高中化学 专题四 材料加工与性能优化 4.3 复合材料的制造课件 苏教版选修2.ppt

第三单元复合材料的制造 1 什么是复合材料 提示由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的 2 复合材料由几部分组成 提示两部分 增强体和基体 1 知道什么是复合材料 认识复合材料是新材料一个重要的发展方向 2 了解复合材料的分类 组成与性能特点 了解其应用 通常复合材料由基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成 例如混凝土中的水和水泥是 沙和砾石则是 玻璃钢是用作为基体材料 作为增强材料 由酚醛树脂把玻璃纤维一层一层黏结而成的 基体材料 增强材料 酚醛树脂 玻璃纤维 1 钢筋混凝土钢筋混凝土是最常见的复合材料 混凝土以为结构 形成最常见的建筑用复合材料 钢筋混凝土 2 搪瓷搪瓷也是常见的复合材料 是与结合而成的复合材料 它是在金属表面涂上类似于玻璃的 在高温下烧结而成的 它的基体材料是钢板 铁 铝 铜 银等金属材料制成的胚体 外层有 钢筋 金属 无机材料 瓷釉 瓷釉 耐热性好 防热层 火箭喷嘴 铝 中碳钢 钛 铝 钛 铝 汽车 机械 3 纤维增强陶瓷用纤维增强陶瓷做成的瓦片粘贴在航天飞机的机身上 使航天飞机能安全穿越返回地球 大气层 1 聚合物基复合材料主要是指纤维增强聚合物材料 如将碳纤维包埋在环氧树脂中使复合材料强度增加 用于制造网球拍 高尔夫球棍和滑雪橇等 玻璃纤维复合材料是玻璃纤维与聚酯的复合体 可以用于结构材料 如汽车和飞机中的某些部件 桥体的结构材料和船体等 其强度可与钢材相比 增强的聚酰亚胺树脂可用于汽车塑料发动机 使发动机质量减小 节约燃料 2 陶瓷基复合材料为改变陶瓷的脆性 将石墨或聚合物纤维包埋在陶瓷中 制成的复合材料有一定的韧性 不易碎裂 而且可以在极高的温度下使用 这类陶瓷基复合材料可成为汽车 火箭发动机的新型结构材料 金属网陶瓷基材料具有超强刚性 可作为防弹衣的材料 3 金属基复合材料在金属表面涂层 可以保护金属表面或赋予金属表面某种特殊功能 如金属表面涂油漆可以抗腐蚀 金属表面作搪瓷内衬可制造化学反应釡 金属表面镀铬可使表面光亮 金属表面涂以高分子弹性体赋予表面韧性 可作为抗气蚀材料用于水轮机 汽轮机的不锈钢叶片上 延长其使用年限 在纯的硅晶片上复合多层有专门功能的物质可用于计算机的集成电路片 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 复合材料的使用可使导弹能承受超高温的变化b 复合材料的使用可使导弹的质量减轻c 复合材料的使用可使导弹承受超高强度的改变d 复合材料的使用可使导弹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 之所以提高射程是利用其密度小 质量轻的特点 答案b 例1 复合材料具有质量轻 强度高 耐高温 耐腐蚀等优点 下列关于复合材料的说法不正确的是 a 复合材料一定是由两种或两种以上材料制成的b 复合材料保持了原材料的优点 又优于原材料的特点c 在复合材料中 基体起骨架作用d 在复合材料中 增强体起骨架作用解析复合材料中一定含有两种或两种以上的材料 但这两种或两种以上的材料必须是性质不同的材料 因此 复合材料保持了原材料的优点 克服了原材料的某些缺陷 也会产生优于原材料的特点 在复合材料中起骨架作用的是增强体 起黏结作用的基体 答案c 体验1 c3n4和si3n4晶体结构相似 是新型的非金属高温结构陶瓷 下列说法正确的是 a c3n4和si3n4晶体中含有共价键b c3n4和si3n4中n的化合价为 3c c3n4和si3n4易与水反应生成nh3d c3n4晶体的硬度比si3n4晶体的硬度小解析b项中n的化合价为 3 c项中c3n4和si3n4都是原子晶体 不能发生水解反应 d项中c n键比si n键的键能大 c3n4的硬度比si3n4的硬度大 答案a 例2 材料的结构决定了材料的性能 要了解材料的性质必须要知道材料的结构特点 新型无机非金属材料碳化钛 tic 碳化硼 b4c3 氮化硅 si3n4 等称为非氧化物陶瓷 合成这些物质需要在高温条件下进行 在