四、新材料及其应用

1、第四节新材料及其应用李旺中学穆世虎第二章物质世界的尺度、质量和密度新材料新材料：是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。一、记忆合金记忆合金花开灯，“花”开关灯，“花”谢结论：它具有记忆能力。“花”开先在高温下将花瓣制成开放原状演示实验后在低温下将花瓣弯成闭合一、记忆合金学生实验原状1. 将金属丝弯成你喜欢的形状2. 将金属丝泡在热水中，观察金属丝的形状一、记忆合金主要成分：当温度达到某一数值时，材料内部的晶体结构会发生变化，从而导致外形变化。镍和钛原理：低温高温冷却加热一、记忆合金应用阿波罗11号天线体积大，如何带到月球上？一、记忆合金应用医用记忆合金材

2、料环抱式接骨板稳定性高可实现智能安装一、记忆合金应用演示实验：记忆合金弹簧放在热水中一、记忆合金应用当温度超过某一温度时弹簧自动伸长，将阀门关闭，避免烫伤形状记忆合金（简称SMA）恒温原理图二、纳米材料只有一个原子厚，约为 0.335 nm 的二维碳膜。最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯2010 年诺贝尔物理学奖石墨烯被称为“黑金”、“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变 21 世纪”。石墨烯二、纳米材料将某些物质的尺度加工到 1100 nm 时，它们的物理性质或化学性质与较大尺度时相比，发生了异常的变化，具有一些特殊的用途，这种材料称为纳米材料1 nm10-

3、9 m纳米尺度二、纳米材料1. 防水防油防水防油特点荷叶的自洁效应荷叶的自洁效应二、纳米材料1. 防水防油应用二、纳米材料特点2. 抗菌性将银纳米化，使银的杀菌能力飞跃纳米奶瓶普通奶瓶纳米抗菌奶瓶二、纳米材料应用2. 抗菌性二、纳米材料特点3. 韧性大和强度高纳米陶瓷刀摔不坏普通陶瓷盘纳米陶瓷粉制成二、纳米材料应用3. 韧性大和强度高轴承和滚珠二、纳米材料特点4. 熔点低：金的熔点是 1 064 ，纳米尺度可降低到 33 5. 吸收电磁波：隐形技术歼20 2017 年中国研制的第四代双发重型隐形战斗机服役，标志着中国成为第二个自主研发并装备第五代战斗机的国家。二、纳米材料根据预习，纳米材料有哪

4、些优点？亲手试一试。分组实验纳米领带、纳米手套、纳米鞋垫、纳米海绵擦、纳米瓷砖、水、油、未洗的锅。二、纳米材料强度高，约为普通钢的100倍。自重轻，是钢质量的1/6。具有良好的柔韧性，可弯曲。纳米防弹衣纳米碳管纳米碳管、石墨烯石墨烯三、“绿色”能源能源危机让人类一直在寻找各种高效和环保的“绿色”的能源。新材料在这方面扮演了重要的角色。不能重复使用对环境有污染 干电池三、“绿色”能源体积小、质量轻、能多次充电、对环境污染小锂离子电池锂离子电池的应用三、“绿色”能源把太阳能直接转换成电能，不会造成污染硅光电池多晶硅、非晶硅材料能制造大面积的太阳能电池，提高效率、降低成本。1 m2 可提供 100

5、多瓦。三、“绿色”能源硅光电池路灯天宫一号和神舟十一号三、“绿色”能源氢燃料电池用氢制成、无污染、无噪声、高效率课堂小结1. 记忆合金特点：记忆高温或低温时的形状原因：当温度达到某一数值时晶体结构发生变化应用：太空天线运输、医学接骨、热水恒温阀门2. 纳米材料原因：物质加工到纳米尺度，物理化学性质变化特点及应用：抗菌、防水防油、韧性大强度高3. “绿色”能源电源发展：锂离子电池、硅光电池、氢燃料电池 课堂练习1. 关于记忆合金，下列说法正确的是（）A. 将铁块烧红放入冷水中淬火，铁没有变成铝，因此铁是记忆合金B. 记忆合金的主要成分是镍和钛C. 记忆合金之所以可以“记忆”形状，原因是当温度达到某一数值时晶体结构发生变化D. 如果用记忆合金制作汽车外壳，若车壳变形，只需拿电热吹风对其加热就可恢复原状课堂练习2. 关于纳米材料，下列说法正确的是（）A. 三维尺度中至少有一维处于纳米量级B. 厨师穿的工作服用纳米材料制成会易清洗C. 纳米陶瓷更易破碎D. 隐形技术用到