新型无机非金属材料

新型无机非金属材料请同学们思考1.玻璃刀能划玻璃靠的是什么材料？2.手表中的"钻"指的是什么材料的多少？3.煤气炉中电子打火靠的是什么材料？4.信息高速公路是依靠什么材料来铺设的？人造金刚石；人造红宝石；压电陶瓷；光导纤维

一、材料的分类和特点

材料无机非金属材料金属材料高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维传统无机非金属材料新型无机非金属材料水泥、玻璃、陶瓷

高温结构陶瓷、光导纤维Fe、Cu、Al、合金等传统无机非金属材料与新型材料的比较1．传统的硅酸盐材料有什么优、缺点？

优点：抗腐蚀、耐高温；缺点：质脆、经不起热冲击。

2．新型无机非金属材料有哪些特性？

①承受高温，强度高。

②具有光学特性。③具有电学特性。

④具有生物功能。

新型无机非金属材料的特性1.能承受高温、强度高。例如：氮化硅陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。2.具有电学特性，一些新型无机非金属材料可以作为半导体、导体、超导体等，一些绝缘性材料常被用于集成电路的基板。3.具有光学特性。有些新型无机非金属材料能发出各色的光，有的能透过可见光，有的能使红外线、雷达射线穿过。处于高温下的光导纤维4.具有生物特性。有些新型无机非金属材料强度高、无毒、不溶于水，对人体组织有较好的适应性，可直接植入人体内，用这类材料制成的人造牙齿、人造骨骼，已被应用在医疗上。人造关节新型无机非金属材料简介高温结构陶瓷

1.氧化铝陶瓷高压钠灯为什么高压钠灯的灯管要用氧化铝陶瓷来制造呢？

1．灯内温度高达1400℃。

2．钠蒸气具有强烈的腐蚀作用。

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钠蒸气强烈腐蚀的特殊材料，直到1965年才制出第一支高压钠灯。由此说明材料对科技发展的巨大影响。

新型无机非金属材料简介高温结构陶瓷

1.氧化铝陶瓷高压钠灯氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷（人造刚玉）主要特性①高熔点；②高硬度；③可制成透明陶瓷；④无毒、不溶于水，强度高；⑤对人体有较好的适应性

主要用途高级耐火材料，刚玉球磨机；高压钠灯的灯管、人造骨、人造牙、人造心瓣膜、人造关节等2.氮化硅陶瓷主要特性①超硬度，耐磨损；②抗腐蚀，高温时也抗氧化；③抗冷热冲击而不碎裂；④耐高温且不易传热；⑤本身具有润滑性

主要用途制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件。用于制造柴油机中发动机部件的受热面等普通柴油机是由什么材料制造的？为什么普通柴油机都有一个水箱？有了水箱会产生什么不良后果？要克服这些缺点，理想的材料应具有什么性能？

氮化硅陶瓷是一种高温结构陶瓷，具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、不易传热等优点。用它做的柴油机，不需用水冷却，热效率高。目前，世界上只有我国等少数国家能够制造这种柴油机（参看教材图7-12）。一些氮化硅陶瓷制品，请看教材彩图。除此之外，还有碳化硅陶瓷等。

陶瓷轴承陶瓷机械零件光导纤维光导纤维（二氧化硅）主要特性①抗干扰性能好，不发生辐射；②通讯质量好；③质量轻、耐腐蚀主要用途用于通讯外，还用于医疗、信息处理、遥测遥控等光导纤维手术头灯光纤面板光导纤维的视频转到下一页光纤光缆

普通电缆

信息量大，信息量大，每根光缆上理论上可同时通过10亿路电话

8管同轴电缆每条通话1800路

原料来源广（石英玻璃），节约有色金属

资源较少

质量小，每km27g，不怕腐蚀，铺设方便

每km1.6t成本低，每km10000元左右

普通光缆每km200000元左右

性能好，抗电磁干扰保密性强

，能防窃听，不发生电辐射

新材料发展趋势（1）高分子材料。资源丰富、原料广，轻质、高强，成形工艺简易。提高工作温度是研制的重要课题。各种塑料、合成橡胶和合成纤维将有很大发展，成为重要的新材料（2）特种陶瓷。高强高温结构陶瓷、电工电子功能陶瓷和复合陶瓷是新材料中普遍注重的发展方向。（3）功能材料。这是新材料中发展很快的一个重要方向，如半导体、激光、红外、超导、电子、磁性、发光、液晶、换能、传感材料等，品种繁多，前景广阔。（4）能源材料。太阳能、磁流体发电、氢能等新能源发展，同时促进了各种高温热、储能、换能材料的发展。（5）高性能、高强度结构材料。（6）复合材料。纤维增强型、弥散粒子型、叠层复合型复合材料以及碳纤维、石墨纤维、硼纤维、金属纤维、晶须的研制发展，将使被称为"21世纪材料"复合材料更放光彩。（7）金属新材料。非晶态金属(金属玻璃)、记忆合金、防振合金、超导合金和金属氢等。（8）极限材料。在超高压、超高温、超低温、超高真空等极端条件下应用和制取的各种材料。如超导、超硬、超塑性、超弹性、超纯、超晶格膜等材料。（9）原子分子设计材料。这是在材料科学深入研究的基础上，对表面、非晶态、结构点阵与缺陷、固态杂质、非平衡态、相变以及变形、断裂、磨损等领域研究探索的发展方向，以期获得原子、分子组成结构按性能要求设计的新材料。（10）稀土材料。稀土金属在激光、荧光、磁性、红外、微波、核能、特种陶瓷以及化工材料中，有奇异的性能，稀土材料已成为重要的开发领域。我国稀土资源储量居世界首位，因此稀土的开发对我国更为重要。随堂练习1、下列物质中，不属于新型无机非金属材料（）A、普通玻璃B、硅酸盐陶瓷C、氧化铝陶瓷D、氧化硅陶瓷A、B2、下列材料中能高质量传导光的是（）A、氮化硅陶瓷B氧化铝陶瓷C光导纤维D破璃C3、将SO2气体通入悬浮着棕色PbO2的热水中，一段时间后，发生的现象（