《新型材料研制》参考课件

第2节新型材料的研制奴隶社会封建社会原始社会金属材料无机非金属材料合成材料材料复合材料阅读讨论P99：1.生活中最常用的金属材料有哪些？它们有哪些优异性能？

2.人们在使用金属材料（例如：铁）时要注意哪些问题？

3.你知道金属材料使用的历史过程吗？觉得金属材料使用的早晚与哪些因素有关？

金属材料金属材料1、金属材料：包括纯金属与合金。2、金属使用的历史过程：青铜器时代：青铜器是人类社会最先使用的金属材料；（青铜：主要为铜（Cu）、锡（Sn）的合金）

青铜器（战国）错金犀牛尊青铜器（战国）司母戊方鼎铁器时代：钢铁的使用代表了中国进入了封建社会

你知道怎么炼铁的？原料：原理：铁矿石、焦碳、石灰石利用还原剂把铁矿石中的铁还原出来近现代：铝合金等新型合金的材料；金属铝的冶炼方法：电解熔融状态的氧化铝思考：通过人类社会利用金属材料的顺序的分析，你觉得与哪些因素有关？出土的铁制品思考：通过人类社会利用金属材料的顺序的分析，你觉得与哪些因素有关？回答：（1）与金属活动性顺序有关，Cu、Fe、Al的金属活动性依次增强，活动性弱的金属，先利用（2）与冶炼金属工艺的难易程度有关，Al需要电解，冶炼要求最高，所以后利用。

钛合金与人体有很好的“相容性”，因此可用来制造人造骨

3、新型金属材料：

铝钛合金：耐腐蚀、质轻、高强度、高韧性，主要用于飞机制造工业；

用钛-镍形状记忆合金制成的人造卫星天线

形状记忆合金是具有形状记忆效应的合金被广泛用于做人造卫星和宇宙飞船的天线，水暖系统、防火门和电路断电的自动控制开关，以及牙齿矫正等医疗材料低温下储氢合金主要由钛系储氢合金、锆系储氢合金、铁系储氢合金以及稀土系储氢合金重要应用利用储氢合金制造镍氢电池无机非金属材料1、无机非金属材料主要包括：陶瓷、玻璃、水泥等优点：耐高温；缺点：脆性大陶瓷：●古代的陶瓷●新型陶瓷材料古代的陶瓷——

陶器新石器时代马家窑文化螺旋纹彩陶双耳瓮新石器时代半坡文化陶俑壶新石器时代彩陶人面纹钵某些新型陶瓷能承受高温、强度高

氮化硅(Si3N4)陶瓷在1200℃左右的高温下，仍具有很高的强度，可用来制造汽轮机叶片、轴承、永久性模具等。某些新型陶瓷具有生物特性

据新华社墨西哥城2004年1月20日电墨西哥科学院日前发表的一份材料说，该国科研人员经过10年的努力，成功开发出一种可供移植的新型陶瓷骨。研究者强调说，这种陶瓷骨具有组织相容性和生物稳定性好等特点。它不会导致排异反应，有利于诱导骨质的生长。这种人工骨富含钙、锌，有利于手术后伤口皮肤更快愈合某些新型陶瓷具有压电效应：如安放在打火机中的压电陶瓷，一经敲打即刻产生一个电火花，将机械能转变成电能。医用B超发生器的心脏也是一块压电陶瓷，它实现的却是一个逆向转换：将电脉冲转变成机械振动，产生超声波。其他无机非金属材料——玻璃制造普通的原料是纯碱(Na2CO3)、石灰石（CaCO3）、石英（SiO2）以及一些辅料。新型无机非金属材料——光导纤维1.金属材料纯金属合金：生铁、钢等2.无机非金属材料古代陶瓷：陶器、瓷器新型陶瓷：二氧化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、烤瓷假牙玻璃陶瓷水泥光导纤维一、无机材料：（三）阅读讨论P101-104：1.合成材料一般包括

、

、

2.纤维包括

、

。天然纤维包括

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3.塑料⑴塑料的种类：①

（PE）：只含C、H元素，无毒，薄膜可包装食品。②

（PVC）：除含C、H元素外还含Cl

元素，使用中会分解出有毒物质，因而不宜包装食品。③其它塑料：聚苯乙烯（PS）、有机玻璃（PMMA）、电木塑料等。(3)白色污染有哪些危害？有哪些解决的方法？

(4)橡胶可分为

、

。有着哪些优缺点？⑵聚乙烯膜与聚氯乙烯膜的鉴别方法：二、合成材料天然橡胶：

森林中有一种高大的乔木，叫作“三叶树”。如果用小刀在它的树皮上割开一个小口子，便会有牛奶似的树汁流淌出来。这种树汁，就是今天人们所熟悉的橡胶的最初来源。在印第安人的土语中，“橡胶”就是“树木的眼泪”的意思。棉花和羊毛的纤维都是天然纤维二、合成材料1、主要包括：塑料、合成橡胶、合成纤维优点：强度大、密度小；缺点：不耐高温2、塑料

当今世界塑料制品之多,是人们难以想象的。虽然不同的塑料有不同的性能，但它们都在一定条件下塑造成型的高分子材料。它们可以制成薄膜、日用品、管道、塑料板材、泡沫包装材料、电器绝缘体和外壳等。合成材料（１）塑料：塑料的品种很多，用途也各不相同。使用最多的是聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料。

聚氯乙烯产品聚乙烯塑料薄膜大棚（2）实验：点燃聚乙烯及聚氯乙烯，观察现象P102活动与探究实验样品实验现象燃烧情况是否有黑烟是否有气味聚乙烯聚氯乙烯易燃不断滴落没有气味不易燃烧大量黑烟产生刺鼻气味解释与结论：组成元素为C、H，生成物为CO2、H2O，故聚乙烯无毒，可用于包装食品。组成元素为C、H、Cl，生成物除了CO2、H2O外，还有HCl或其他含氯物质。故聚氯乙烯有毒，不宜用于包装食品。（3）塑料的应用带来的负面影响——“白色污染”（废弃塑料的增加，带来的环境污染）（4）解决“白色污染”问题：A．尽可能的减少使用塑料制品；B．回收废旧塑料；C．研制和推广可降解塑料开始一个月2个月2.5个月3个月

天然纤维合成纤维例举棉花、羊毛等涤纶、锦纶、腈纶等性质吸水性、透气性好强度高、弹性好、耐磨和耐化学腐蚀3．合成纤维：（1）合成原料：主要为石油、煤、石灰石、水、空气等；（2）几种纤维的性质比较实验：晴纶课本P103[实验1]和[实验2]

性质纤维种类灼烧情况受酸溶液的影响受碱溶液的影响棉花、麻动物的毛化纤布料迅速燃烧，产生黄色火焰，有烧纸的气味，固体剩余物松脆

燃烧，并产生烧焦羽毛的气味，固体剩余物松脆

燃烧时先卷曲、融化，后燃烧，冷却后固体剩余物变硬变脆几乎无变化几乎无变化稍微膨胀变脆几乎无变化4、合成橡胶：P104（1）向橡胶中添加炭黑，为了增加其耐磨性；（2）向橡胶中添加硫元素，为了增加其强度，但会减弱其弹性。（3）合成橡胶与天然橡胶相比，优点为良好的弹性、绝缘性及耐高温性。天然橡胶合成橡胶二、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

天然橡胶灼烧，有烧焦羽毛气。聚乙烯(C、H)有机玻璃：聚氯乙烯(C、H、Cl)(涤纶、锦纶、腈纶、尼龙、人造羊毛、渔网)二者鉴别方法：点燃，产生刺激性气味气体的是聚氯乙烯。废弃塑料造成“白色污染”，解决办法：减少使用塑料制品；回收废旧塑料；研制推广可降解塑料.三、复合材料1．定义：是将两种或者两种以上的材料复合成一体而形成的材料，具有更优异的综合性能。复合材料制成的船体2．主要集中复合材料（1）钢筋混凝土：钢筋（金属材料）和混凝土（无机非金属材料）的复合材料；（3）玻璃钢：