新型无机非金属材料-2016-培训课件.ppt

蓝宝石 返回 返回 现代通信用光缆 返回 光学纤维胃镜 返回 用光导纤维做手术，不用开刀。 返回 人造金刚石锯片 返回 金刚石钻头 返回 金刚石 返回 氧化锆陶瓷 返回 F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌火力网，压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目标，还可执行侦察任务，具有一定空战能力。 返回 返回 返回 返回 返回 新型无机非金属材料 一、什么是无机非金属材料1、材料 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类进步的里程碑。历史上的石器时代、青铜器时代、铁器时代都是以材料作为时代主要标志的。 石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高分子（如塑料等）、单晶材料，每一种新型材料的研制成功，都引起人类文化和生活的新变化。没有半导体材料，便不可能有目前的计算机技术；没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有今天的宇航工业；没有低损耗的光导纤维，也就没有现代的光通讯；没有有机高分子材料，人们的生活也不可能像今天这样丰富多彩。 (1)按化学组成和特性分 无机非金属材料 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 金属材料 高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维 2、材料的几种分类方法 (2)按用途分 结构材料： 利用材料的力学和理、化性质，广泛应用于机械制造、工程建设、交通运输等各个工业部门 功能材料： 利用材料的热、光、电、磁等性能用于电子、激光、通讯、能源和生物工程等许多高新技术领域。 3、生活中的无机非金属材料 ⑴玻璃、水泥、陶瓷 ⑸金刚石钻头 ⑶手表上的“19钻”(人造红宝石轴承的数目) ⑷玻璃刀（金刚砂） ⑵石英钟表 ⑺煤气炉中的电子打火 ⑹彩电（荧光材料） ⑻海底电缆（光导纤维） ⑼电脑的CPU（单晶硅） ⑽隐形飞机（特殊光学材料） (压电陶瓷) 一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度和抗腐蚀等优良工程性能，其主要缺点是抗拉强度低、韧性差。 现代科学技术的发展，要求材料具有强度高、耐腐蚀、耐高温和其他一些特殊性能，这大大促进了无机非金属材料的发展，使无机非金属材料领域除使用传统的硅酸盐材料外，出现了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等许多具有特殊性能的新型材料，广泛应用于建筑、冶金、机械及尖端科技领域。 4、新型无机非金属材料的特征 （1）耐高温、强度高 （2）具有电学性质 （3）具有光学性质 （4）具有生物功能 二、几种典型的新型无机非金属材料 1、结构材料—— 2、功能材料——光导纤维（光纤） 高温结构陶瓷 1、结构材料——高温结构陶瓷 (1)氧化铝陶瓷 用? 途 坩埚、高温炉管、 刚玉球磨机、 性? 能 熔点高 硬度大 透明、耐高温 高压钠灯灯管、 用途示例：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高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特殊材料，所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯。 高温结构材料与金属材料的性能比较： 耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。 金属材料： 易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用 高纯氧化铝透明陶瓷管 氧化铝陶瓷制品 高温结构材料: (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 如： ， 此外，高温结构陶瓷还有：氮化硼陶瓷、碳化 硼陶瓷、 、 等。 Si3N4基陶瓷球轴承 氮化硅陶瓷部件 沙漠车 等 氧化锆陶瓷 碳化硅陶瓷 (3)人造宝石 红宝石和蓝宝石的主要成分都是Al2O3（刚玉）。 红宝石呈现红色是由于其中混有少量含铬化合物； 而蓝宝石呈蓝色则是由于其中混有少量含钛化合物。 1900年，科学家曾用氧化铝熔融后加入少量氧化铬的方法，制出了质量为2g-4g的红宝石。 现在，已经能制造出大到10g的红宝石和蓝宝石。 1870年，英国科学家丁达尔做了一个有趣的实验：让一股水流从玻璃容器的侧壁细口自由流出，以一束细光束沿水平方向从开口处的正对面射入水中。丁达尔发现，细光束不是穿出这股水流射向空气，而是顺从地沿着水流弯弯曲曲地传播。这是光的全反射造成的结果。 2、功能材料——光导纤维（光纤） 光导原理 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 除用于通讯外，还用于医疗、