四、新材料及其應用

1、第四節(jié)新材料及其應用李旺中學穆世虎第二章物質世界的尺度、質量和密度新材料新材料：是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料，具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異的性能。一、記憶合金記憶合金花開燈，“花”開關燈，“花”謝結論：它具有記憶能力?！盎ā遍_先在高溫下將花瓣制成開放原狀演示實驗后在低溫下將花瓣彎成閉合一、記憶合金學生實驗原狀1. 將金屬絲彎成你喜歡的形狀2. 將金屬絲泡在熱水中，觀察金屬絲的形狀一、記憶合金主要成分：當溫度達到某一數值時，材料內部的晶體結構會發(fā)生變化，從而導致外形變化。鎳和鈦原理：低溫高溫冷卻加熱一、記憶合金應用阿波羅11號天線體積大，如何帶到月球上？一、記憶合金應用醫(yī)用記憶合金材

2、料環(huán)抱式接骨板穩(wěn)定性高可實現(xiàn)智能安裝一、記憶合金應用演示實驗：記憶合金彈簧放在熱水中一、記憶合金應用當溫度超過某一溫度時彈簧自動伸長，將閥門關閉，避免燙傷形狀記憶合金（簡稱SMA）恒溫原理圖二、納米材料只有一個原子厚，約為 0.335 nm 的二維碳膜。最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型納米材料。石墨烯2010 年諾貝爾物理學獎石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”，科學家甚至預言石墨烯將“徹底改變 21 世紀”。石墨烯二、納米材料將某些物質的尺度加工到 1100 nm 時，它們的物理性質或化學性質與較大尺度時相比，發(fā)生了異常的變化，具有一些特殊的用途，這種材料稱為納米材料1 nm10-

3、9 m納米尺度二、納米材料1. 防水防油防水防油特點荷葉的自潔效應荷葉的自潔效應二、納米材料1. 防水防油應用二、納米材料特點2. 抗菌性將銀納米化，使銀的殺菌能力飛躍納米奶瓶普通奶瓶納米抗菌奶瓶二、納米材料應用2. 抗菌性二、納米材料特點3. 韌性大和強度高納米陶瓷刀摔不壞普通陶瓷盤納米陶瓷粉制成二、納米材料應用3. 韌性大和強度高軸承和滾珠二、納米材料特點4. 熔點低：金的熔點是 1 064 ，納米尺度可降低到 33 5. 吸收電磁波：隱形技術殲20 2017 年中國研制的第四代雙發(fā)重型隱形戰(zhàn)斗機服役，標志著中國成為第二個自主研發(fā)并裝備第五代戰(zhàn)斗機的國家。二、納米材料根據預習，納米材料有哪

4、些優(yōu)點？親手試一試。分組實驗納米領帶、納米手套、納米鞋墊、納米海綿擦、納米瓷磚、水、油、未洗的鍋。二、納米材料強度高，約為普通鋼的100倍。自重輕，是鋼質量的1/6。具有良好的柔韌性，可彎曲。納米防彈衣納米碳管納米碳管、石墨烯石墨烯三、“綠色”能源能源危機讓人類一直在尋找各種高效和環(huán)保的“綠色”的能源。新材料在這方面扮演了重要的角色。不能重復使用對環(huán)境有污染 干電池三、“綠色”能源體積小、質量輕、能多次充電、對環(huán)境污染小鋰離子電池鋰離子電池的應用三、“綠色”能源把太陽能直接轉換成電能，不會造成污染硅光電池多晶硅、非晶硅材料能制造大面積的太陽能電池，提高效率、降低成本。1 m2 可提供 100

5、多瓦。三、“綠色”能源硅光電池路燈天宮一號和神舟十一號三、“綠色”能源氫燃料電池用氫制成、無污染、無噪聲、高效率課堂小結1. 記憶合金特點：記憶高溫或低溫時的形狀原因：當溫度達到某一數值時晶體結構發(fā)生變化應用：太空天線運輸、醫(yī)學接骨、熱水恒溫閥門2. 納米材料原因：物質加工到納米尺度，物理化學性質變化特點及應用：抗菌、防水防油、韌性大強度高3. “綠色”能源電源發(fā)展：鋰離子電池、硅光電池、氫燃料電池 課堂練習1. 關于記憶合金，下列說法正確的是（）A. 將鐵塊燒紅放入冷水中淬火，鐵沒有變成鋁，因此鐵是記憶合金B(yǎng). 記憶合金的主要成分是鎳和鈦C. 記憶合金之所以可以“記憶”形狀，原因是當溫度達到某一數值時晶體結構發(fā)生變化D. 如果用記憶合金制作汽車外殼，若車殼變形，只需拿電熱吹風對其加熱就可恢復原狀課堂練習2. 關于納米材料，下列說法正確的是（）A. 三維尺度中至少有一維處于納米量級B. 廚師穿的工作服用納米材料制成會易清洗C. 納米陶瓷更易破碎D. 隱形技術用到