高中化学 第四章第3节 复合材料同步辅导与检测课件 鲁科版必修1.ppt

第3节复合材料 材料家族中的元素 1 认识复合材料的组成和特点 2 了解复合材料相对于金属材料 无机非金属材料 有机合成材料的优越性 3 知道生产生活中常见的复合材料和航空 航天中复合材料的基体和增强体的性能与用途 知识清单 认识复合材料 1 材料科学的发展过程材料科学的发展经历了 这五个过程 天然材料无机非金属材料金属材料有机合成材料复合材料 2 复合材料 1 定义 将 性质不同的材料经 而制成的材料称为复合材料 它既保持了 的特点 又使各组分之间协同作用 形成了优于 的特性 2 构成 一部分称为 在复合材料中起 作用 另一部分称为 在复合材料中起 作用 1 两种或两种以上特殊加工原有材料原材料 2 基体黏结增强体骨架 综合拓展 单一材料的优缺点 特别提示 材料复合后 既保持了原有材料的特点 又使各组分之间协同作用 形成了优于原材料的特性 又可以充分利用能源 节约能源 因此世界各国都在大力开展复合材料的研究 尝试应用 1 下列关于复合材料的说法中不正确的是 a 复合材料一定是由两种或两种以上材料制成b 复合材料保持了原材料的优点 又有优于原材料的特点c 在复合材料中 基体起骨架作用d 在复合材料中 增强体起骨架作用 c 知识清单 形形色色的复合材料 1 生产 生活中的复合材料 1 玻璃钢 玻璃钢的构成 以 做增强体 做基体的复合材料 玻璃钢的优点强度可 而密度只有 有较好的 和 而且又不像普通玻璃那样硬脆 玻璃纤维合成树脂 达到甚至超过合金钢的强度钢铁的1 5左右耐化学腐蚀性电绝缘性机械加工性能 玻璃钢虽有很多优点 但其 不如钢铁 即受力后形变较大 其次是 性能较差 当温度超过400 时 强度不易保持 玻璃钢的应用大量用于 等产品的生产 充分发挥了玻璃钢 及 等特点 应用在排水管道工程中 是因为玻璃钢具有 刚性耐高温 游乐车水上滑梯运输罐电话亭餐桌椅重量轻强度高耐水耐磨耐撞产品美观制造方便耐腐蚀性 2 碳纤维增强复合材料 碳纤维复合材料的构成及优点碳纤维复合材料是在 的基体中加入了 做增强体 具有 而 的特点 碳纤维复合材料的用途目前制造 和 等体育用品 这种碳纤维增强复合材料也广泛应用于 和 的制造 以及医学上 等 合成树脂碳纤维韧性好强度高质轻 高尔夫球杆网球拍羽毛球拍钓鱼竿赛车赛艇滑雪板冲浪板纺织机械化工机械人体组织中韧带的制作 2 航空 航天领域中的复合材料飞机 火箭的机翼和机身以及导弹的壳体 尾翼中的复合材料大多是以 为增强体 为基体的复合材料 作为增强体的纤维是 和 等耐热性好的纤维 应用最广泛的是 作为基体的金属用得较多的是 等密度小的轻金属 这类材料的优点是 和导热性好 不吸湿 不易 纤维金属碳纤维硼纤维碳化硅纤维氧化铝纤维碳纤维铝镁钛耐高温强度高导电性老化 航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由 和 复合而成的材料制成 其增强体多为 和 基体的主要成分是各种 如 这种纤维增强了陶瓷保持耐高温的特性 又增强了陶瓷的韧性 使航天飞机能安全地穿越大气层返回地球 纤维陶瓷碳纤维碳化硅纤维氧化硅纤维陶瓷al2o3陶瓷 mgo al2o3陶瓷 sio2陶瓷 al2o3 zro2陶瓷 si3n4陶瓷 sic陶瓷 综合拓展 几种常见的复合材料的比较 特别提示 复合材料的分类 按基体分类 可分为树脂基复合材料 金属基复合材料 陶瓷基复合材料 按增强体的形状分类 可分为颗粒增强复合材料 夹层增强复合材料和纤维增强复合材料 尝试应用 2 某复合材料是由碳纤维为增强体 金属钛为基体复合而成的 估计这种材料 耐高温 不耐热 导电 导热 不导电 不导热 可用于飞机机翼 可用于导弹的壳体a b c d 解析 复合材料应该兼具有增强体和基体的优点 碳纤维熔点高 强度大 金属钛熔点高 导电 导热 二者的密度都较小 因此 该碳纤维增强金属基复合材料具有以下特点及功能 a 耐高温 b 导电 导热 c 可用于飞机机翼 d 可用于导弹的壳体 答案 a 复合材料的组成及特点 下列关于复合材料的说法正确的是 a 将不同性质的材料经简单混合便成复合材料b 合金就是复合材料c 复合材料中的各部分作用相同d 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的 解析 本题考查复合材料的概念 它不同于混合物 不同于合金 复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的 并不是简单的混合 复合材料的两部分作用是不同的 基体起连接作用 增强体起骨架作用 答案 d名师点睛 基础性 是必修教材的重要特征之一 体现在本节教材中 即要求同学们了解复合材料的形成和组成部分 能列举几种常见的复合材料及其在生产生活中的重要应用 变式训练 1 复合材料的优点是 强度高 质量轻 耐高温 耐腐蚀a 仅 b 仅 c 仅 d 全部 解析 复合材料继承了原来天然材料 无机非金属材料 金属材料 有机合成材料等优点 极大改善了材料各种性能 具有强度高 质量轻 耐高温 耐腐蚀等特性 答案 d 重要的复合材料 下列对玻璃钢的叙述中正确的是 a 玻璃钢是由普通玻璃加强热然后骤冷而得到的 所以其成分与普通玻璃相同b 玻璃钢是以玻璃为基体 钢纤维做增强体的复合材料c 玻璃钢的基体是合成树脂 增强体是玻璃纤维d 玻璃的强度和机械加工性能比合金钢稍差 但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好 解析 玻璃钢是人们熟悉的一种多用途的复合材料 它的学名叫玻璃纤维增强塑料 以玻璃纤维为骨料 以合成树脂作基本和粘结剂 加热压制成型就得到玻璃钢 其成品强度可与钢材媲美 比重仅为钢的1 5 1 4 耐高温 抗腐蚀 电绝缘 抗震抗裂 隔音隔热 加工方便 在航空 机械 汽车 舰船 建筑 化工等部门得到广泛的应用 答案 c名师点睛 对于复合材料的考查主要集中在基体组成结构和性能特征 应对复合材料的基体和增强体的功能有清楚的认识 需通过分析各组与复合材料在性能上的关系 进行比较判断 方能得出结论 变式训练 2 碳纤维增强复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体 具有韧性好 强度高而质轻的特点 下列物质中可用其制造的是 a 游乐车 游乐船b 电话亭 餐桌椅c 网球拍 钓鱼竿d 航天飞机用隔热瓦 解析 游乐车 游乐船及电话亭 餐桌椅通常可用玻璃钢制得 航天飞机用隔热瓦通常用陶瓷基复合材料 碳纤维增强复合材料可用于网球拍 钓鱼竿的制作 答案 c 复合材料的应用 复合材料的使用使导弹的射程有了很大的提高 其主要原因在于 a 复合材料的使用可以使导弹能承受超高温的变化b 复合材料的使用可以使导弹的质量减轻c 复合材料的使用可以使导弹能承受超高强度的改变d 复合材料的使用可以使导弹能承受温度的剧烈变化 解析 导弹的壳体大多是以纤维为增强体 金属为基体的复合材料 之所以能提高射程是利用了其密度小 质量轻的特点 答案 b名师点睛 导弹的射程也就是导弹的位移 这样根据物理上力 质量 加速度 速度 位移之间的关系 就不难理解本题中导弹射程的提高是由于导弹质量的减小造成的 变式训练 3 复合材料制成的防弹头盔能抵御多种手枪子弹的射击 最大限度地保护使用人员的安全 这利用了复合材料的 a 高强 质轻b 耐热 抗高温c 耐腐蚀 稳定性好d 导电 导热性好 解析 复合材料应该有与其应用场合相适应的特点 由于是戴在头上 质轻 是非常关键的 由于是防弹头盔 高强 是更关键的 答案 a 基体 增强体 下列说法错误的是 a 玻璃钢是以玻璃纤维作为增强体 合成树脂做基体的复合材料b 飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体 纤维为基体的复合材料c 制造网球拍用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体d 航天飞机机身使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的 解析 飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体 金属为基体的复合材料 而b项中将基体与增强体给颠倒了 答案 b名师点睛 对复合材料的考查 一般只限于最基本的常识 但相关概念要弄清楚 最好的理解也许就是记忆 平时需强化某些化学知识的