因缺陷癥。整理ppt(4)智能材料功能材料主要利用材料的熱、光、電、磁等性能，用于電子、激光、通訊、能源和生物工程等領(lǐng)域。功能材料的最新發(fā)展是智能材料，它具有環(huán)境判斷功能，自我修復(fù)功能和時(shí)間軸功能。智能材料既能像人的五官那樣感知客觀世界，又能主動(dòng)對(duì)外做功，發(fā)射聲波、輻射電磁波或熱能，甚至能促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和改變顏色等類似有生命物質(zhì)的智慧反應(yīng)。

整理ppt（5）生物材料生物材料的目標(biāo)是對(duì)人體組織的矯形、修復(fù)、再造以維持其原有的功能。生物材料除了應(yīng)具有人體的組織或器官的功能外，還必須有與人體組織的相容性，對(duì)肌體無免疫排異反應(yīng)，血液相溶性好，無溶血、凝血反應(yīng)（如人造血），不會(huì)引起代謝作用異?，F(xiàn)象，對(duì)人體無毒、不致癌。目前已經(jīng)發(fā)展起來的生物合金、生物高分子和生物陶瓷（以生物陶瓷為優(yōu)）基本上能滿足這些要求，利用這些材料已經(jīng)制造出了許多人工器官，如腎、肝、肺、骨關(guān)節(jié)等。整理ppt（6）超導(dǎo)材料超導(dǎo)材料是一類在低溫下（23.2K或更低溫度下）電阻可以完全消失的材料。用超導(dǎo)材料做成導(dǎo)線，電阻幾乎為零，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無損耗輸電；超導(dǎo)材料可以產(chǎn)生極強(qiáng)的磁場(chǎng)，用于制造磁懸浮列車；用超導(dǎo)材料制成的發(fā)電機(jī)將會(huì)比現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率高100倍以上。由于超導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生在很低的溫度下，使其應(yīng)用受到很大的限制，因此尋找研制在較高臨界溫度下具有超導(dǎo)特性的材料成為近30年來科學(xué)家研究的重要課題。1986年，瑞士的IBM公司實(shí)驗(yàn)室的JGBendnorz和KAMtiller首先在高溫氧化物超導(dǎo)體的研究中取得了決定性的突破。在通式為AxByCuzOw（A＝La，Y……；B＝Ba，Sr……等）的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的體系中，獲得了臨界溫度Tc達(dá)35K的超導(dǎo)體，因此他們獲得了1987年諾貝爾物理獎(jiǎng)。1987年，美國休斯敦大學(xué)的朱經(jīng)武小組、中科院物理研究所趙忠賢等發(fā)現(xiàn)了臨界溫度Tc為90K的Y－Ba－Cu－O材料，實(shí)現(xiàn)了在液氧（77K）中的超導(dǎo)性。整理ppt

展望21世紀(jì)，材料科學(xué)的前景是美好的：1.光電轉(zhuǎn)換材料，分解水的催化材料和儲(chǔ)氫材料等能源材料將實(shí)現(xiàn)高效化；2.集多種功能于一身的復(fù)合材料可使我們的生活質(zhì)量得到進(jìn)一步改善（如“白色污染”將被消除）；3.高溫超導(dǎo)材料進(jìn)入實(shí)用階段；4.智能材料和機(jī)敏材料將得到廣泛應(yīng)用；5、納米材料將在治療癌癥、存儲(chǔ)信息等領(lǐng)域大顯神通……

社會(huì)需要材料,材料離不開化學(xué)。開發(fā)新材料需要大家學(xué)好化學(xué)。整理ppt傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料與新型無機(jī)非金屬材料的特性對(duì)比材料傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料新型無機(jī)非金屬材料特性①抗腐蝕、耐高溫②質(zhì)脆、經(jīng)不起熱沖擊①耐高溫、高強(qiáng)度②具有電學(xué)特征③具有光學(xué)特性④具有生物功能種類普通水泥、普通玻璃、粘土質(zhì)陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷光導(dǎo)纖維整理ppt高純氧化鋁透明陶瓷管返回整理ppt氧化鋁陶瓷制品返回整理ppt高壓鈉燈管返回1．燈內(nèi)溫度高達(dá)1400℃。2．鈉蒸氣具有強(qiáng)烈的腐蝕作用。

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