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新无机材料讲义课件

新无机材料讲义课件

水处理：光催化材料可用于水处 理中的光催化氧化反应，将有机 污染物转化为无害物质，净化水 质。
自清洁玻璃：光催化材料可以用 于制造自清洁玻璃，当阳光照射 时，能够激发光催化反应，使玻 璃表面的污垢被分解和清洗。
案例五：无机复合材料在汽车工业中的应用
01
02
总结词：无机复合材料具有优异的综合性能和 可靠性，因此在汽车工业中具有广泛的应用价
材料结构与性能的调控
根据应用需求，通过改变材料结构和组成，优化其性能并实现功能 化。
05
新无机材料的发展趋势与挑 战
新无机材料的研究热点与发展趋势
高性能陶瓷材料
研究和发展高性能陶瓷材料，如氮化硅、碳化硅等，以满 足高精度、高强度、高温等极端环境下的应用需求。
低维纳米材料
纳米材料由于其独特的物理化学性质，备受关注。研究和 发展低维纳米材料，如纳米管、纳米薄膜等，可应用于能 源、医疗等领域。
机械合金法是一种通过机械球磨或振动磨等方式 制备合金材料的方法，具有制备成本低、材料纯 度高、生产效率高等优点。
电化学沉积法是一种通过在电解液中通电的方式 制备无机材料的方法，具有制备成本低、材料形 状和尺寸可控制等优点，被广泛应用于制备金属 、半导体等无机材料。
04
新无机材料的性能优化
表面改性
用价值。
结构材料
新无机材料在高温、高压、耐腐 蚀等极端环境下的结构材料中具
有重要应用。
03
新无机材料的制备方法
化学气相沉积法
化学气相沉积法是一种常用的制备无 机材料的方法，通过将原材料在高温 下裂解成气体，然后将其沉积到基底 上形成薄膜或材料。
该方法具有制备温度低、纯度高、薄 膜质量好等优点，被广泛应用于制备 陶瓷、金属、半导体等无机材料。

新型无机非金属材料PPT

新型无机非金属材料PPT
第3页，共32页。
新型无机非金属材料的特征
（1）耐高温、强度高 （2）具有电学性质 （3）具有光学性质 （4）具有生物功能
第4页，共32页。
典型的新型无机非金属材料
1、结构材料——高温结构陶瓷 2、功能材料——光导纤维（光纤）
第5页，共32页。
1、结构材料——高温结构陶瓷
高温结构材料与金属材料的性能比较：
第9页，共32页。
(1)光导纤维的特点和用途：
光导纤维（二氧化硅） ①抗干扰性能好，不发生辐射；②通讯 质量好； 主要特性 ③质量轻、耐腐蚀
主要用途
除用于通讯外，还用于医疗、信 息处理、传能传像、遥测遥控、照明等。 是高质量传导光的玻璃纤维，信息高速 公路的“基石”
第10页，共32页。
其他新型无机非金属材料
第11页，共32页。
（1）金刚石 （2）巴基球 （3）纳米材料 (4 ) 智能材料 （5）生物材 料
（6）超导材料
第12页，共32氧化铝透明陶瓷管
第14页，共32页。
返回
氧化铝陶瓷制品
返回
第15页，共32页。
高压钠灯管
1．灯内温度高达1400 ℃。 2．钠蒸气具有强烈的腐蚀作用。
第23页，共32页。
返回
第24页，共32页。
人 造 金 刚 石 锯 片
返回
金刚石钻头
第25页，共32页。
返回
金刚石
第26页，共32页。
返回
氧化锆陶瓷
第27页，共32页。
返回
F-117是一种单座战斗轰炸机。设计目的是凭隐身性能，突破敌火力网，
压制敌方防空系统，摧毁严密防守的指挥所、战略要地、重要工业目
一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度和抗腐 蚀等优良工程性能，其主要缺点是抗拉强度低、韧性 差。

高中一年级化学新型无机非金属材料课件

高中一年级化学新型无机非金属材料课件

化学组成
P3
材
无机非金属材料：水泥、玻璃、陶瓷（普通）
氮化硅陶瓷、光导纤维
金属材料： 普通金属、 合金 有机高分子材料： 橡胶、塑料、纤维
料
使用功能
复合材料：碳纤维增（超导） 结构材料：Al2O3 陶瓷、氮化硅陶瓷
（耐高温、强度大等）
信息材料： 液晶、光导纤维、记忆合金、半导体
3. 用途：
（1）制光缆，传输信息、图像；（2）制光导纤维内窥镜 测量心脏中的血压、体温等； （3）传输能量等。
练习题
1. 试写出下列物质的化学式：
氮化硅
碳化硅
碳化硼
Si3N4
a
SiC
B4C3
CD
ABE
再见！
（光、电、敏感、记录）
第三节 新型无机非金属材料 练习题
1. 定 义： 具有特殊结构和特殊功能（性质）的新材料。
2. 特 性： • 能承受高温、强度大：氮化硅陶瓷（耐1200OC • 具有光学特性：光导纤维 • 具有电学特性：K3C60超导体 • 具有生物功能：如Ca3(PO4)2系陶瓷 3. 种 类： 氮化硅陶瓷 光导纤维 4. 用 途：医学、日常生活、交通、通讯、机械、建筑
第三节
新 型 无 机 非 金 属 材 料
新 1. 医学
型 2. 日常生活
无 机 3. 交通
非 4. 通讯
金 属
5. 机械
材 6. 航空
料 7. 宇航
1. 材料? 如何分类？
P3 第二段
2. 无机非金属材料？ 优点和缺点？
P1574~6行
3. 新型的无机非金属材料？特性？
人类社会所需要，用于制造有用器物的物质。陶
可用于制陶瓷柴油机等发动机，火箭、飞机、

【高中化学】新型无机非金属材料PPT课件

【高中化学】新型无机非金属材料PPT课件

(2)氮化硅陶瓷
氮化硅基陶瓷具有密度小、高强、高硬、高韧 性、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震、自润滑、 隔热、电绝缘等一系列优良性能。 Si3N4基陶瓷球轴承 氮化硅陶瓷部件
制造发动机部位的受热面，提高柴油机的质量， 节省燃料（不用水冷却，减少热散失）。 沙漠车
(3)氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷、
氧化锆陶瓷
1、不要做刺猬，能不与人结仇就不与人结仇，谁也不跟谁一辈子，有些事情没必要记在心上。 2、相遇总是猝不及防，而离别多是蓄谋已久，总有一些人会慢慢淡出你的生活，你要学会接受而不是怀念。 3、其实每个人都很清楚自己想要什么，但并不是谁都有勇气表达出来。渐渐才知道，心口如一，是一种何等的强大! 4、有些路看起来很近，可是走下去却很远的，缺少耐心的人永远走不到头。人生，一半是现实，一半是梦想。 5、你心里最崇拜谁，不必变成那个人，而是用那个人的精神和方法，去变成你自己。 6、过去的事情就让它过去，一定要放下。学会狠心，学会独立，学会微笑，学会丢弃不值得的感情。 7、成功不是让周围的人都羡慕你，称赞你，而是让周围的人都需要你，离不开你。 8、生活本来很不易，不必事事渴求别人的理解和认同，静静的过自己的生活。心若不动，风又奈何。你若不伤，岁月无恙。 9、命运要你成长的时候，总会安排一些让你不顺心的人或事刺激你。 10、你迷茫的原因往往只有一个，那就是在本该拼命去努力的年纪，想得太多，做得太少。 11、有一些人的出现，就是来给我们开眼的。所以，你一定要禁得起假话，受得住敷衍，忍得住欺骗，忘得了承诺，放得下一切。 12、不要像个落难者，告诉别人你的不幸。逢人只说三分话，不可全抛一片心。 13、人生的路，靠的是自己一步步去走，真正能保护你的，是你自己的选择。而真正能伤害你的，也是一样，自己的选择。 14、不要那么敏感，也不要那么心软，太敏感和太心软的人，肯定过得不快乐，别人随便的一句话，你都要胡思乱想一整天。 15、不要轻易去依赖一个人，它会成为你的习惯，当分别来临，你失去的不是某个人，而是你精神的支柱;无论何时何地，都要学会独立行走 ，它会让你走得更坦然些。 16、在不违背原则的情况下，对别人要宽容，能帮就帮，千万不要把人逼绝了，给人留条后路，懂得从内心欣赏别人，虽然这很多时候很难 。 17、做不了决定的时候，让时间帮你决定。如果还是无法决定，做了再说。宁愿犯错，不留遗憾! 18、不要太高估自己在集体中的力量，因为当你选择离开时，就会发现即使没有你，太阳照常升起。 19、时间不仅让你看透别人，也让你认清自己。很多时候，就是在跌跌拌拌中，我们学会了生活。 20、与其等着别人来爱你，不如自己努力爱自己，对自己好点，因为一辈子不长，对身边的人好点，因为下辈子不一定能够遇见。

无机非金属材料ppt课件

无机非金属材料ppt课件

类型：陶瓷、玻璃、水泥 （1）陶瓷 ·主要原料：黏土 ·主要成分：含水的铝硅酸盐，成分复杂
（2）玻璃 ·主要原料：纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英砂(SiO2) ·主要成分：Na2SiO3、CaSiO3和SiO2
高温
Na2CO3+SiO2===Na2SiO3+CO2↑
高温
CaCO3 +SiO2===CaSiO3 + CO2↑
二、新型无机非金属材料
1、硅和二氧化硅
根据元素周期表中硅的位置，思考： 为什么硅能成为应用最为广泛的半导体材料？
第三周期、第IV A族
①硅的存在与性质：
硅在自然界以硅酸盐和氧化物的形式存在
硅酸盐矿石
玛瑙（ SiO2 ）
水晶（ SiO2 ）
高温下，硅能与氧气反应生成SiO2，与氯气反应生成 SiCl4 。
（3）碳纳米材料
碳纳米材料是近年来人们十分关注的一类新型无机非金属 材料，主要包括富勒烯、碳纳米管、石墨烯等，在能源、信息、 医药等领域有着广阔的应用前景。
注：碳纳米材料、金刚石、石墨都是碳的同素异形体， 它们因结构不同(碳原子排列方式不同)而具有不同性质。
——富勒烯
富勒烯是由碳原子构成的 一系列笼形分子的总称，其中 的C60是富勒烯的代表物。C60的 发现为纳米科学提供了重要的 研究对象，开启了碳纳米材料 研究和应用的新时代。
③
。
②二氧化硅的性质：
（1）物理性质: 二氧化硅硬度大、熔点高，不溶于水
（2）化学性质:
酸性氧化物：SiO2＋2NaOH=== Na2SiO3＋H2O ；
具有氧化性：SiO2＋2C
Si＋2CO↑；
特 性 ：SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O。

无机非金属材料课件

无机非金属材料课件

THANKS
感谢观看
电子电器行业
航空航天领域
无机非金属材料具有良好的电绝缘性和稳 定性，可用于制造电子元件和电器设备等 。
无机非金属材料具有耐高温和抗腐蚀等特 性，在航空航天领域中有广泛的应用，如 火箭发动机壳体、飞机结构件等。
02
无机非金属材料的生产工艺
原料选择与处理
原料种类
根据产品需求选择合适的矿物原料，如黏土、石 英、长石等。
材料在高温下保持其结构 和性质的能力，反映材料 的耐热性。
04
无机非金属材料的发展趋势与挑 战
新材料的研究与开发
高性能陶瓷材料
研究具有高强度、高韧性、耐磨 、耐高温等优异性能的新型陶瓷 材料，如氮化硅陶瓷、碳化硅陶
瓷等。
新型玻璃材料
探索具有特殊光学、电学、磁学等 性能的新型玻璃材料，如光子晶体 玻璃、导电玻璃等。
成型与烧成
成型工艺
选择合适的成型工艺，如干压成型、等静压成型等， 根据产品形状和尺寸确定。
成型参数
控制成型参数，如压力、温度、时间等，以保证成型 质量。
烧成工艺
制定合理的烧成制度，控制烧成温度、时间、气氛等 参数，以获得理想的烧成效果。
加工与处理
加工设备
根据产品需求选择合适的加工设备，如切割机、磨削机、抛光机 等。
新型复合材料
研究由两种或多种材料组成的新型 复合材料，如碳纤维复合材料、玻 璃纤维复合材料等。
生产工艺的改进与创新
1 2
先进陶瓷制备技术
发展先进的陶瓷制备技术，如凝胶注模成型、等 静压成型等，以提高陶瓷材料的致密度和均匀性 。
玻璃熔炼与成型技术
研究新型的玻璃熔炼与成型技术，如溢流下拉法 、连熔连铸法等，以提高玻璃的质量和产量。

无机非金属材料PPT课件


硅酸二钙: 2CaO·SiO2
铝酸三钙:
33、Ca辅O·料A：l2O加3 石膏作水泥硬化调节剂。
2021/4/14
5
什么是水泥砂浆？ 什么是混泥土？ 什么是钢筋混泥土？ P137
2021/4/14
6
3、我国的水泥产量：
水泥可以代替钢材和
木材用作建筑材料；近年
来我国的水泥产量一直稳
居世界第一位。1998年产
42
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43
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44
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45
2021/4/14
此 图
关 于
为注
一子
种的
酒介 具绍
名
为
“
注
子
” 返回46
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47
2021/4/14
48
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49
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50
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51
注子是中国古代的一种酒壶。这件安徽出土 的北宋青白釉人形瓷酒壶在1990年北京故宫博物院 举办的"中国文物精华"展览上，因其造型奇特，色 质如玉，敦厚古朴，令观赏者赞叹不已，被誉为"罕 见的宋瓷珍品"。
“五大名窑”即官窑、汝窑、哥窑、定窑、钧窑。
两宋时期官窑制度基本确立，官窑的瓷器形成了不
同于民窑器物的艺术风格。瓷都景德镇在元朝时崛
起，并以青花瓷、釉里红瓷和卵白釉枢府瓷驰名天
下。 2021/4/14
20
中国陶瓷艺术经过几千年的发展，到明清时期
呈现出灿烂辉煌的景象，各类陶瓷艺术品璀璨生辉。
以青花瓷为代表的彩瓷兴盛起来：五彩、斗彩、素
2021/4/14

第九章--新型无机非金属材料PPT课件

晶内：气孔、孪晶界、层错、位错等 a、 气孔率对强度的影响 强度随气孔率的增加近似按指数规律下降。 Ryskewitsch公式：σ=σ0exp(-αP) P—气孔率，σ0—P=0时的强度，α—常数，在4～7之间。 当P=10%时，σ下降到σ0的一半。硬瓷P=3%, 陶器 P=10%～15%。 ∴为获得高强度，应制备接近理论密度的无气孔陶瓷材料。
Va——原子体积或分子体积。
Va
E与kTm/Va之间成线性关系。
Tm↑，E↑ 氧化物<氮化物<硼化物<碳化物
陶瓷的弹性模量数据
温度对弹性模量的影响
弹性模量与kTm/Va之间的关系
（4）E与致密度的关系 随气孔率增加，E急剧下降。 即致密度提高，E提高。
E=EOexp(-BP) P——气孔率
气孔率对Al2O3陶瓷弹性模量的影响
自增韧陶瓷：烧结或热处理使其内部自生出 增韧相。
外加第二相增韧：纤维、晶粒、颗粒
9.1.4.1 相变韧化
（1）ZrO2同素异构转变及相变韧化的概念
ZrO2同素异构转变： 液相（L）→立方相（c）→正方相（t）→单斜相（m） 其中t→m转变时将产生3%～5%的体积膨胀，属M相变。 相变韧化：将ZrO2的t→m相变Ms点稳定到比室温稍低， 而Md(形变M点)点比室温高，使其在承载时由应力诱发产生 t→m相变，由于相变产生的体积效应和形状效应而吸收大量的 能量，从而表现异常高的韧性。
（2）温度对强度的影响
陶瓷的最大特点：高温强度比金属高得多。有三区： A区：T < 0.5 Tm，无塑变，σf基本保持不变； B区：T > 0.5 Tm，有塑变，σf随T上升明显降低； C区：T继续升高，二维滑移系开动，有交滑移产生，松 弛了应力集中，σf随T升高而上升。

新型无机非金属材料PPT

蚀部件。
碳化硅陶瓷的制备与应用
要点一
碳化硅陶瓷的制备
碳化硅陶瓷的制备工艺主要包括原料选择、配料、混合、 成型、烧结等步骤。其中，原料的选择是关键，需要选择 高纯度、粒度分布均匀的原料。在烧结过程中，需要控制 温度和气氛，以获得致密化的碳化硅陶瓷。
要点二
碳化硅陶瓷的应用
碳化硅陶瓷具有高强度、高硬度、优良的耐磨性和高温稳 定性等优异性能，因此在许多领域有广泛应用。例如，在 汽车领域中，碳化硅陶瓷可以用于制造刹车片、密封件等 部件；在能源领域中，碳化硅陶瓷可以用于制造太阳能电 池板、燃气轮机叶片等部件。此外，碳化硅陶瓷还可以用 于制造耐腐蚀部件和高温炉具等。
精密零部件材料
新型无机非金属材料具有高精度、 高稳定性和低膨胀系数等特点， 可用于航空航天领域精密零部件 的制造，如石英晶体、单晶硅等。
在新能源领域的应用
太阳能电池材料
新型无机非金属材料具有高光电转换效率和长寿命等特点，可用于太阳能电池 的制造，如硅基太阳能电池、铜铟镓硒太阳能电池等。
核能材料
新型无机非金属材料具有高耐辐照性和优异的中子传输性能等特点，可用于核 反应堆的结构材料和热工材料的制造。
微乳液法是一种制备无机非金属材料的特殊方法。该方法利用微乳液模板，通过控制微乳液的相变和 化学反应，制备出具有特定结构和组成的无机非金属材料。微乳液法制备的材料具有高纯度、高分散 性和高稳定性等优点，广泛应用于催化剂、吸附剂、光电器件等领域。
燃烧合成法
总结词
利用燃烧反应制备无机非金属材料的方 法
VS
感谢您的观看
THANKS
分类
新型无机非金属材料可根据其组 成和用途分为陶瓷材料、玻璃材 料、水泥材料、石墨材料等。
特性与优势

新型无机材料PPT课件

--
微压电打印技术 墨滴 特点：圆、小、同样 尺寸、排列整齐、没 有卫星墨滴、打印头 寿命长、喷射频率快
18
传统加热式打印技术喷墨示意
传统打印技术 墨滴特点：不圆、大、有大有小、排列不
整齐、有卫星墨滴、打印头寿命短、喷射频率慢
--
19
光导纤维
通信
抗干扰性能强，通讯 质量高，能防窃听。
--
20
医疗
采用SiC、Si 3N4复 合材料
--
13
SUCCESS
THANK YOU
--
14
具有金属韧性的纳米 氮化硅陶瓷制品
--
15
压电陶瓷
压电陶瓷具有压力和电之间转换的本领，当给陶瓷 一端施以压力时，陶瓷两端就会产生几千伏的电势差， 可以产生高压放电现象。
压电 力流变 形正压电效应逆压电效应--
16
无水冷发动机车一般金属在几的高温下，强度会突然下降，就 是合金金属耐高温性能也在一千度左右。
以氮化硅、碳化硅为材料的陶瓷发动机就是遇到
1300度高温，仍能保持足够的强度。 这种陶瓷发动机能够节约20％至30％燃料，具有
重量轻、无需润滑和冷卸水等优点！
--
12
航天飞机的机头温
度>2760°C，通常
6
人造金刚石
--
7
石墨的晶体结构
石墨的晶体中层状结构的细节
熔沸点很高，
质软，
可做铅笔、高温润滑剂
--
8
作铅笔芯
作电极
--
9
向汽车中添加含 石墨的润滑油
--
10
新型无机非金属材料的特性 1. 能承受高温，强度高 2. 具有电学特性 3. 具有光学特性 4. 具有生物功能
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25
谢谢聆听
·学习就是为了达到一定目的而努力去干, 是为一个目标去 战胜各种困难的过程,这个过程会充满压力、痛苦和挫折
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
EPSON微压电打印技术喷墨示意
微压电打印技术 墨滴 特点：圆、小、同样 尺寸、排列整齐、没 有卫星墨滴、打印头 寿命长、喷射频率快
传统加热式打印技术喷墨示意
传统打印技术 墨滴特点：不圆、大、有大有小、排列不 整齐、有卫星墨滴、打印头寿命短、喷射频率慢
光导纤维
通信
抗干扰性能强，通讯 质量高，能防窃听。
医疗
医疗
*独特光学设计比最好的卤素灯系统还要多输出至 少30%光强度； * 105°广角投射可减少扭动照明器次数； * 微小型的照明器，最少干扰手术视野，真正视觉线
——光线同轴照明； * 高度聚焦的点光源提供极其明亮的深部和细节照明。
人造骨骼
复合材料
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
新型无机非金属材料
一、结构与性质 二、新型无机非金属材料
晶体的结构与性质
之一：离子晶体
具有较高的熔沸点， 熔融状态下可导电， 能溶于水
之二：分子晶体
具有较低的熔沸点，
能溶解于溶剂中，且表 现出“相似相溶” 的特 性
之三：原子晶体
硬度高、用作耐磨材料、刃具等
人造金刚石
石墨的晶体结构
石墨的晶体中层状结构的细节
压电 力流
变 形
正压电效应
逆压电效应
在打火机、煤气灶、燃气热水器等用具上都可以 见到它的踪影。
地质探测仪里有压电陶瓷元件，用它可以判断地 层的地质状况，查明地下矿藏；
医生将压电陶瓷探头放在人体的检查部位，通电
后发出超声波，传到人体碰到人体的组织后产生回波， 然后把这回波接收下来，显示在荧光屏上，医生便能 了解人体内部状况。
以氮化硅、碳化硅为材料的陶瓷发动机就是遇到 1300度高温，仍能保持足够的强度。
这种陶瓷发动机能够节约20％至30％燃料，具有 重量轻、无需润滑和冷卸水等优点！
航天飞机的机头温
度>2760°C，通常
采用SiC、Si 合材料
3N4复
具有金属韧性的纳米 氮化硅陶的本领，当给陶 瓷一端施以压力时，陶瓷两端就会产生几千伏的电势 差，可以产生高压放电现象。
熔沸点很高， 质软， 可做铅笔、高温润滑剂
作铅笔芯 作电极
向汽车中添加含 石墨的润滑油
新型无机非金属材料的特性 1. 能承受高温，强度高 2. 具有电学特性 3. 具有光学特性 4. 具有生物功能
高温结构陶瓷
无水冷发动机车一般金属在几的高温下，强度会突然下降， 就是合金金属耐高温性能也在一千度左右。