化學(xué)和社會(huì)生活材料

1、關(guān)于化學(xué)與社會(huì)生活材料第一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 新材料一旦應(yīng)用，大大促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，材料是人類文明的基石。材料第二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 新材料也使人類的文明生活發(fā)生變化。材料是人類生活提高的重要標(biāo)志。第三張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 材料是指能為人類作有用物件的物質(zhì)。 人類利用材料的歷史發(fā)展： 陶器 青銅鐵器半導(dǎo)體高分子材料各種材料百花齊放第四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1、按化學(xué)組成分： 金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料、復(fù)合材料 2、按使用性能分： 結(jié)構(gòu)材料力學(xué)性能 功能材料光、電、

2、磁、熱、聲特性和效應(yīng)3、按材料的應(yīng)用對(duì)象： 信息材料、能源材料、生物材料、建筑材料 材料的分類第五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合。要求材料不僅能起到結(jié)構(gòu)上的作用，而且能具有特定的功能。智能型。要求材料本身具有感知、自我調(diào)節(jié)和反饋的能力，即具有敏感和驅(qū)動(dòng)的雙重功能。少污染。為了人類的健康，要求材料的制作和廢棄的過程中盡可能少對(duì)環(huán)境污染?？稍偕Ｒ环矫媸潜Ｗo(hù)和充分利用自然的資源，另一方面又不為地球積存太多的廢料。節(jié)約能源。要求制造時(shí)能耗少；要求能夠幫助節(jié)能和利用新的能源。長壽命。要求材料能少維修或不維修，物美價(jià)廉。 材料的新要求第六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2

3、022年6月多相復(fù)合材料，包括纖維（或晶須）增強(qiáng)或補(bǔ)強(qiáng)的復(fù)合材料、第二相顆粒彌散的復(fù)合材料、兩（多）相復(fù)合材料、無機(jī)和有機(jī)復(fù)合材料、無機(jī)物和金屬復(fù)合材料、梯度功能復(fù)合材料以及納米復(fù)合材料等，它們已成為當(dāng)前材料研究的重要對(duì)象。（組成）納米材料，指材料的晶粒和晶界等顯微構(gòu)造達(dá)到納米級(jí)尺度水平的材料。從微米級(jí)到納米級(jí)的進(jìn)步，不僅是制備工藝上的躍進(jìn)，而且將推動(dòng)材料科學(xué)理論的發(fā)展。納米級(jí)材料將會(huì)有意想不到的新的和高的性能。（構(gòu)成尺寸） 材料研制方向第七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月智能材料，它既能像人的五官那樣感知客觀世界，又能能動(dòng)地對(duì)外作功、發(fā)射聲波、輻射電磁波和熱能，甚至促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)

4、和改變顏色等類似有生命物質(zhì)的智慧反應(yīng)。當(dāng)然這類材料的智慧功能的獲得是材料與電子、光電子技術(shù)結(jié)合的結(jié)果。（功能）生物材料，為了保障人類的健康和長壽，生物材料的發(fā)展尤為人們所注意。生物材料的目標(biāo)是對(duì)人體組織的矯形、修復(fù)、再造、充填以維持其原有功能。它要求材料具有相適應(yīng)的性能外，還必須有與人體組織的相容性以及一定的的生物活性。 材料研制方向第八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 新興材料的研制和生產(chǎn)，是科學(xué)技術(shù)知識(shí)密集的新興產(chǎn)業(yè)。它的發(fā)展與新工藝、新技術(shù)密切相關(guān)。美國約有1/3的科技人員從事材料科學(xué)研究、開發(fā)和應(yīng)用工作。目前，我國也在不斷提高原有材料性能的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展新型材料，以滿足

5、社會(huì)發(fā)展的需要。第九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月金屬材料無機(jī)非金屬材料合成高分子材料復(fù)合材料 主要內(nèi)容第十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 金屬材料第十一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月青銅 鋼鐵 鋁及鋁合金 鈦及鈦合金 金屬分類： 黑色金屬鐵、錳、鉻及其合金 有色金屬除去黑色金屬外的金屬 金屬材料潛力無窮你知道嗎？第十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 鋼鐵用量占金屬材料總用量的80%，品質(zhì)繁多鋼鐵都為鐵炭合金 按含炭量多少分為： 生鐵 2.0 4.3 1.7%C 鋼 0.3 2.0% C 熟鐵 0.3% C一、鋼鐵 第十三張，PP

6、T共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 1、生鐵（1）性能：含炭 2.0 4.3% 具有脆性（含硫、磷）（2）煉鐵：鐵礦石、燃料、熔劑、空氣（3）用途：90%用于煉鋼；10%用于鑄造（4）品種：白口鐵化合碳灰口鐵石墨碳鑄鐵含炭量大于2%的生鐵經(jīng)重新熔煉后則稱為鑄鐵 球墨鑄鐵 澆鑄前往鐵水中加入少量球化劑 （鈣、鎂、 稀土元素等）和石墨化劑（硅鐵或硅鈣合金）則碳 以球狀石墨結(jié)晶存在，稱為球墨鑄鐵 第十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 （1） 碳鋼中幾種元素的影響： C：碳含量增加可提高鋼的強(qiáng)度和硬度，降低鋼的塑性和韌性 S：有害元素，熱加工時(shí)易開裂熱脆現(xiàn)象 P：有害元素，低溫時(shí)使

7、鋼顯著變脆冷脆現(xiàn)象 Mn：煉鋼時(shí)作為脫氧劑加入，與S生成MnS可清除S的影響， 能提高鋼的強(qiáng)度和硬度 Si：作為脫氧劑加入，對(duì)鋼的性能影響不大。 2、碳鋼第十五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)煉鋼技術(shù) 熱處理技術(shù) 運(yùn)用鋼材因加熱與冷卻過程不同而得到不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律來改變鋼材的機(jī)械性能機(jī)理：在加熱或冷卻過程中發(fā)生同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象 退火 緩慢加熱，保溫，隨爐緩慢冷卻降低硬度消除內(nèi)應(yīng)力 正火 退火的特殊形式，在空氣中冷卻，硬度比退火大 淬火 加熱到一定溫度以上，保溫，在水、鹽水、油介質(zhì)中 快速冷卻，提高硬度 回火 淬火后再加熱，保溫，冷卻，降低淬火鋼件中內(nèi)應(yīng)力 提高塑性韌性

8、 第十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月化學(xué)熱處理在活性介質(zhì)中加熱，使某些元素滲入，改變表層化學(xué)成分化學(xué)熱處理的目的主要是提高鋼件表面的硬度、耐磨性、抗蝕性、抗疲勞強(qiáng)度和抗氧化性等。 滲碳增碳 氮化增氮 氰化碳氮共滲，高硬度高耐磨性 滲金屬合金元素，可獲得某些特殊性能 滲鉻：硬度，耐磨，抗蝕 滲硅：耐酸 滲鋁：耐熱，抗氧化 第十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月碳鋼的用途第十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月改善鋼的組織和性能而特意加入的元素稱為合金元素。合金可分為三種基本類型:相互溶解,形成金屬固溶體,如Cu、Zn形成的黃銅合金；相互起化學(xué)作用，形成

9、金屬化合物，如Al-Ti合金，它的耐腐蝕性比不銹鋼高100倍；相互混合，形成機(jī)械混合物，如焊錫。鋼中常加的元素：Mn、Si、Cr、Ni、Al、B、W、Mo、V、Ti 3、合金鋼第十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月純金屬內(nèi)原子的排列十分規(guī)整合金內(nèi)原子層之間的相對(duì)滑動(dòng)變得困難第二十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 鎂合金密度小，硬度大，阻尼性、導(dǎo)熱性、切削加工性、鑄造性能好、電磁屏蔽能力強(qiáng)、尺寸穩(wěn)定、資源豐富(2%)、容易回收等優(yōu)點(diǎn)，在交通運(yùn)輸、航空、航天等領(lǐng)域得到廣泛用途。 鎂中加入的金屬有鋁、鋅、錳等。加入鋁和錳能使鎂合金的晶粒細(xì)化,強(qiáng)度提高,加入錳會(huì)提高鎂合金的

10、抗腐蝕能力。二、鎂合金 底部采用鋁鎂合金，便于散熱的同時(shí)帶來輕盈堅(jiān)固的特性。 采用鋁鎂合金做支架西門子鋁鎂合金滑蓋手機(jī) 第二十一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 鎂合金可以分成變形鎂合金和鑄造鎂合金兩類：1、變形鎂合金鎂-錳系合金?？蛇M(jìn)行各種壓力加工而制成管、棒、板、型材和鍛件，主要用作航空、航天器的結(jié)構(gòu)材料。鎂-鋁-鋅系合金。均為高塑性鍛造鎂合金。鎂-鋅-鋯系合金。屬高強(qiáng)鎂合金。由于塑性較差，不易焊接，主要生產(chǎn)擠壓制品和鍛件。2、鑄造鎂合金與變形鎂合金相比，在應(yīng)用方面占統(tǒng)治地位。主要分無鋯和含鋯鎂合金。第二十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 2002年英國科學(xué)家

11、開發(fā)成功具有極高強(qiáng)度和延展性的鎂合金，這種鎂合金采用急速凝固法制成，它的成分中97%是鎂，釔和鋅分別占2%和1%,具有100-200nm的微觀結(jié)構(gòu)。它的強(qiáng)度大約是超級(jí)鋁合金的3倍,據(jù)稱是當(dāng)時(shí)世界上強(qiáng)度最高的合金。此外它還具有超塑性、高耐熱性和高耐腐蝕性。 由于鎂在飛機(jī)、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)上的突出作用，在第一、第二次世界大戰(zhàn)期間，鎂的生產(chǎn)和產(chǎn)量與稱作“戰(zhàn)爭的晴雨表” 。你知道嗎？第二十三張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月三、鋁合金 鋁合金密度小，硬度大，導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好，耐腐蝕性能好，易于加工。鋁是僅次于鐵的第二大金屬材料 鋁中加入的金屬有鎂、銅、鋅、錳、硅等。經(jīng)過熱處理使強(qiáng)度大為提高的鋁

12、合金稱為硬鋁合金。增加銅和鎂的含量，可提高硬鋁合金的強(qiáng)度，但是銅含量的增加會(huì)降低合金的抗腐蝕性。加入少量的錳會(huì)提高硬鋁合金的耐熱性，還可降低合金在焊接時(shí)形成裂紋的傾向。第二十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 以鋰作為合金元素添加到鋁中而形成鋁鋰合金。在導(dǎo)彈和航天運(yùn)載技術(shù)中，貯箱在軌道器進(jìn)入軌道之前9 min，推進(jìn)劑消耗完畢后，墜落并銷毀。為了降低進(jìn)入空間運(yùn)輸系統(tǒng)的有效載荷成本，美國于90年代利用成熟的結(jié)構(gòu)材料技術(shù)研制重復(fù)使用運(yùn)載器(RLV)。輕質(zhì)高強(qiáng)度的低溫貯箱是美國發(fā)展重復(fù)使用運(yùn)載器（RLV）的最關(guān)鍵技術(shù)之一 。其中采用了鋁合金和鋁鋰合金。 鋁鋰合金焊件鋁鋰合金煅件第二十五張

13、，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月四、鈦合金 鈦比鋼輕，但機(jī)械強(qiáng)度可與鋼媲美，在極為廣泛的溫度范圍內(nèi)保持其機(jī)械強(qiáng)度，而且不會(huì)生銹，尤其對(duì)海水和絕大部分酸。金屬鈦幾乎能溶解所有的金屬。 地殼中鈦的含量極為豐富，含鈦的礦物有70多種，目前工業(yè)上主要用鈦鐵礦（FeTiO3）和金紅石（TiO2），采用鈉熱法、碘化法或鎂熱法將鈦鐵礦石中的鈦還原出來。這樣還原出來的鈦呈疏松多孔的海綿狀，稱為海綿鈦。金屬鈦 鈦合金喇叭佳能數(shù)碼相機(jī)采用 鈦合金機(jī)身第二十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 鈦可和多種金屬形成合金。加入的主要金屬元素有：鋁、釩、鉻、鉬、錳和鐵等。這些合金元素能與鈦形成置換

14、固溶體或金屬化合物而使合金強(qiáng)度提高。加鋁可改善抗氧化性能；加鉬可顯著提高對(duì)鹽酸的耐蝕性，加錫能提高抗熱性。 目前鈦及鈦合金3/4左右用于航空航天領(lǐng)域，是制造超音速飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)不可缺少的材料，被稱為“航空金屬”。鈦合金作為耐熱、耐腐蝕材料，被廣泛用于化工、石油、發(fā)電等工業(yè)中。鈦與生物組織和體液有良好的兼容性，可以作為生物材料用于制造人工關(guān)節(jié)、心臟起搏器。 鈦合金 鈦合金烤瓷牙 鈦合金換顱骨高爾夫鈦合金球頭第二十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 我國鈦釩儲(chǔ)藏量居世界第一, 占全世界70左右. 中國鈦礦分布于10多個(gè)省區(qū)。鈦礦主要為釩鈦磁鐵礦中的鈦礦、金紅石礦和鈦鐵礦砂

15、礦等。中國鈦釩礦資源主要分布在四川、云南、廣西等西部地區(qū)，以攀枝花為主要儲(chǔ)藏地.攀枝花的二氧化鈦保有儲(chǔ)量8.98億噸，其中表內(nèi)儲(chǔ)量5.978億噸，約占全國儲(chǔ)量的93%，世界儲(chǔ)量的59%. 釩礦總保有儲(chǔ)量V2O5 2596萬噸，占全國儲(chǔ)量的58%，世界的34.7%.最近,在我國泌陽-南陽桐柏之間又發(fā)現(xiàn)了世界最大的金紅石礦,有巨大的開采價(jià)值.使我國鈦釩礦資源又有了新的增長. 第二十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月五、幾種特殊的金屬材料 形狀記憶合金儲(chǔ)氫合金金屬的超導(dǎo)性金屬玻璃未來的金屬合金第二十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 在20世紀(jì)60年代初，美國海軍研究所一

16、個(gè)研究小組，偶然發(fā)現(xiàn)鎳鈦合金絲竟然也具有一種“形狀記憶”的本領(lǐng)。 科學(xué)家們對(duì)此進(jìn)行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鋁鎳合金、銅金鋅合金等也都具有這種奇特的本領(lǐng)，即人們可以在一定溫度范圍根據(jù)需要改變它們的形狀，到了一定的特定溫度，它們便一個(gè)個(gè)自動(dòng)恢復(fù)到自己原來的形狀。而這一“改變恢復(fù)”的現(xiàn)象可重復(fù)進(jìn)行，其記憶力決不會(huì)降低。人們把這種現(xiàn)象叫做“形狀記憶效應(yīng)”，將具有“形狀記憶效應(yīng)”的合金，叫做“形狀記憶合金”。 何謂形狀記憶合金你知道記憶合金的發(fā)現(xiàn)歷史嗎？ 1、形狀記憶合金第三十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 50%鎳和50%鈦的合金在溫度升高到40C以上時(shí)，能“記住”自

17、己原來的形狀。鎳鈦記憶合金“花瓣”在相應(yīng)的溫度下慢慢綻放第三十一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 合金的這種記憶效應(yīng)是由合金的 “相變化”來實(shí)現(xiàn)的，隨著溫度的改變，合金的結(jié)構(gòu)從一相轉(zhuǎn)變到另一相。在轉(zhuǎn)變溫度以下，金屬晶體結(jié)構(gòu)處于一種不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)，在轉(zhuǎn)變溫度以上，金屬結(jié)構(gòu)是一種穩(wěn)定結(jié)構(gòu)狀態(tài)，一旦把材料加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上，不穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)就轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，材料也就恢復(fù)了原來的形狀。 記憶合金為何具有“記憶”第三十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 記憶合金的應(yīng)用 用記憶合金制作的眼鏡架。當(dāng)這種眼鏡架彎曲時(shí)，只要將它放入55的溫水中，即可恢復(fù)到原來的形狀 在民用產(chǎn)品方面，

18、形狀記憶合金可用于移動(dòng)電話天線、釣魚線、眼鏡的鏡架等。 在醫(yī)療器械方面，形狀記憶合金可用于矯正脊椎骨，校正牙齒。形狀記憶合金矯正牙齒第三十三張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 也有人用記憶合金黃銅彈簧制成防燙傷蓮蓬頭，當(dāng)水的溫度太高時(shí)，彈簧可以自行關(guān)閉熱水，以防止淋浴時(shí)意外燙傷。記憶合金制成元件，安裝在工廠、倉庫、賓館等建筑的電路中，人們會(huì)迅速將火災(zāi)消滅在發(fā)生之前。第三十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月用TiNi1鎳鈦記憶合金制作的記憶合金熱機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置。將冷熱水分別置于兩個(gè)水槽中，利用冷熱水的交替作用，即可使水槽上方的螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)或停止 在建筑方面，形狀記憶合金是連接

19、零件和管道的能手。用記憶合金連接管道第三十五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 在航天航空技術(shù)方面，利用形狀記憶合金將折疊成小球的天線帶到月球上，將其架設(shè)成直徑為若干千米的半球形月面天線。第三十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 20世紀(jì)60年代中期，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)LaNi5和FeTi等金屬間化合物具有可逆儲(chǔ)氫的作用，即儲(chǔ)氫合金能與氫氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使氫分子在其表面被催化分解成氫原子，然后氫原子再進(jìn)入金屬點(diǎn)陣內(nèi)部，生成金屬氫化物加熱后又能釋放出氫，相當(dāng)于儲(chǔ)氫“容器”。從理論上講，相當(dāng)于氫氣瓶重量1/3的某些金屬，就能吸收與氫氣瓶貯氫容量相當(dāng)?shù)臍錃猓捏w積卻不到氫氣瓶的

20、1/10。 具有儲(chǔ)氫能力的金屬和合金已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不少，其中接近實(shí)用化的有：鈦鐵合金、鑭鎳合金、鎂鎳合金。 2、儲(chǔ)氫金屬第三十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月CaCu5的結(jié)構(gòu)儲(chǔ)氫合金LaNi5結(jié)構(gòu)和CaCu5相同儲(chǔ)氫合金粉第三十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 貯氫材料的重要應(yīng)用是制造稀土貯氫電池。稀土貯氫電池將作為各種高級(jí)電子設(shè)備，如攝像機(jī)、磁帶錄象機(jī)、液晶電視接受器、語言處理機(jī)、書本式個(gè)人計(jì)算機(jī)、無碼電話以及其他緊湊、輕便、易攜帶的電子設(shè)備中的電源而獲得廣泛應(yīng)用。 儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫材料與燃燒電池第三十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 鈦鐵合金是一種比較

21、便宜而實(shí)用的儲(chǔ)氫材料，在室溫附近的分解壓是幾個(gè)大氣壓，用它來取代氫氣瓶，重量可以減輕一半。 鎂鎳合金是一種具有很好的儲(chǔ)氫能力且價(jià)格便宜的材料，但它的放氫溫度比較高。儲(chǔ)氫合金可用于以H2為燃料的汽車第四十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1911 年荷蘭物理學(xué)家卡梅林昂內(nèi)斯首次將氮液化并獲得4.6（268.）的低溫.在低溫情況下，許多金屬電阻急劇下降，甚至消失！這意味著金屬在低溫條件下的導(dǎo)電本領(lǐng)突增億萬倍，將節(jié)約大量電能。各國科學(xué)家爭相進(jìn)行這方面的研究?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有幾百種金屬、合金、化合物在低溫下有這種電阻幾乎消失的特性。人們稱這種現(xiàn)象為“超導(dǎo)現(xiàn)象”。 3、金屬的超導(dǎo)性何謂超導(dǎo)現(xiàn)象第四

22、十一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 為什么一些金屬和化合物在低溫條件下會(huì)具有非凡的超導(dǎo)本領(lǐng)呢？目前，比較有影響的解釋是原蘇聯(lián)科學(xué)家博古留波夫的超導(dǎo)理論。他認(rèn)為，在低溫下一些金屬和化合物的原子被“凍僵”。因此，當(dāng)通上電流后，自由電子便不會(huì)像原來那樣處處受到阻礙、碰撞，而是暢通無阻，并由此產(chǎn)生了永久的電流。也就是說，在低溫條件下出現(xiàn)了金屬和化合物的超導(dǎo)現(xiàn)象。 目前實(shí)用價(jià)值最高的三種超導(dǎo)材料是鈮鈦合金、鈮鎳合金和釩鎵合金。金屬為何具有超導(dǎo)性第四十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月超導(dǎo)體在低溫下工作時(shí)失去電阻的溫度稱作“臨界溫度”。顯然，臨界溫度越高，超導(dǎo)材料就越有應(yīng)用價(jià)

23、值?，F(xiàn)在全世界有200多個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以獲得高臨界溫度的超導(dǎo)材料，由此產(chǎn)生了一股超導(dǎo)熱。1987 年2月15日，美國科學(xué)家研制出了98的超導(dǎo)體；該年2月24日中國科學(xué)院宣布趙忠賢、陳立泉等獲得了100的超導(dǎo)體。目前，我國和日本等國在低溫超導(dǎo)的實(shí)用溫度研究方面已達(dá)到“液氮溫度”，即196。超導(dǎo)材料進(jìn)入實(shí)用階段已為時(shí)不遠(yuǎn)了。金屬超導(dǎo)材料的研究第四十三張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無損耗輸電。可以用來產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場。不久前，美國制成了世界上最強(qiáng)的脈動(dòng)式超導(dǎo)磁體，磁場強(qiáng)度為68萬高斯，其導(dǎo)電線圈用銅鈦合金與鈮復(fù)合而成。磁懸浮列車也是超導(dǎo)現(xiàn)象所產(chǎn)生的“魔力”！在宇宙

24、飛船上，采用超導(dǎo)磁體屏蔽高能輻射粒子，可以防止高能輻射損傷。美國空軍已采用強(qiáng)超導(dǎo)磁體作為屏蔽實(shí)驗(yàn)裝置，利用超導(dǎo)磁體撲獲等離子體，這樣可以大大減輕飛船外殼的燒傷程度。用以制造比現(xiàn)有發(fā)電機(jī)輸出功率高100 倍以上的超導(dǎo)發(fā)電機(jī)。用以制造體積小、功率大的超導(dǎo)電子元件“冷子管”及高速運(yùn)算的超導(dǎo)電子計(jì)算機(jī)。金屬超導(dǎo)材料的作用神秘的低溫世界，已被人們打開了大門，超導(dǎo)材料正愈來愈顯示出強(qiáng)大的生命力！第四十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月上海磁懸浮列車德國西門子1.5T超導(dǎo)核磁共振機(jī)超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)計(jì)算機(jī)用熱超導(dǎo)散熱器第四十五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 研究結(jié)果表明，把高

25、溫熔化的金屬液體超速驟冷，金屬原子來不及按常規(guī)排列結(jié)晶，還處于不整齊、雜亂無章的狀態(tài)便“凍結(jié)”了。這樣，金屬或合金就變成了像玻璃一樣的非結(jié)晶態(tài)金屬。人們把非結(jié)晶態(tài)的金屬叫做“金屬玻璃”或“玻璃態(tài)金屬”。 形成金屬玻璃的超速驟冷，簡直快如閃電，冷卻速度至少要達(dá)到每秒1000以上。 4、金屬玻璃第四十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 金屬玻璃兼有金屬和玻璃的優(yōu)點(diǎn)，又克服了兩者各自的弊端。玻璃易碎，沒有延展性，金屬玻璃則具有一定的剛性的韌性；玻璃的強(qiáng)度很低，金屬玻璃的強(qiáng)度高于鋼，硬度超過工具鋼；金屬材料易在它的原子排列有缺陷的地方被拉斷，金屬玻璃的原子排列是混亂的，沒有特殊的薄弱之處

26、，因此其斷裂強(qiáng)度要高得多，可達(dá)350公斤厘米；更可貴的是，在達(dá)到如此高強(qiáng)度的同時(shí)，仍保持著令人難以想象的韌性和可塑性，可用來制造高壓容器和火箭等關(guān)鍵部位的零部件。第四十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月普通玻璃沒有磁性，許多金屬玻璃卻有很好的磁學(xué)性質(zhì)，可以用來制作電流脈沖變壓器、雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)和存貯器、倒相變壓器以及性能良好的磁泡器件等，另外，用非晶態(tài)磁性材料制成的錄音、錄像磁帶比一般磁帶的存儲(chǔ)量要大得多，做成的磁鼓也十分耐磨。金屬玻璃還有良好的超導(dǎo)性和抗輻射能力；硅金屬玻璃制成的太陽能電池價(jià)格較低，為太陽能的利用創(chuàng)造了良好的條件。第四十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6

27、月 近來，科學(xué)家們提出了一條產(chǎn)生新材料的絕妙途徑，那就是給一些材料創(chuàng)造一個(gè)特殊的環(huán)境。 在地球上由于受到重力的作用，不可能制得非常均勻，很難做到純圓。在無重力環(huán)境中，許多在地球上無法制得的東西都能制得。在太空中卻能做到。1983 年 4月，美國“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)宇航員，在失重條件下，制造出一種直徑只有10微米的塑料微球。不久前，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局公開出售主要用來作測量人體微血管直徑的標(biāo)準(zhǔn)球粒。這些肉眼難以分辨的透明微粒，是世界上第一批在太空制造的商品。制造這種微球粒的原料是聚苯乙烯，每公斤不到 1美元。但是，在太空中加工成純圓的微球體后，每公斤售價(jià)高達(dá)100萬美元至350萬美元。 5、未來的金屬

28、合金第四十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 在地球上制造合金時(shí)，因各種金屬比重不同，在熔煉中，當(dāng)合金溶液從液態(tài)變?yōu)榫B(tài)這一段時(shí)間里，因受重力作用，金屬的微粒是不能均勻地混合在一起的，所制的合金很難達(dá)到處處均勻。如果在宇宙飛船中失重的情況下，因?yàn)樗形镔|(zhì)在這里都不受重力的作用，因此沒有任何輕重之分，所以只需把幾種金屬熔化混合，就可得到非常均勻的合金材料。 科學(xué)家們預(yù)言：在太空失重的情況下，可以解決許多工業(yè)技術(shù)難題，制造出許多具有優(yōu)良性能的新材料。這很可能導(dǎo)致一場偉大的技術(shù)革命。到2020年以后，人們將逐步從太空大量獲取物質(zhì)和能量供地球應(yīng)用，以及利用地外資源在太空建立主體工業(yè)，如冶

29、金工業(yè)、制藥工業(yè)、特殊材料工業(yè)等。這樣，月球?qū)⒊蔀橹匾墓I(yè)基地。第五十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 無機(jī)非金屬材料第五十一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 無機(jī)非金屬材料是人類使用的歷史最為悠久的材料之一。傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料多為硅酸鹽，新型無機(jī)非金屬材料已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了硅酸鹽的范疇,龐大的無機(jī)非金屬材料體系應(yīng)用及其廣泛,遍布人類生活、生產(chǎn)、研究的各個(gè)領(lǐng)域。 第五十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第五十三張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月一、陶瓷新型陶瓷材料的化學(xué)組成已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了硅酸鹽的范圍，例如透明的氧化鋁陶瓷、耐高溫的二氧化鋯陶瓷、高

30、熔點(diǎn)的氮化硅陶瓷等。傳統(tǒng)陶瓷是從高溫窯中燒制出來的硅酸鹽產(chǎn)品，它的原料是普通和便宜的粘土。 新型陶瓷氧化鋁陶瓷噴嘴第五十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1、傳統(tǒng)陶瓷 原料：黏土（是由花崗巖里的正長石 KAlSi3O8 長時(shí)間 在二氧化碳和水的作用下，分解 而成的，瓷土是 含雜質(zhì)較少的黏土，主 要成分可表示為Al2O32SiO22H2O） 工藝：精選原料成型繪圖上釉燒制特點(diǎn)：抗氧化、耐酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、 易成型。但有脆性，抗拉、抗彎和抗沖擊 性差第五十五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 陶瓷是我國人民使用最久的一種日用器皿，在工藝上達(dá)到了登峰造極的地位，制作工

31、藝相當(dāng)復(fù)雜。 我國勞人民在8000年前就開始使用陶瓷，一世紀(jì)已發(fā)明瓷器。我國被稱為瓷國。 揚(yáng)州藍(lán)白龍梅瓶第五十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 工藝：傳統(tǒng)手工生產(chǎn)連續(xù)自動(dòng)、摻高溫高壓微波燒結(jié) 應(yīng)用：生活和藝術(shù)品工業(yè)品 性能： 簡單功能光、電、磁、熱、聲多功能2、新型陶瓷 原料：天然礦物人工合成超細(xì)、高純的化工原料 結(jié)構(gòu)：硅氧四面體為基本結(jié)構(gòu)單元 TiO、ZrO、AlO、SiO、CSi等多面體 第五十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月高溫結(jié)構(gòu)陶瓷特點(diǎn)：耐高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、強(qiáng)度大、耐磨 損、密度小。種類： 在大熱流和1500C以上高溫下短時(shí)間使用，主要用 于

32、空間和軍事技術(shù)。 在中熱流和1200C的高溫下長時(shí)間使用，主要用于 新能源技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)。種類:氮化物、碳化物、硼化物、硅化物等。 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷第五十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月氮化硅陶瓷部件 氮化硅的硬度高、熔點(diǎn)高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、絕緣性能好，并且耐磨損，除氫氟酸外，不與其它無機(jī)酸反應(yīng)，抗腐蝕能力強(qiáng)，高溫時(shí)也能抗氧化，而且還能抵抗冷熱沖擊，在空氣中加熱到1000以上，急劇冷卻或急劇加熱也不會(huì)破碎，因此，人類常常利用它來制造汽輪機(jī)葉片、軸承、永久性模具等。 像鋼一樣強(qiáng)、像金剛石一樣硬、 像鋁一樣輕的新型無機(jī)材料。氮化硅第五十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 與氮化

33、硅相比，室溫強(qiáng)度稍低，但 其強(qiáng)度隨溫度的升高降低很少，蠕 變小，抗氧化性能好，耐磨損、耐 腐蝕性能優(yōu)。 碳化硅 第六十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 陶瓷的耐熱性好，使發(fā)動(dòng)機(jī)效率大幅提高；工作溫度高，可使燃料充分燃燒，減少廢氣對(duì)環(huán)境的污染；熱傳導(dǎo)性比金屬低，使熱量不易散失，節(jié)約能源；具有較高的高溫強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性，可延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。拓展視野陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)部件陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)組裝的車第六十一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 一般陶瓷內(nèi)部存在雜質(zhì)和氣孔，所以就不透明了。如果選用高純原料，并通過工藝手段排除氣孔，就可能獲得透明陶瓷。 透明陶瓷材料首款透明陶瓷鏡片卡西

34、歐S100光學(xué)透明尖晶石(MgAl2O4)第六十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月透明陶瓷主要有: 氧化鎂、氧化鈹、氧化釔、氧化釔二氧化鋯等多種氧化物； 砷化鎵、硫化鋅、硒化鋅、氟化鎂、氟化鈣等多種非氧化物。高純氧化鋁透明陶瓷管高壓鈉燈第六十三張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 高壓鈉燈、防彈汽車的窗、坦克的觀察窗、轟炸機(jī)的轟炸瞄準(zhǔn)器、高級(jí)防護(hù)眼鏡等。防彈運(yùn)鈔車防護(hù)眼鏡用途:第六十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 生物合金易腐蝕，生物高分子易老化，生物陶瓷耐腐蝕，更適合植入人體，耐酸堿度的變化。生物陶瓷人工聽小骨假體 生物陶瓷材料-TCP陶瓷人工骨第六

35、十五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月生物惰性陶瓷：強(qiáng)度大、硬度高、有良好的耐磨性、抗生理腐蝕性和生物相容性。主要用于關(guān)節(jié)、牙等硬組織的修復(fù)和替換。生物活性陶瓷：能在人體組織和植入件結(jié)合面上形成化學(xué)結(jié)合?？捎糜陬M骨、耳聽骨修復(fù)和人工牙種植等。可吸收生物陶瓷：植入人體后可逐漸降解而轉(zhuǎn)化為人體骨組織，它的成分幾乎與人骨相同。第六十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 電性能隨熱、濕、氣、光等外界條件的變化而產(chǎn)生敏感效應(yīng)的陶瓷統(tǒng)稱敏感陶瓷。通過不同攙雜和加工可以得到各種敏感陶瓷。 敏感陶瓷材料熱敏陶瓷濕敏陶瓷氣敏陶瓷第六十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）

36、熱敏陶瓷：根據(jù)陶瓷的阻熱特性可以制成測溫儀、控溫儀等。電飯鍋的溫控，某些軍事裝備中需要在特定溫度下工作的元器件的正常工作，都需要這種陶瓷制成的熱敏元件。在常溫下，杯子呈現(xiàn)穩(wěn)定顏色；達(dá)到一定溫度后杯子的外壁圖案發(fā)生奇妙的變化。熱敏陶瓷馬達(dá)啟動(dòng)元件第六十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 熱敏陶瓷是一類電阻率明顯隨溫度變化的功能陶瓷。按阻溫特性分為正溫度系數(shù)(簡稱PTC)熱敏陶瓷和負(fù)溫度系數(shù)(簡稱NTC)熱敏陶瓷。正溫度系數(shù)熱敏陶瓷的電阻率隨溫度升高按指數(shù)關(guān)系增加。常用的正溫度系數(shù)熱敏陶瓷是摻入施主雜質(zhì)、在還原氣氛中燒結(jié)的半導(dǎo)體化BaTiO陶瓷，主要用于制作開關(guān)型和緩變型熱敏陶瓷電阻

37、、電流限制器等。負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷的電阻率隨溫度升高按指數(shù)關(guān)系減小。這種陶瓷大多是具有尖晶石結(jié)構(gòu)的過渡金屬氧化物固溶體，即多數(shù)含有一種或多種過渡金屬(如Mn，Cu，Ni，F(xiàn)e等)的氧化物，化學(xué)通式為AB2O4，其導(dǎo)電機(jī)理因組成、結(jié)構(gòu)和半導(dǎo)體化的方式不同而異。負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷主要用于溫度測量和溫度補(bǔ)償。此外，還有電阻率隨溫度升高呈線性變化的熱敏陶瓷，以及電阻率在某一臨界溫度發(fā)生突變的熱敏陶瓷。后者用于制造開關(guān)器件，故稱開關(guān)熱敏陶瓷。第六十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）濕敏陶瓷和氣敏陶瓷 濕敏陶瓷大部分做成多孔陶瓷，利用其微孔中吸附水分后，其電阻發(fā)生顯著變化的特點(diǎn)，做成濕

38、敏元件作為檢測濕度的傳感器,濕度的測量與監(jiān)控對(duì)于工廠特別是精密車間、倉庫特別是糧食倉庫，乃至居住環(huán)境對(duì)人體健康都很重要。 過去對(duì)各種有害氣體進(jìn)行檢測和監(jiān)控的方法如化學(xué)分析、色譜分析等，需用各種復(fù)雜的儀器設(shè)備，分析周期也長，并且難以在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)快速監(jiān)控。氣敏陶瓷的出現(xiàn)從根本上改變了這種狀態(tài)。氣敏陶瓷是某些半導(dǎo)體陶瓷在吸附了某種氣體后其電阻值會(huì)發(fā)生敏銳變化的一類材料，利用這一特點(diǎn)做成氣敏元件可直接、簡便、靈敏的檢測各種氣體。第七十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 有些陶瓷好像動(dòng)物一樣具有靈敏嗅覺，對(duì)還原性氣體很敏感，如二氧化錫陶瓷。由于它周身多孔，又稱多孔陶瓷。在空氣中，這種陶瓷表面可

39、吸附氧氣，被吸附的氧奪取二氧化錫內(nèi)部的電子形成離子，使二氧化錫內(nèi)部電子密度減少，電阻率增大。如果把它加熱到300，又有可燃性氣體（如丙烷、一氧化碳等）存在時(shí)，二氧化錫表面吸附的氧就會(huì)與可燃性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，被吸附奪去的電子釋放出來，二氧化錫又恢復(fù)了原來的導(dǎo)電狀態(tài)，電阻率的變化可達(dá)幾百倍。人們可根據(jù)電阻率變化輻度的大小，可測出還原性氣體的存在與含量。 我國利用這種嗅敏陶瓷制成了一系列氣體檢測器、報(bào)警器，用來檢測多種還原性氣體，不僅在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，而且已進(jìn)入國際市場。你知道嗎？第七十一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）光敏陶瓷。半導(dǎo)體陶瓷在光的照射下，能夠產(chǎn)生光電導(dǎo)或產(chǎn)生光

40、生伏特效應(yīng)，利用這些效應(yīng)可以制成光敏電阻用于光電控制，如自動(dòng)送料、自動(dòng)給水。自動(dòng)曝光、自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)報(bào)警，用于紅外光區(qū)可作紅外探測器；利用光生伏特效應(yīng)可做光電池或稱太陽能電池，對(duì)太陽能的利用有重大的意義。(CdS)第七十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月玻璃 人工玻璃的制造，開始于公元前3000至4000年，是由陶瓷生產(chǎn)演變而來的。相傳古埃及有位工匠一次在一個(gè)剛剛制好的泥坯上，無意中粘上蘇打和沙粒的混合物。泥坯燒好后，外面就形成了一層致密而光滑的釉。后來人們學(xué)會(huì)了單獨(dú)用釉來燒成小珠子之類的東西，這就是早期制造的玻璃。我國也是最早掌握玻璃制造技術(shù)的國家之一。第七十三張，PPT共一百

41、六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 玻璃是建筑材料中最為基本的材料之一，可用于采光、隔熱以及裝飾等。玻璃是無定形硅酸鹽的混合物，它的結(jié)構(gòu)單元也是二氧化硅四面體，但是這些四面體之間的排列不像在晶體內(nèi)完全有規(guī)律，而是雜亂無章的。在硅酸鹽玻璃結(jié)構(gòu)中不僅二氧化硅四面體的排列沒有規(guī)律，而且鈉離子的位置也毫無秩序，因此，它沒有確定的熔點(diǎn)，而是在某一溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。在軟化狀態(tài)時(shí)，玻璃可吹成或軋成任何形狀。巴黎圣母院第七十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 原料：石英砂、SiO2、純堿、CaCO3 原理： CaCO3 + SiO2 CaSiO3 +CO2 Na2CO3 + SiO2 Na2SiO

42、3 +CO2用途：用于制造玻璃瓶、玻璃管和門窗玻璃等。1、普通玻璃 第七十五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第七十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 為了保護(hù)視力，過去人們一直都喜歡戴墨鏡，但墨鏡在光線弱時(shí)，會(huì)影響人們對(duì)周圍事物的真實(shí)觀察。如果在玻璃中加入鹵化銀和少量氧化銅，并且給以熱處理，使鹵化銀晶體部分沉淀出來成為微晶，那么，當(dāng)紫外線照射到微晶的時(shí)候，晶體可以暫時(shí)分解成鹵素和銀，微細(xì)的銀?？墒共Ａё儼瞪?，減少光線通過。除去光照后，在氧化銅的催化下，鹵素和銀又重新結(jié)合，形成無色晶體。這就是常見的變色玻璃。 變色玻璃2、特殊玻璃 第七十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)

43、作于2022年6月 眾所周知，玻璃不是結(jié)晶態(tài)存在，它是玻璃態(tài)固體。如果在玻璃的配料中加入少量金、銀、銅等金屬類作晶核，誘使玻璃形成微小晶胞，這樣可以制得微晶玻璃。微晶玻璃具有耐高溫（1300才軟化），耐腐蝕、耐熱沖擊等特性，可作現(xiàn)代導(dǎo)彈頭的雷達(dá)罩和特殊軸承等。 微晶玻璃第七十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 玻璃是絕緣體，但是，如果在玻璃的表面上覆以金屬氧化物薄膜時(shí)，這種玻璃便成了良好的導(dǎo)體了。薄膜的厚度，通常不到14000厘米，所以幾乎不影響玻璃的透明度，這種玻璃既叫導(dǎo)電玻璃，又叫覆層玻璃。 用導(dǎo)電玻璃來作車輛、船舶和飛機(jī)的觀察窗時(shí)，只要通上少量電流，就能使玻璃表面發(fā)熱，無論

44、是在高空或大冷天，窗玻璃上都不會(huì)結(jié)冰，從而大大增加了行進(jìn)的安全。 導(dǎo)電玻璃第七十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 在玻璃材料制成后，再進(jìn)行特殊的淬火處理，就可制得鋼化玻璃。其具體過程是，把普通玻璃放入特制的加熱爐中均勻加熱，當(dāng)加熱到接近于軟化點(diǎn)時(shí)的一剎那，迅速投入到溫度較低的油浴中急速冷卻，就像鋼鐵淬火一樣。玻璃在急速冷卻中，表面收縮的快，內(nèi)層收縮的慢，這樣就使玻璃表層分子間結(jié)合的特別緊，改變了玻璃的原有性質(zhì)，其機(jī)械性能與熱穩(wěn)定性均比普通玻璃高的多，不易破碎。這就好像給玻璃穿上了一層盔甲，增強(qiáng)了抵抗外力的能力。所以人們稱這種玻璃為鋼化玻璃。鋼化玻璃已大量地用于車、船、飛機(jī)、拖拉

45、機(jī)等擋風(fēng)玻璃，以及特種建筑物的門窗玻璃等。 鋼化玻璃第八十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 有一種玻璃具有和照像底片類似的光敏性，當(dāng)這種玻璃受紫外線照射時(shí)，其受光部分會(huì)形成核狀晶體，而其未受光部分，卻仍然晶瑩透明，這種玻璃通稱為“光敏玻璃”。這種玻璃的晶核很容易被氫氟酸腐蝕，氫氟酸對(duì)其腐蝕速度要比未受光部分的玻璃快20倍。現(xiàn)在廣泛用這種光敏玻璃來制印刷板，精密印刷線路，特別用它制作每平方厘米上均勻布有54000多個(gè)微孔的彩色電視顯像管等。 如果把熒光材料再加到上述光敏變色玻璃中，那么在白天它可以吸收太陽紫外光，發(fā)出熒光，它的余輝能夠持續(xù)到晚上，可以照亮夜晚的道路和建筑。這種玻璃白

46、天透光，夜晚發(fā)光，既節(jié)省能源又可自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，是未來道路建設(shè)上很有希望的材料。 光敏玻璃第八十一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 光導(dǎo)纖維又稱導(dǎo)光纖維光學(xué)纖維，是一種把光能閉合在纖維中而產(chǎn)生導(dǎo)光作用的纖維。它能將光的明暗光點(diǎn)的明滅變化等信號(hào)從一端傳送到另一端。光導(dǎo)纖維是由兩種或兩種以上折射率不同的透明材料通過特殊復(fù)合技術(shù)制成的復(fù)合纖維。它的基本類型是由實(shí)際起著導(dǎo)光作用的芯材和能將光能閉合于芯材之中的皮層構(gòu)成。 光導(dǎo)纖維有各種分類方法：按材料組成成分可分為玻璃石英和塑料光導(dǎo)纖維；按形狀和柔性分為可撓性和不可撓性光導(dǎo)纖維；按纖維結(jié)構(gòu)分為皮芯型和自聚集型（又稱梯度型）；按傳遞性分為傳光

47、和傳象光導(dǎo)纖維；按傳遞光的波長分為可見光紅外線紫外線激光等光導(dǎo)纖維。 拓展視野-光導(dǎo)纖維第八十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月第八十三張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 玻璃纖維的細(xì)度越細(xì)，則柔韌性越好，合股線的強(qiáng)力也就越高。又由于玻璃的透光性能好，還有傳遞光能的作用，因此，從20世紀(jì)70年代起，人們就成功地將二氧化硅玻璃纖維用于光通訊技術(shù)。這是第一代光導(dǎo)纖維，它是用二氧化硅玻璃纖維做芯線，線外用甲基丙烯酸酯涂膜，以增強(qiáng)光導(dǎo)纖維的機(jī)械強(qiáng)度和防止光能散射。通訊的原理是用玻璃纖維接受光訊號(hào)再傳導(dǎo)給光調(diào)制器并經(jīng)光探測器和光接受機(jī)，通過接口件轉(zhuǎn)換成電磁訊號(hào)。這種光導(dǎo)纖維的重

48、量只有普通電話電纜的千分之一。而且這種通訊方法具有容量大抗干擾性好能量衰耗小等特點(diǎn)。玻璃與光導(dǎo)纖維第八十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 但是，這種光導(dǎo)纖維的抽絲和對(duì)接難度大，推廣應(yīng)用困難。于是，1964年美國首先研制成功了第二代光導(dǎo)纖維，它采用合成材料做芯線（如用重氫取代氫離子的聚甲基丙烯酸甲酯做芯線），外層涂料用聚乙烯或聚四氟乙烯。也有采用丙烯腈做芯線，用聚苯乙烯做涂料的光導(dǎo)纖維。這種光導(dǎo)纖維的芯線透射率高，涂層折射率低，光能損耗低于20dB，而且加工技術(shù)簡單，可加工極細(xì)的光導(dǎo)纖維，目前應(yīng)用的細(xì)度可達(dá)0.005mm以下，可方便地根據(jù)需要來加工導(dǎo)線的長度，這樣可減少接頭的損耗

49、，而且柔軟度優(yōu)于玻璃纖維，便于推廣使用。光導(dǎo)纖維一般以束纜板管等形式使用。制造有機(jī)導(dǎo)光纖維的內(nèi)芯和涂層材料很多，有的在聚甲基丙烯酸甲酯纖維上覆蓋一層聚乙烯或其他不同折射率的材料（如聚四氟乙烯），還有的采用聚丙烯腈樹脂覆蓋腈綸芯絲。光導(dǎo)纖維的發(fā)展第八十五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1.節(jié)省大量的金屬資源；2.使用壽命長；3.結(jié)構(gòu)緊湊，體積小；4.性能比電纜好得多，具有容量大抗干擾性好能量衰耗小，傳送距離遠(yuǎn)重量輕絕緣性能好保密性強(qiáng)成本低等特點(diǎn)。5.頻率范圍寬，傳遞的音質(zhì)好，圖像清晰色彩逼真。不受空間各種頻率電磁波的干擾，也不會(huì)受到風(fēng)雨雷電的影響。幾組數(shù)據(jù)：一根直徑只有千分之一的光

50、導(dǎo)纖維，可以同時(shí)傳遞32000對(duì)電話。如果采用激光通訊，一條光電纜能同時(shí)接通100億條電話線路和1000萬套電視通訊，可供全世界每人2 部電話使用。光導(dǎo)纖維與通訊光纜光纖第八十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1.醫(yī)學(xué)上，光導(dǎo)纖維可以用于食道直腸膀胱子宮胃等深部探查內(nèi)窺鏡（胃鏡血管鏡等）的光學(xué)元件和不必切開皮肉直接插入身體內(nèi)部，切除癌瘤組織的外科手術(shù)激光刀，即由光導(dǎo)纖維將激光傳遞至手術(shù)部位。光導(dǎo)纖維與其他2.利用塑料光纖光纜傳輸太陽光作為水下地下易燃易爆潮濕和腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中照明。還是未來最佳的燈具，今后的高層建筑禮堂賓館醫(yī)院 娛樂場所甚至家庭都可直接使用光導(dǎo)纖維制成的天花板或墻

51、壁，以及彩織光導(dǎo)纖維字畫等。3.在國防軍事上，可以用光導(dǎo)纖維來制成纖維光學(xué)潛望鏡，裝備在潛艇坦克和飛機(jī)上。電子內(nèi)窺鏡第八十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 1774年，英國工程師斯密頓奉命在英吉利海峽建筑一座燈塔。經(jīng)過無數(shù)次試驗(yàn)，最后，他用石灰石、粘土、沙子和鐵渣等經(jīng)過煅燒、粉碎，并用水調(diào)合后，注入水中。這種混合料在水中不但沒有被沖稀，反而越來越牢固。這樣，他終于在英吉利海峽筑起了第一座航標(biāo)燈塔。水泥水泥是如何發(fā)明的？ 在斯密頓試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，英國一位叫亞斯普丁的石匠，又摸索出石灰、粘土、鐵渣等原料的最合適的比例，進(jìn)一步完善了生產(chǎn)這種混合料的方法。1824 年，亞斯普丁的這項(xiàng)發(fā)明

52、取得了專利。由于這種材料硬化后的顏色和強(qiáng)度，同波特蘭地方出產(chǎn)的石材十分相近，故它取名為“波特蘭水泥”。從此，這種建材的水泥名稱便被沿用下來。 為了克服波特蘭水泥抗拉強(qiáng)度低的缺點(diǎn)，法國工程師克瓦涅首先提出在這種水泥中引入鋼筋的設(shè)想。1861年，克瓦涅用水泥、鋼筋和砂石成功地筑起了一座水壩，并取名為“混凝土”水壩。從此，比水泥更好的建筑材料“混凝土”又出現(xiàn)了。鋼筋水泥建筑物也應(yīng)運(yùn)而生，名聲大震，展現(xiàn)出前所未有的雄姿風(fēng)采。第八十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 俄羅斯混凝土和鋼筋混凝土科學(xué)研究所，近來發(fā)明了一種廉價(jià)、適用的屏蔽材料導(dǎo)電水泥。為了使水泥導(dǎo)電，他們在水泥中添加了煤焦。用這

53、種水泥建造的樓房，樓房本身就是一個(gè)屏障，并且比金屬屏障更加安全可靠?？梢杂脤?dǎo)電水泥建造熱交換器、干燥室、不結(jié)冰的機(jī)場跑道、人行道和樓梯，以及建造帶有暖墻和暖地的住房等。還設(shè)想把導(dǎo)電水泥加熱器用在洗衣機(jī)、熨衣機(jī)、熨斗和其他加熱器具中。它真不愧為是一種多才多藝的新型建筑材料，它的應(yīng)用前景非常廣泛。 拓展視野-導(dǎo)電水泥第八十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 合成高分子材料第九十張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月幾千年前天然高分子材料 19世紀(jì)化學(xué)改性天然高分子材料20世紀(jì)后合成高分子材料棉麻絲毛皮1839年硫化橡膠1868年硝化纖維1907年酚醛樹脂第九十一張，PPT共一

54、百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月 合成高分子工業(yè)得到迅速發(fā)展，并滲透到人們生活的各個(gè)方面。合成材料的世界產(chǎn)量在體積上早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全部有色金屬的總產(chǎn)量，成為當(dāng)今國民經(jīng)濟(jì)、國防尖端和高科技領(lǐng)域不可缺少的材料。高分子合成材料高分子工程材料高分子功能材料合成纖維合成橡膠合成塑料高分子黏合劑油漆涂料光敏性高分子材料高分子功能膜導(dǎo)電高分子材料生物醫(yī)藥高分子高吸水性高分子材料第九十二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1000個(gè)以上的原子通過共價(jià)鍵結(jié)合形成，相對(duì)分子質(zhì)量104-106組成不復(fù)雜，大體有三種結(jié)構(gòu)：線型長鏈不帶支鏈、線型長鏈帶支鏈、體型網(wǎng)狀。由于單鍵可以自由旋轉(zhuǎn)，線型長鏈高分子處于自然

55、卷曲的狀態(tài)，當(dāng)有外力作用在分子上，卷曲的分子可以被拉直，但外力一除去，分子又恢復(fù)到原來的狀態(tài)，因此合成高分子都具有柔順性和彈性。線型高分子加熱可熔化，也可溶于有機(jī)溶劑，易于結(jié)晶。合成纖維和大多數(shù)塑料都是線型高分子。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第九十三張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月高分子的短程有序。晶態(tài)高分子的耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度一般要比非晶態(tài)高分子高，而且有一定的熔點(diǎn)。非晶態(tài)線型高分子沒有固定的熔點(diǎn)，在不同的溫度范圍內(nèi)可呈現(xiàn)三種不同的物理形態(tài)，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。對(duì)于非晶態(tài)高分子Tg 的高低決定了它在室溫下所處的狀態(tài)及其應(yīng)用范圍。塑料的Tg 高于室溫，處于玻璃態(tài)，而橡膠的Tg 低于室溫，處于高彈

56、態(tài)。塑料、纖維和橡膠并無嚴(yán)格的分界線，例如，纖維未定向拉伸之前，或橡膠在低溫下都是塑料。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)第九十四張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月高分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其具有熱塑性、熱固性、耐磨性、絕緣性、相對(duì)密度小、比強(qiáng)度高等特點(diǎn)。性質(zhì)特點(diǎn)廣泛的用途第九十五張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1、塑料 一、三大合成材料 塑料是在一定的溫度和壓力下可塑制成型的合成高分子材料。 按性能和用途分：通用塑料、工程塑料、特種塑料、增強(qiáng)塑料。目前全世界投入一定規(guī)模生產(chǎn)的塑料品種近300余種，這些品種我國都能生產(chǎn)。 何謂塑料 塑料的種類 美國已用塑料建成一座全密封式的體育場；將來還要用巨大充氣

57、塑料氣球作貿(mào)易中心；甚至出現(xiàn)全部用塑料包起來的城市，在這樣的城市里，沒有酷暑嚴(yán)寒，四季溫暖如春。 你知道嗎？第九十六張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月熱塑性塑料聚乙烯聚氯乙烯聚丙烯聚苯乙烯有機(jī)玻璃（PMMA）聚甲醛聚碳酸酯聚酰胺（尼龍）ABS塑料聚砜聚苯醚氟塑料聚酰亞胺特種塑料工程塑料不飽和聚酯氨基樹酯酚醛樹酯聚胺酯DPA樹脂有機(jī)硅樹脂環(huán)氧樹脂增強(qiáng)塑料熱固性塑料通用塑料第九十七張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（1）通用塑料 通用塑料主要指聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚丁烯、聚苯乙烯等，它們的原料均來源于石油或天然氣，塑料用途廣，價(jià)格低，在塑料中產(chǎn)量是最大的品種，約占全部

58、塑料產(chǎn)量的80%，尤以聚乙烯的產(chǎn)量最大。第九十八張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月1933年，英國帝國化學(xué)工業(yè)公司在高壓實(shí)驗(yàn)時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)聚乙烯，1939年開始工業(yè)化大生產(chǎn)。高密度聚乙烯中密度聚乙烯低密度聚乙烯 無味、無毒、無嗅的白色蠟狀半透明材料，電絕緣性優(yōu)越，耐化學(xué)介質(zhì)性能好，但易老化?？捎么邓芊ㄖ瞥杀∧?，可制食品袋；用擠出法制成各種管材、板材、電線絕緣層；用擠出吹塑法制成各種瓶子、容器、玩具，用涂刮法布于紙張、織物；噴吐于金屬表面。第九十九張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月聚氯乙烯耐化學(xué)腐蝕，具有不燃性，成本低，加工容易，但耐熱性差，材料在60以上就會(huì)變形，沖擊強(qiáng)度和

59、韌性不夠理想，還有一定的毒性?？捎霉簿刍蚬不斓姆椒▽?duì)聚氯乙烯工藝進(jìn)行改進(jìn)，制備無毒聚氯乙烯，可用于食品、藥物包裝。 你知道嗎？第一百張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月聚苯乙烯的絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、光學(xué)性能和加工性能優(yōu)良，機(jī)械強(qiáng)度較好。但性脆，耐熱性差，能溶于芳烴、鹵化烴、醚、酮、汽油等中。電容器絕緣層、電器零件發(fā)泡材料可包裝精密儀器，作隔熱材料玩具和日用器皿第一百零一張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）工程塑料 工程塑料是指機(jī)械強(qiáng)度比較高，可以替代金屬用作工程材料的一類塑料。這種塑料有高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐磨、自潤滑性以及制品尺寸穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。聚苯硫醚（PPS）可由對(duì)二氯

60、苯和硫化鈉縮聚而成 ，具有很高的熱穩(wěn)定性，可在 370時(shí)加工處理，具有很強(qiáng)的耐化學(xué)腐蝕性，在 170以下目前尚未發(fā)現(xiàn)可溶解它的溶劑。在電子、汽車、機(jī)械及化工領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用 。聚碳酸酯（PC）是一種透明的熱塑性工程塑料。它的抗沖擊韌性大大優(yōu)于玻璃，透明度跟有機(jī)玻璃差不多，大量用于制造超音速飛機(jī)的座艙罩和電子工業(yè)中各種各樣的電容器。第一百零二張，PPT共一百六十二頁，創(chuàng)作于2022年6月（3）特種塑料 在王水中加熱煮沸對(duì)它也無損害塑料之王聚四氟乙烯 制造防腐設(shè)備的好材料能在269300下長期使用，在260液氨中，它的韌性仍然很大做氫輸送管道的墊圈和軟管，也可做宇宙飛行登月服的防火涂料。第一百零三