九年级化学下册 9.4 层出不穷的新材料课件 粤教版.ppt

9 4层出不穷的新材料 一 材料技术的发展 新材料的出现 常常带来新的技术革命 进而推动社会发展 给人类创造新的生活方式 因此 材料技术是人类文明发展不同阶段的里程碑 材料技术的发展过程为 石器时代 青铜器时代 铁器时代 高分子材料时代 复合材料时代材料发展的方向 新材料技术正朝着更小尺寸 更多功能 更加环保的方向发展 二 纳米材料 纳米与材料的关系 物质小到纳米尺度时 会出现一系列特异效应 使其光 热电 磁 力学等性质发生显著变化 纳米材料 是指纳米尺度的粉末 纤维 膜或块体等材料 这些材料具备一般材料所没有的优越性能 3 纳米材料的发展及应用 研制用纳米材料制成的纳米器件 在原子水平上组装纳米机器 用纳米技术一个一个地将原子组装起来 制成各种纳米机器 例如课本p280图9 21中的1为纳米泵 2为纳米齿轮 3为纳米轴承 4为用于分子装配的精密运动控制器 纳米器件和机器在电子 信息 医疗 机械 生命科学 航天 航空 军事 能源等领域都有广阔的应用前景 纳米材料统指合成材料的基本单元大小限制在1 100nm范围的材料 这大约相当于10 100个原子紧密排列在一起的尺度 从尺寸大小来说 通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在 微米以下 注 米 1000毫米 毫米 1000微米 微米 1000纳米 纳米 埃 即 纳米以下 因此 颗粒尺寸在 纳米的微粒称为超微粒材料 也是一种纳米材料 纳米氧化铝显白色蓬松粉末状态 晶型是 al2o3 粒径是20nm 比表面积 160m2 g 粒度分布均匀 纯度高 极好分散 其比表面高 具有耐高温的惰性 高活性 属活性氧化铝 多孔性 硬度高 尺寸稳定性好 具有较强的表面酸性和一定的表面碱性 被广泛应用作催化剂和催化剂载体等新的绿色化学材料 可广泛应用于各种塑料 橡胶 陶瓷 耐火材料等产品的补强增韧 特别是提高陶瓷的致密性 光洁度 冷热疲劳性 断裂韧性 抗蠕变性能和高分子材料产品的耐磨性能尤为显著 极好分散 在溶剂水里面 溶剂乙醇 丙醇 丙二醇 异丙醇 乙二醇单丁醚 丙酮 丁酮 苯 二甲苯内 不需加分散剂 搅拌搅拌即可以充分的分散均匀 在环氧树脂 塑料等中 极好添加使用 纳米材料分类纳米材料大致可分为纳米粉末 纳米纤维 纳米膜 纳米块体等四类 其中纳米粉末开发时间最长 技术最为成熟 是生产其他三类产品的基础 三 复合材料 复合材料 将一种增强材料 如纤维 合理地复合包埋在另一种材料 如合成树脂 中 可使各材料的优点互补 缺点相消 从而制造出具有特殊优异性能的复合材料 常见的复合材料 钢筋混凝土是钢筋和混凝土的复合材料 玻璃钢是用在塑料中嵌入玻璃纤维制成的玻璃纤维增强塑料 是世界上产量最大 应用最广的复合材料 这种复合材料坚硬 质轻 耐腐蚀 用于制造车厢 船体 飞机部件 头盔 快艇艇身 餐厅的桌椅等 碳纤维复合材料坚韧 质轻 耐高温 耐腐蚀 用于制造飞机的机翼 火箭的锥头 卫星和文体用品 高尔夫球棒 网球拍 羽毛球拍 自行车等 3 优点 复合材料一般具有强度高 质量小 耐高温 耐腐蚀等优异性能 在综合性能上超过了单一材料 其既能充分利用资源 又能节约能源 4 应用 由于复合材料具有综合性能更优异的特点 因此宇航 飞机 导弹是复合材料的重要应用领域 另外 复合材料在许多民用的领域 如汽车工业 机械工业 体育用品甚至人类健康方面 应用前景也十分广阔 经