新型材料的研制.ppt

第2节新材料的研发、材料、复合材料、金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、无机材料、纯金属、合金、读书讨论P99:1 .生活中最常用的金属材料是什么？有哪些优秀的性能？ 2 .使用金属材料(例如铁)时应注意的问题是什么3 .你知道金属材料的使用历史吗？ 你觉得金属材料的使用早晚和什么因素有关？、一、金属材料、一、金属材料：金属材料包括纯金属和合金. 2、使用金属的历史过程：青铜器时代：青铜器是人类社会最早使用的金属材料(青铜：主要是铜(Cu )，锡(Sn )的合金)，青铜器(战国)错金犀尊，青铜器(战国)司母戈方鼎，铁器时代：钢铁的使用代表中国进入封建社会，你知道如何炼铁吗？ 原料：原理：利用铁矿石、焦炭、石灰石、还原剂还原铁矿石中的铁，现代：铝合金等新合金材料； 金属铝的冶炼方法：电解熔融状态的氧化铝，出土的铁制品，思考：通过分析人类社会利用金属材料的顺序，你认为有哪些因素相关？ 答： (1)关于金属活性的顺序，Cu、Fe、Al的金属活性依次增强，活性弱的金属首先关于(2)冶炼金属的工艺难易度，Al需要电解，因为冶炼要求最高，所以以后再利用。 3、新型金属材料：铝钛合金：耐腐蚀、轻量、高强度、高韧性，主要用于飞机制造工业的硬铝常用于制造飞机外壳，高压锅由铝合金制成，铝合金赛车、铝合金门窗、贮氢合金，主要用于钛系贮氢合金、 由锆系贮氢合金、铁系贮氢合金和稀土系贮氢合金制成，利用贮氢合金制作镍氢电池是很重要的，形状记忆合金、全过程的Ti-Ni记忆合金花、镍-钛合金(也称为NT合金)具有记忆功能。 引起记忆合金形状变化的条件为温度。 4、金属材料的优缺点：强度大，但没有耐腐蚀性，P100-101 :常见的无机非金属材料有哪些优点和缺点要看讨论？二、无机非金属材料、一、无机非金属材料主要有陶瓷、玻璃、水泥等优点：耐高温； 缺点：脆性大，陶瓷：古代陶瓷新陶瓷材料，古代陶瓷，新石器时代马家窑文化螺纹彩色陶瓷双耳壶，新石器时代半坡文化陶瓷壶，新石器时代彩色陶瓷人面纹钵，古代陶瓷，清光绪青花云纹瓶，唐骆驼载乐俑，北宋白釉刻花梅瓶，一些新型陶瓷为高温、 强度高，氮化硅(Si3N4)陶瓷在1200左右的高温下仍具有高强度，可用于汽轮机叶片、制造的一些新型陶瓷具有生物特性，据新华社墨西哥城2004年1月20日电墨科学院前几天发表的资料显示研究人员强调该陶瓷骨具有组织适应性和生物稳定性好等特点。 不发生排异反应，有助于诱导骨的生长。 该人造骨富含钙、锌，可促进手术后伤口皮肤愈合，其他无机非金属材料玻璃制备普通原料纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英(SiO2)和辅助材料。 玻璃包括普通玻璃、有色玻璃和特殊玻璃。 新型无机非金属材料光纤，一、无机材料：1 .金属材料、纯金属、合金：生铁、钢等2 .无机非金属材料、古陶瓷：陶器、陶瓷、新型陶瓷：二氧化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、烧瓷义齿、玻璃、陶瓷、水泥、光纤。 天然纤维为_，3 .塑料塑料种类： (PE ) :仅含c、h元素，无毒，薄膜可包装食品。 (PVC ) :由于除了c、h元素之外还含有元素，使用中有毒物质会分解，因此包装食品不好。其他塑料：聚苯乙烯(PS )、有机玻璃(PMMA )、电木塑料等。 (3)白色污染有什么危害？ 有什么样的解决方法？ 橡胶分为、和。 聚乙烯薄膜与聚氯乙烯薄膜的鉴别方法：三、合成材料，一、主要是塑料、合成橡胶、合成纤维的优点：强度大、密度小； 缺点：耐高温2、塑料目前世界上塑料制品很多，人们无法想象。 不同的塑料具有不同的性能，但它们是在一定条件下成型的高分子材料。 可以制作薄膜、日用品、配管、塑料板材、发泡包装材料、电绝缘体、外壳等。 (1)常见塑料：聚乙烯(PE )聚氯乙烯(PVC )聚苯乙烯(PS )有机玻璃(PMMA )电木塑料；聚氯乙烯制品、聚乙烯大棚、聚苯乙烯制品、塑料光纤、包装膜、PVC高发泡管材、有机玻璃、(2)实验：点燃聚乙烯和聚氯乙烯，观察现象P102的活动和探索，易燃、不断滴落、气味产生刺鼻气味，说明和结论：由于构成元素为c、h，产物为CO2、H2O，聚乙烯无毒，可用于包装食品。 构成元素为c、h、Cl，生成物除了CO2、H2O以外，还有HCl和其他含氯物质。 所以聚氯乙烯有毒，不要用于包装食品。 (3)解决塑料应用带来的负面影响“白色污染”(废弃塑料的增加、环境污染) (4)解决“白色污染”问题： a .尽量减少塑料产品的使用b .回收废弃塑料的c .分解性塑料的开发和推进，3，合成橡胶： p 1000 在橡胶中添加炭黑，为了提高耐磨损性，(2)在橡胶中添加硫元素，为了增加其强度，减弱其弹性。 (3)合成橡胶与天然橡胶相比，具有良好的弹性、绝缘性和耐高温性。 天然橡胶、合成橡胶、合成橡胶的用途，4 .合成纤维： (1)合成原料：主要是石油、煤、石灰石、水、空气等(2)一些纤维的性质比较实验：巴龙、化纤坯料、教科书P103实验1和实验2发生快速燃烧、产生黄色火焰、烧纸气味、固体残留物脆弱、燃烧、 产生烧焦的羽毛气味，固体残渣脆，燃烧时卷曲、融化、燃烧后，冷却的固体残渣变硬变脆，几乎没有变化，稍微膨胀、变脆，几乎没有变化的棉花(天然植物纤维)植物纤维主要由纤维素构成，在酸性或碱性溶液中含有葡萄糖尼龙丝(合成纤维)合成纤维耐酸碱溶液腐蚀，(3)合成纤维的优点和缺点a .优点：强度高，耐磨性、弹性好，耐化学药品性； b .缺点：吸水性和透水性差，结论和解释，二、合成材料、有机高分子材料、天然纤维、棉、麻、毛、丝、合成高分子材料(简称合成材料)、合成纤维、塑料、合成橡胶、天然高分子材料、天然橡胶、有烧灼、烧焦羽毛气味的有毛、丝制品。聚乙烯(c、h )、有机玻璃：电木材料：聚氯乙烯(c、h、Cl )、聚苯乙烯： (聚酯、尼龙、丙烯酸、尼龙、人工羊毛、渔网)、无毒、可包装食品、两者的鉴别方法：点火、产生刺激性气体的是聚氯乙烯。废弃塑料造成的“白色污染”，解决办法：开发推进废塑料回收的可分解塑料，减少塑料产品的使用。、四、复合材料、不同材料具有不同性能的金属材料强度大，但无耐腐蚀的陶瓷材料为高温，脆性大，合成材料强度大，密度小，但不能达到高温。 宇宙、航空产业需要密度小、高温、高强度的特殊材料。那么，如何获得宇宙产业所需的各种特殊材料呢？读课本P105的第一自然节，就会发现，四、复合材料，1 .定义：两种以上材料复合而成的材料，具有更好的综合性能。 复合材料制成船体，2 .主要复合材料(1)钢筋混凝土：钢筋(金属材料)和混凝土(无机非金属材料)复合材料(3)玻璃钢：塑料(合成纤维)和玻璃纤维(无机非金属材料)复合材料； (2)汽车轮胎：合金钢(金属材料)和合成橡胶(合成材料)复合材料； 2008年9月和2011年11月，“神舟七号”和“神舟八号”飞船分别在太空航行成功。 制造宇宙飞船需要许多具有特殊性能的复合材料。 复合材料通常由构建作用的基本材料和分散在其中的增强材料两部分组成。 以金属为基础的金属基复合材料，在金属与加固材料的共同作用下，具有强度高、密度小、