高一化学无机非金属材料课件

,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,无机非金属材料,一、材料的分类,二、硅酸盐材料,三、传统与新型的无机非金属材料比较,四、新型无机非金属材料,学习内容,材料,无机非金属材料,金属材料,高分子材料,传统无机非金属材料,新型无机非金属材料,硅酸盐材料,半导体材料、超硬,耐高温材料、发光材料等,金属、合金,塑料、合成橡胶、合成纤维,一、,材料的分类,以含硅物质为原料，经加工制得硅酸盐产品的工业称为硅酸盐工业。如制造,水泥、玻璃、陶瓷,等产品的工业都属硅酸盐工业。,硅酸盐工业的特点：,(1),原料：,含硅的物质、碳酸盐等,。,(2),反应条件：,高温。,(3),反应原理：,复杂的物理、化学变化。,(4),生成物：,硅酸盐。,二、,硅酸盐材料,2.1.1,水泥,原料,粘土和石灰石适量的石膏,设备,水泥回转窑,反应原理,复杂的物理、化学变化,主要成分,硅酸三钙,(3CaOSiO2),硅酸二钙,(2CaOSiO2),铝酸三钙,(3CaOAl2O3),等,生产过程,生料研磨，高温煅烧得熟料，再加石膏研成粉末得普通硅酸盐水泥,主要性质,水硬性,2.2.1,玻璃,原 料,纯碱、石灰石和石英,主要设备,玻璃熔炉,生产过程,原料粉碎，玻璃熔炉中强热，成型冷却,反应原理,复杂的物理、化学变化，主要反应,主要成分,Na2SiO3,、,CaSiO3,、,SiO2,（,Na2OCa2O6SiO2,）,主要性能,玻璃态物质，没有固定的熔点，在一 定温度范围内逐渐软化。,Na,2,CO,3,+SiO,2,=Na,2,SiO,3,+CO,2,高温,CaCO,3,+SiO,2,=CaSiO,3,+CO,2,高温,2.2.2,玻璃的种类,（）普通玻璃：,（）有色玻璃：,（）石英玻璃：,（）光学玻璃：,（）玻璃纤维：,（）钢化玻璃：,注意：有机玻璃、水玻璃都不是玻璃。,2.2.2,玻璃的种类,普通玻璃：,在再高温下易软化，常用来制作窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等,2.2.2,玻璃的种类,有色玻璃：,机场出口处的蓝色玻璃隔离墙,红色玻璃产品,2.2.2,玻璃的种类,种类,特性,用途,石英玻璃,膨胀系数小，耐酸碱，强度大，滤光,化学仪器，高压水银灯，紫外灯，光导纤维，压电晶体等,光学玻璃,透光性能好，有折光和色散性,眼镜片，照相机，显微镜，望远镜用凸凹透镜等光学仪器,玻璃纤维,耐腐蚀，不怕烧，不导电，不吸水，隔热，吸声，防蛀虫,太空飞行员的衣服，玻璃钢等,钢化玻璃,耐高温，耐腐蚀，强度大，质轻，抗震裂,运动器材，微波通讯器材，汽车，火车窗玻璃等,2.3.1,陶瓷（,china,）,1,、主要原料：,粘土,2,、传统生产过程：,混和、成型、干燥、烧结、冷却,3,、反应原理：,复杂的物理、化学变化,4,、主要成分：,硅酸盐,5,、主要特性：,抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。,现在，景德镇的陶瓷工艺已经完全电气化了，考虑到环境保护、降低制作成本和提高成功率等方面因素，不论是仿古陶瓷、艺术瓷类，还是日用陶瓷的瓷器都在电脑的控制下用汽窑烧制而成。,2.3.2,我国的陶瓷,制陶技术可以说是最古老的技术,恩格斯把陶器的出现作为新石器时代的开如的标志,陶器：,我国是世界是最早生产陶器的国家，陕西出土的,秦始皇兵马佣,被称为“世界奇观”，它们是在陶胎上进行彩绘而制成的彩绘陶,瓷器：,制瓷的要求比制陶高，需要纯净的粘土作为原料，烘制温度也相对高，因此瓷器比,陶器白净，质地致密,陶都：江苏宜兴,瓷器是中华文明有象征：中国,-CHINA,瓷器,-china,瓷都：江西景德镇,2.3.2,我国的陶瓷,秦始皇兵马佣,2.3.2,我国的陶瓷,瓷器,三、,传统与新型无机非金属材料的比较,1,传统的硅酸盐材料有什么优、缺点？,缺点：质脆、经不起热冲击。,2,新型无机非金属材料有哪些特性？,优点：抗腐蚀、耐高温；,具有电学特性。,具有光学特性。,承受高温，强度高。,具有生物功能。,4.1.2,氧化铝陶瓷,氧化铝,陶瓷主要特性和主要用途,主要特性,主要用途,高熔点,高硬度,可制成透明陶瓷,无毒、不溶于水，强度高；对人体有较好的适应性,高级耐火材料,刚玉球磨机,人造骨、人造牙、人造心瓣膜、人造关节等,高压钠灯的灯管,4.1.2,氧化铝陶瓷,透明、耐高温高压钠灯灯管,4.1.2,氧化铝陶瓷,人造心瓣膜,人造骨,人造牙,人造髋关节,4.1.3,氮化硅陶瓷,汽车抛锚,4.1.3,氮化硅陶瓷,主要特性,主要用途,氮化硅陶瓷主要特性和主要用途,超硬度，耐磨损；,抗腐蚀，高温时也抗氧化；,抗冷热冲击而不碎裂；,耐高温且不易传热；,本身具有润滑性,制造,轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具,等机械构件。,用于制造,柴油机中发动机部件的受热面,等,4.1.3,氮化硅陶瓷,氮化硅陶瓷发动机,4.2.1,光导纤维,简称“光纤”，又称“导光纤维”“光学纤维”，就是一种利用光的全反射作用来传导光线的,透明度极高的玻璃细丝。,如果将许多根经过技术处理的光纤绕在一起，就得到我们常说的光缆。,4.2.1,光导纤维,请大家从录像中思考光导纤维的优点和应用,4.2.1,光导纤维,主要特性,主要用途,光导纤维主要特性和主要用途,抗干扰性能好，不发生辐射；,通讯质量好；,质量轻、耐腐蚀,用于,通讯,外，还用于,医疗,、信息处理、遥测遥控等,4.3.1,新材料发展趋势,能源材料,新材料,高性能、高强度结构材料,复合材料,金属新材料,极限材料,原子分子设计材料,功能材料,特种陶瓷,高分子材料,稀土材料,4.3.1,新材料发展趋势,(1),高分子材料：,资源丰富、原料广，轻质、高强，成形工艺简易。提高工作温度是研制的重要课题。各种塑料、合成橡胶和合成纤维将有很大发展，成为重要的新材料,(2),特种陶瓷：,高强高温结构陶瓷、电工电子功能陶瓷和复合陶瓷是新材料中普遍注重的发展方向。,功能材料：,这是新材料中发展很快的一个重要方向，如半导体、激光、红外、超导、电子、磁性、发光、液晶、换能、传感材料等，品种繁多，前景广阔。,(4),能源材料,：,太阳能、磁流体发电、氢能等新能源发展，同时促进了各种高温热、储能、换能材料的发展。,4.3.1,新材料发展趋势,(5),高性能、高强度结构材料。,(6),复合材料：,纤维增强型、弥散粒子型、叠层复合型复合材料以及碳纤维、石墨纤维、硼纤维、金属纤维、晶须的研制发展，将使被称为“,21,世纪材料”复合材料更放光彩。,(7),金属新材料,：,非晶态金属,(,金属玻璃,),、记忆合金、防振合金、超导合金和金属氢等。,(,8),极限材料,：,在超高压、超高温、超低温、超高真空等极端条件下应用和制取的各种材料。如超导、超硬、超塑性、超弹性、超纯、超晶格膜等材料。,4.3.1,新材料发展趋势,（,9,）原子分子设计材料,：,这是在材料科学深入研,究的基础上，对表面、非晶态、结构点阵与缺陷、,固态杂质、非平衡态、相变以及变形、断裂、磨,损等领域研究探索的发展方向，以期获得原子、分,子组成结构按性能要求设计的新材料。,（,10,）稀土材料,：,稀土金属在激光、荧光、磁性、,红外、微波、核能、特种陶瓷以及化工材料中，,有奇异的性能，稀土材料已成为重要的开发领域。,我国稀土资源储量居世界首位，因此稀土的开发对,我国更为重要。,Q&A,结束,