第六章 金属、玻璃、陶瓷材料

第六章塑性变形【教学目的及要求】(1)掌握金属材料塑性变形的基本方式、变形的特征及其微观机制;(2)位错和晶界在单相多晶体和多相多晶体金属的塑性变形中的作用(3)理解固溶强化、应变强化、弥散强化的本质；(4)掌握金属塑性变形后的组织、性能的变化。

(5)了解陶瓷和高分子材料塑性变形的基本特点。

【主要内容】(1)金属的应力—应变曲线(2)单晶体的塑性变形(3)多晶体的塑性变形(4)合金的塑性变形(5)冷变形金属的组织与性能(6)聚合物的变形(7)陶瓷材料的塑性变形【教学重点、难点】重点：(1)单晶体塑性变形的滑移机制、特征以及不同晶体结构的滑移系特征；(2)滑移时临界分切应力的概念及其分析；(3)滑移与孪生的区别；(4)柯氏气团与点缺陷的交互作用；(5)金属冷变形的组织与性能特征。

难点：(1)滑移和孪生的机理、特征等(2)交滑移与多滑移的模型及其形貌特征(3) 柯氏气团与点缺陷的交互作用【教学方式与时间分配】本章以教师课堂讲授为主，结合PPT教学，预计占用6学时。

【思考题】1.拉伸一铜单晶体试样，若其表面平行于（111）面，假设晶体可以在各个滑移系上滑移，画出表面出现的滑移线痕迹，求出滑移线间的角度。

2.铜单晶体拉伸时，若力轴为[001]方向，临界分切应力为0.64MPa，问需要多大的拉伸应力才能使晶体开始塑性变形？3.简要分析加工分析加工硬化、细晶强化、固熔强化及弥散强化在本质上有何异同。

5.什么是滑移、滑移线、滑移带和滑移系？作图表示α-Fe，Al，Mg中的最重要滑移系。

哪种晶体的塑性最好，为什么？6.什么是临界分切应力？影响临界分切应力的主要因素是什么？单晶体的屈服强度与外力方向有关吗？为什么？7.试区别单滑移、多滑移和交滑移，三者滑移线的形貌有何特征，如何解释？8.在显微镜下如何区分滑移线和变形孪晶？9.孪生与滑移主要异同点是什么？为什么在一般条件下进行塑性变形时锌中容易出现孪晶，而纯铁中容易出现滑移带？10.试用位错理论解释低碳钢的屈服，举例说明吕德斯带对工业生产的影响及防止办法。

施工。
（一） 施工准备工作
1、材料准备及验收
① 选板：饰面板要按设计技术要求进行认真挑选。 将有缺陷的板块挑出留作裁截或挂贴在不显眼处 用。 根据墙面尺寸形状，按设计尺寸、配花、颜色纹理 在平地上试拼编号，一般编号由下向上编排，然后分 号竖向堆好备用。 ② 粘结材料：施工前备好普通水泥、矿渣水泥、白水 泥，水泥强度等级为32.5或42.5；过筛初砂或中砂。 ③ 其他材料：铜丝或镀锌丝、U形钢钉、熟石膏、矿
(a)-长边水平密缝 (b)-长边竖直密缝 (c)-密缝错缝 (d)-水平、竖直疏缝 (e)-疏缝错缝 (f)-水平密缝、竖直疏缝 (g)-水平疏缝、竖直密缝 图6-15 外墙贴面砖排砖示意图 返 回
1-砂浆 2-细砂 3-马赛克底层 4-马赛克护面纸 5-木垫板 图6-16 缝中灌砂做法 返 回
图6-17 镶贴马赛克施工现场
返 回
返 回
图6-19 水平钢筋固定 1、4-铁环 2-立筋 3-定位木楔 5-横筋 6-铜丝或铅丝 7-大理石板 8-水泥砂浆 9-墙体 图6-18 饰面板钢筋网片固定 返 回
(a)-板块的固定 (b)-L形连接件 1-销钉 2-饰面板块 3-空腔 4-L形连接件 5-膨胀螺栓 6-混凝土基层 7-销钉槽 8-膨胀螺栓孔
小块料用手工贴的方法施工，大块料采用安装的 方法施工。
一
饰面砖镶贴
镶贴流程是：基层处理 → 抹底灰、选砖→弹线、排 砖→ 浸砖→镶贴面砖→勾缝、擦缝。 （一）饰面砖镶贴的施工准备 1、基层处理 (1) 用钢丝刷清洗基层的浮土，用清水将墙面湿润约 2～3mm； （2）剔平凸出墙面的混凝土基体，清洗脱模剂、油污， 补平凹入部位；不同材料的结合接缝用钢丝网
物性颜料、801胶和专用塑料软管等。 ④工具准备：手提式电动石材切割机、手电钻、瓦

立方ZnS
（1）AX型晶体 （六方ZnS型）
某些纤锌矿型结构的物质，由于结构中不存 在对称中心，使得晶体具有热释电性。
热释电效应：在热平衡条件下，电介质 因自发极化要产生表面束缚电荷，这种 电荷被来自空气中附集于电介质表面上 的自由电荷所补偿，其电不能显现出 来，，当温度发生变化，由温度变化引 起电介质的极化状态的改变不能及时被 来自电介质表面上的自由电荷所补偿， 使电介质对外显电性。Ps=p T（具 有自发极化的晶体）
晶体的热释性与其内部的自发极化有关，但 是这种晶体在常温与常压下被附着于晶体表 面的自由表面电荷所掩盖，只有当晶体加热 时才表现出来。故得其名。
热释电晶体可以用于红外探测器。
（2） AX2型晶体 （萤石型，CaF2）
AB2型化合物，
rc/ra>0.732（0.85）
配位数：8：4
Ca2+作立方紧密堆积，
（2）萤石的解理性
由于萤石结构中有一半的立方体空隙没有被 Ca2+填充，所以，在（111）面网上存在 着相互毗邻的同号离子层，其静电斥力将其 主要作用，导致晶体在平行于（111）面网 方向上容易发生解理，因此，萤石常呈八面 体解理。而NaCl晶体却无此性能。
（4）ABO3型晶体
（a）CaTiO3晶体结构；（b） CaTiO3晶体结构中配位多面体 的连接方式和Ca2+的12配位
三、 凝固的渐变性和可逆性
VQ
液体
过冷液体
A
B 由熔融态向玻璃态转
K
变的过程是可逆的与
M
F
渐变的，这与熔体的
E 玻璃态
晶体
C
结晶过程有明显区别。
D
Tg
TM
冷却速率会影响Tg大小，快冷时Tg较慢冷时高， K点在F点前。Fulda测出Na－Ca－Si玻璃：

19
3、化学气相浸渗法 (Chemical Vapor Infiltration，简称CVI法）
定义：
反应物以气体的形式渗入到纤维预制体的内部并发
生化学反应，形成陶瓷固体沉积在预制体表面，使预
制体逐渐致密形成陶瓷基复合材料的一种工艺。
20
CVI的突出优点是：
能在较低温度进行高温材料的制备，SiC陶瓷的烧结温度通常 高达2000℃以上，而采用CVI法则能在900－1100℃的温度下 制备出高纯度的SiC陶瓷：
21
CVI法制备的Cf/SiC陶瓷基复合材料的显微结构
22
4、反应性熔体浸渗法 (Reactive Melt Infiltration，简称RMI法)
在采用RMI法制备SiC陶瓷基复合材料过程中， 将Si熔化后，在毛细管力的作用下Si熔体渗入到以 多孔C/C材料内部，并同时与基体碳发生化学反应 生成SiC陶瓷基体。
SiC变体很多，但作为陶瓷材料的主要有两种晶体
结构，一种是-SiC，属六方晶系；一种是-SiC，属
立方晶系，具有半导体特性。
SiC具有很高的热传导能力，较好的热稳定性、耐 磨性、耐腐蚀性和抗蠕变性。
12
4、玻璃陶瓷（glass-ceramics）
某些玻璃经热处理后可以晶化形成大量的微晶体。这种含
抗弯强度MPa
弹性模量Gpa 断裂韧性K1C，MPam1/2
473±30
247±16 3.7±0.7
454±42
188±18 15.6±1.2
热膨胀系数
(室温-1000℃)10-3/℃
4.62
2.51
28
（3）纤维/碳化硅陶瓷基复合材料 SiC基CMC的密度2～2.5g/cm3，仅为高温合金和铌

第二节 陶瓷的特种加工技术 6.2.1 电火花加工 电火花加工的原理是基于工件和工具（正、负电极）之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象来蚀除（corrosion removing）多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状以及表面质量预定的加工要求。下图为放电加工示意图
放电间隙示意图
电火花加工必须具备以下几个条件：
（1）放电必须是瞬时的脉冲性放电。 （2）火花放电必须在有较高绝缘强度的介质中进行。 （3）要有足够的放电强度，以实现金属局部的熔化和气化。 （4）工具电极与工件被加工表面之间要始终保持一定的放电间隙
绝缘陶瓷的电火花放电加工原理示意图和高速电火花穿孔机原理示意图如下图所示
电火花加工示意图
二、陶瓷材料的切削加工
（1）选择切削性能优良的新型切削刀具
（2）选择合适的刀具几何参数
（3）切削用量的选择
（4）设计的专用夹具、缓冲震动、施冷却润滑
6.1.2 陶瓷的机械磨削加工 一、磨磨削机理
① 材料脆性剥离是通过空隙和裂纹的形成或延展、剥落及碎裂等方式来完成的 ② 在晶粒去除过程中，材料是以整个晶粒从工件表面上脱落的方式被去除的。 ③ 陶瓷和金属的磨削过程模型如右图。金属材料依靠剪切作用产生带状或接近带状的切屑，而磨削陶瓷时，材料内部先产生裂纹，随着应力的增加，间断裂纹的逐渐增大，连接，从而形成局部剥落。
激光加工原理示意图
6.2.3 激光加工（laser machining）
超声波磨削加工是利用工具端面作超声频振动，通过磨料悬浮液加工硬脆材料的一种加工方法。加工原理如图所示。
超声波加工机理
6.2.4 超声波加工（ultrasonic machining）
特点：
（1）适合加工各种硬脆材料，特别是不 导电的非金属材料

• 实验2： 橡胶的溶解
• 实验目的：探究体形结构的有机高分子在有 机溶剂中的溶解性。
• 实验用品：废轮胎粉末、汽油，试管。 • 实验步骤：取废轮胎粉末0.5g放入试管中，
加入10mL汽油，振荡试管。观察轮胎粉末是 否溶解及其他现象。
• 实验现象：几分钟后废轮胎粉末只是有一定 程度的胀大，但未溶解。
• 实验结论：橡胶不溶于有机溶剂汽油。
【有机高分子化合物溶解性的小结】 有机高分子化合物都不溶于水； 线型结构的有机高分子能溶解在适当的有机溶剂 中，但溶解过程比小分子缓慢； 而体型结构的高分子在有机溶剂中也不易溶解， 有的只是有一定程度的胀大。
• 注意：不能放进微波炉 中，以免因温度过高而 释出有害物质。
OTHER（其他）
• 常见PC（聚碳酸酯），如水壶 、太空杯、数码产品等
注意：PC在高温情况下易释放出 有毒的物质双酚A，对人体有害 。使用时不要加热，不要在阳 光下直晒
• PA（聚酰胺），即尼龙，多用 于纤维纺织和一些家电等产品 内部的制件。
线型结构
网状结构(体型)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成 的，所以也常被称为聚合物。当小分子连接构 成高分子时，有的形成很长的链状，有的由链 状结成网状。
三、高分子化合物性质探究
• 实验1：有机玻璃的溶解 • 实验目的：探究线型结构的有机高分子在有机溶剂中
的溶解性。 • 实验用品：有机玻璃，三氯甲烷，试管。 • 实验步骤：取有机玻璃粉末0.5g放入试管中，加入
高分子材料是衣、食、住、行和工农业 生产各方面都离不开的材料，其中棉、毛、丝、塑 料、橡胶等都是最常用的。
2、高分子材料的分类
高分子材料 按来源分类

顾宜《材料科学与工程基础》课后题答案第一章：引言1.1 材料科学与工程基础的重要性材料科学与工程基础是现代工程领域不可或缺的一门基础课程。

它包括了材料科学与工程学科的基本原理和方法，为后续学习和研究提供了必要的基础知识。

材料是任何工程的基础，它在各个领域中都扮演着重要角色，如机械工程、电子工程、航空航天工程等。

因此，熟悉材料的结构、性质和应用对于工程师来说至关重要。

1.2 材料科学与工程基础的学习目标材料科学与工程基础的学习目标如下： - 理解材料的基本概念和分类方法； - 掌握材料制备、表征和性能分析的基本技术； - 理解不同材料的特性和应用； - 开发解决材料工程问题的能力。

第二章：晶体结构与晶体缺陷2.1 晶体的结构晶体是由原子、离子或分子按照一定的排列方式组成的长程有序固体结构。

晶体的结构可以通过晶体的晶胞来描述，晶胞是最小的重复单元。

2.2 晶体的缺陷晶体的缺陷指的是在晶体结构中存在的不完整或不规则的区域。

晶体的缺陷可以分为点缺陷、线缺陷和面缺陷三种类型。

点缺陷包括空位、插入原子和替代原子等。

线缺陷包括位错和脚位错。

面缺陷包括晶界和层错。

第三章：物理性能与力学性能3.1 物理性能物理性能是指材料的一些基本物理特性，如密度、热导率、电导率等。

物理性能的好坏对材料的应用和工程设计具有重要影响。

3.2 力学性能力学性能是指材料在力学作用下的表现。

常见的力学性能包括强度、硬度、韧性、可塑性等。

力学性能的好坏决定了材料在工程中的使用范围和耐久性。

第四章：金属材料4.1 金属的结构与特性金属是指电子云密度较大、以金属键连接的材料。

金属的结构特点是具有密堆结构和离域电子特性。

4.2 金属的物理性能与力学性能金属材料具有良好的导电性、导热性和延展性，对磨损和腐蚀有较好的抵抗能力。

金属材料的力学性能受材料的组织和处理方式的影响。

第五章：陶瓷材料与玻璃材料5.1 陶瓷材料的分类与特性陶瓷材料是以非金属元素为主要成分的材料，分为晶体陶瓷和非晶态陶瓷两大类。

第二类热释电效应：机械自由状态下加热 ，晶体因受热膨胀而产 生应变，这种应变通过压电效应产生电位移而叠加在第一类效应上， 由于热膨胀通过压电效应耦合而产生的附加热释电效应
自由晶体受热时所热释电效应是 第一类效应和第二类效应之和
热释电效应与弹性边界条件
电场保持不变时，电位移D是应变x和温度T的函数，应变x又是应 力X和温度T的函数
自发极化
➢ 自发极化的单晶体是一个永久带 ➢ 温度变化时，晶体的总电矩发生
电体，自发极化建立的表面束缚 改变，使束缚在表面的自由电荷
电荷被外来的表面自由电荷所屏 层释放掉，晶体呈现带电状态或
蔽，束缚电荷建立的电场被抵消。 在闭合电路中产生电流，这一现
自由电荷
-------------
++++++++++
象称热释电效应。
--------------
++++++++++
束
缚
电 荷
-------------
++++++++++
-------------
++++++++++
+
热释电效应
• 具有自发极化的晶体称热释电晶体。 • 应力也会改变离子间的距离键角，使晶体自发极化强
度改变，热释电晶体总是压电体。
测试方法
热释电效应
• 当晶体的温度Ｔ均匀变化时，晶体的自发极化强度矢 量Pi随之变化

建筑卫生瓷——装饰板、卫生间装置及器 具等；
电工瓷——电器绝缘用瓷，也叫高压陶瓷
化学化工瓷——化工、制药、食品等工业 及实验室中的管道设备、耐蚀容器及实验器皿
2．特种陶瓷—— 讨论内容
是以纯度较高的人工合成化合物为主要原 料的人工合成化合物。
选用高度精选的原料，具有能够精确控制化 学组成，按照便于控制的制造技术加工，具有 优异性能的陶瓷。
超导陶瓷
一、超导的概念
什么叫超导（superconduct） ？
超级导电，电阻几乎为零。
1911年荷兰物理学家Onnes（ 翁尼斯）首次观察到超导现象： 汞冷却到热力学4K（-269℃，液 态氦（He）冷却）时汞的电阻为 零。
二、超导体的特性
1、完全导电性 当温度下降至某一数值或以下时，超导体的电阻突然
将具有可塑性的泥 料，通过挤机嘴成形。
6．轧膜成型
将陶瓷粉体和粘结剂、溶剂等置于轧辊上混炼 ，使之混合均匀，吹风使溶剂挥发，形成一层 厚膜；调整轧辊间距，反复轧制，可制得薄片 瓷坯。
四、陶瓷烧结
使陶瓷达到所要求的物理性能和力学性能 宏观：体积收缩，密度增大，气孔减少 微观：颗粒中心靠近，气孔排出，（相变）、晶粒长大
三、陶瓷的成型工艺
陶瓷制备方法的特点：
1)金属的一般制备方法： 铸锭——压力加工——型材——机械加工——成品
2）陶瓷的一般制备方法： 粉末——成型——烧结——（加工）——成品 材料产品一次完成
目的：用模具或工具制成一定形状或尺寸的坯体，并 要求有一定的密度和强度。
1．模压成型（水6-8%） 半干压成型 模压成型是将混合料加入到模具中，在压力
每个氧原子最多只 有被两个[SiO4]所共有；
Si-O-Si的键角为1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5℃;

第六章⾦属、玻璃、陶瓷材料第六章⾦属、玻璃、陶瓷包装材料及容器第⼀节⾦属包装材料与容器⾦属材料（metal m aterial ）⽤于⾷品包装有近200年的历史，是现代最重要的四⼤包装材料之⼀。

⾦属包装材料以⾦属板或箔材为原材料，再加⼯成各种形式的容器来包装⾷品。

⾦属包装材料的性能1、⾼阻隔性能；阻隔⽓、汽、⽔、油、光的透过2、优良的机械性能；抗拉、抗压、抗弯、韧性及硬度3、容器成型加⼯性好且⽣产效率⾼4、具有良好的耐⾼低温性, 良好的导热性、耐热冲击性5、表⾯装饰性好6、包装废弃物易回收处理。

缺点：化学稳定性差，不耐酸碱腐蚀；价格较贵；重量较⼤。

⾷品包装常⽤⾦属材料主要分类1 、钢基包装材料镀锡薄钢板(马⼝铁)、镀铬薄钢板（TFS 板）、涂料板、镀锌板、不锈钢板。

2 、铝质包装材料铝合⾦薄板、铝箔、铝丝等。

⼀、镀锡薄钢板（马⼝铁tinplate ）镀锡薄钢板是低碳薄钢板表⾯镀锡⽽制成的产品，简称镀锡板，俗称马⼝铁板。

它⼤量⽤于制造包装⾷品的各种容器，也可为其他材料制成的容器配制容器盖或底。

镀锡板由五部分组成，由内向外依次为钢基板、锡铁合⾦层、锡层、氧化膜和油膜组成。

(⼀)镀锡薄钢板（马⼝铁tinplate ））镀锡薄钢板结构组成T 50 可塑性好，⽤于拉伸容器如拉伸罐罐⾝。

T 52 拉伸性能中等，稍有刚性⽤于盖、圆环、螺旋盖、⼀次拉伸罐T 57 刚性好，可⽤于⼤直径瓶盖、皇冠盖。

T61 刚性稍⾼，可⽤于较⼤容器罐⾝、罐盖、罐底。

T 65 刚性⾼，可⽤于三⽚罐的罐⾝、罐盖、罐底。

T 70 刚性很强，⽤于罐底、盖。

镀锡薄钢板的性能与使⽤镀锡板由于露铁点等因素，具有的耐腐蚀性有时不能满⾜某些⾷品的需要，采⽤镀锡板上涂覆涂料，将⾷品与镀锡板隔离，以减少它们的接触反应。

如富含蛋⽩质的鱼、⾁⾷品在⾼温加热中蛋⽩质分解产⽣硫化氢对镀锡罐产⽣化学腐蚀作⽤，与露铁点发⽣作⽤形成硫化铁，将对⾷品产⽣污染；⾼酸性⾷品对罐壁腐蚀产⽣氢胀和穿孔；有⾊果蔬因罐内壁溶出⼆价锡离⼦的作⽤将发⽣褪⾊现象等等。

弹性模量： 原子间结合 力的反映和 度量。
§6.1.1 普弹性
图 弹性变形与塑性变形
普弹性：应力与应变间符合线性关系，即满足虎克定律；
加上或去除应力时应变都能瞬时达到平衡
弹性的实质是原子作用势 的不对称性。
可以用双原子模型来解释。
图 双原子模型
弹性变形的主要特点是： (1)可逆性 去掉外力，变
s k s cos cos
τk称为临界分切应力，与金属 的晶体结构、纯度、加工状 态、试验温度与加载速度有 关，而与外力的大小、方向 及作用方式无关。
图 镁单晶屈服应力与晶体取向的关系
k取决于金属的本性，不受，的影响； 或＝90时，s ；
k＝scoscos s的取值 ，＝45时，s最小，晶体易滑移；
形就消失。 (2)线性 应力和应变间满
足直线关系。 (3)弹性变形量小 一般说
来，金属材料和陶瓷材料 的弹性变形很小，高聚物 材料的弹性变形可以比较 大。
E G
G E
2(1 )
弹性模量是材料结合强度的标志之一。主要的影响因素有： （1）结构 弹性模量与原子序数呈周期性变化趋势。 （2）温度的影响 T升高，热振动加剧，晶格势能发生变
螺位错的双交滑移：交滑移后的螺位错再转回到原滑移面的过程。
9. 滑移的表面痕迹 单滑移：
单一方向的滑移带； 多滑移：
相互交叉的滑移带； 交滑移：
波纹状的滑移带。
滑移的位错机制
① 位错的运动是晶体的滑移 滑移是位错在切应力作用下沿着滑移面逐步移动形成的。
② 位错的增殖——弗兰克－瑞德位错源 ③ 位错的交割与塞积
图 工业纯铜中的滑移线
滑移：在切应力作用下，晶体的一部分相 对于另一部分沿着一定的晶面（滑移面） 和晶向（滑移方向）产生相对位移，且不 破坏晶体内部原子排列规律性的塑变方式。

金刚石中颜色不同，硬度不同，其中以茶色最硬，其次为无色和淡 黄色的。
第六章 脆硬非金属材料精密加工
四、精密加工金刚石
金刚石有多种晶体结构，其中最基本的为正八面体结构
以莫氏硬度表示，金刚石硬度为10，刚玉为9。 金刚石的三种晶相中以111面最硬，也最难加工。
常用的三种 硬度指标
金刚石导热性能好，热膨胀系数小。
*
第六章 脆硬非金属材料精密加工
一、陶瓷的精密加工
1. 研磨陶瓷
研具一般为铸铁或者钢。从加工效率的角度讲，研具硬度高，加 工效率高；从被研磨陶瓷的表面粗糙度角度看，研具越软，被加 工表面Ra越小。
研磨陶瓷所用的磨料一般为碳化硅、氧化铝和金刚石微粉。
一般使用水作为研磨液，为了不使磨料在研磨液中结团，往往需 要加分散剂。
二、光栅的精密加工
？数控机床中使用的光栅 ？如何计算光栅莫尔条纹宽度
光
扭头刨床式刻线机
栅 ① 机械刻线方法
的
龙门刨床式刻线机
加
工
方 ② 激光干涉条纹方法
法
：
光栅的结构：底部 为玻璃板，上层为 金属镀膜。
机械式光栅刻线实际上是使用挤压的方式使被加工材料发生塑 性变形形成光栅沟。
第六章 脆硬非金属材料精密加工
精密加工技术
第六章 脆硬非金属材料精密加工
一、陶瓷的精密加工
？什么是陶瓷？陶与瓷区别在哪？ ？日常生活中都会接触哪些陶瓷
① 一般陶瓷的密度低于金属。
② 陶瓷与金属相比硬度要高得多。
陶 瓷
③ 陶瓷的弹性模量大。
特 ④ 陶瓷熔点一般高与金属，但常温下没有固定的熔点。
点
⑤ 热导率一般较低。
⑥ 热膨胀系数小。
千米时所加工表面质量不能有明显的下降。 金刚石刀具一般不采用尖刃刀尖。

高中化学无机非金属材料教案第一章：无机非金属材料概述1.1 教学目标了解无机非金属材料的定义、特点和分类。

掌握无机非金属材料的基本性质和应用领域。

1.2 教学内容无机非金属材料的定义和特点。

无机非金属材料的分类及其特点。

无机非金属材料的应用领域。

1.3 教学方法采用讲授法，介绍无机非金属材料的基本概念和性质。

通过实例分析，使学生了解无机非金属材料在实际应用中的重要性。

1.4 教学活动引入无机非金属材料的概念，引导学生思考其与日常生活用品的关系。

通过图片和实物展示，介绍无机非金属材料的分类和特点。

分析具体的应用实例，使学生了解无机非金属材料的应用领域。

第二章：玻璃材料的性质与应用2.1 教学目标了解玻璃材料的组成、制备方法和性质。

掌握玻璃材料在建筑、光学等领域的应用。

2.2 教学内容玻璃材料的组成和制备方法。

玻璃材料的物理和化学性质。

玻璃材料在建筑和光学等领域的应用。

2.3 教学方法采用讲授法，介绍玻璃材料的组成和制备方法。

通过实验演示，使学生了解玻璃材料的性质。

分析具体的应用实例，使学生了解玻璃材料在建筑、光学等领域的应用。

2.4 教学活动引入玻璃材料的组成和制备方法，引导学生了解其生产过程。

通过实验演示，介绍玻璃材料的物理和化学性质。

分析具体的应用实例，使学生了解玻璃材料在建筑、光学等领域的应用。

第三章：陶瓷材料的性质与应用3.1 教学目标了解陶瓷材料的组成、制备方法和性质。

掌握陶瓷材料在建筑、电子等领域的应用。

3.2 教学内容陶瓷材料的组成和制备方法。

陶瓷材料的物理和化学性质。

陶瓷材料在建筑和电子等领域的应用。

3.3 教学方法采用讲授法，介绍陶瓷材料的组成和制备方法。

通过实验演示，使学生了解陶瓷材料的性质。

分析具体的应用实例，使学生了解陶瓷材料在建筑、电子等领域的应用。

3.4 教学活动引入陶瓷材料的组成和制备方法，引导学生了解其生产过程。

通过实验演示，介绍陶瓷材料的物理和化学性质。

分析具体的应用实例，使学生了解陶瓷材料在建筑、电子等领域的应用。

金属箱 容积量较大的箱形 金属容器一般为长方体。常带 扣盖、铰链盖。主要应用于军 用品包装和一些特殊商品的运 输包装。 金属桶 容量较大的金属容 器。截面多为圆柱形，也有方 形、椭圆形的。主要用于油脂、 燃油、电石、防冻液、油漆等 商品的包装。
（3）金属罐 容量一般小于或等 于16L的金属容器。截面有多种形 状，如圆形、椭圆形、扁圆形、方 形等。在结构上有密封和不密封两 种。主要用于食品、饮料、茶叶、 化妆品、文化用品及药品的包装。 根据罐的结构及加工成型方法可以 分为三片罐和二片罐。三片罐由罐 筒、盖、底三片组成；二片罐的罐 筒和底为一体，盖为另外冲压成型。
选择包装材料要素
质优、体轻、面广、合理、节约、无害、无污染
选择包装材料性能
●保护性功能（防潮、防水、防腐蚀、防紫外线，耐热、耐寒、 耐光、耐油） ●方便使用性能（便于开启、提取、再封闭，开启性能好，不 易破裂、损坏） ●降低费用性能（《限制商品过渡包装要求》总成本不应超过 售价15%，包装空隙不大于55%，中消协明确指出，凡包装体积 明显超过商品本身的10％、包装费用明显超出商品价格的30％， 就可判定为侵害消费者权益的“商业欺诈”。） ●附加值性能（提高购买者欲望） ●与商品性质适应（防止出现使商品变质或降低使用价值）
3、常见金属容器形态 （1）圆柱形铝罐马口铁罐一般通用于食品饮料，如可口 可乐、百事可乐、啤酒罐，化 妆品发用摩丝、喷发胶，家庭 用品中的杀虫剂、喷洁蜡，工 业用品中的气体罐、油漆罐等 等
圆柱形的金属容器应用范围广 泛，并且用量很大，已经有相 当长的生产历史，因此，各方 面的生产模具、生产流水线等 相关设计，均已趋于成熟。因 此，作圆柱形罐造型设计时， 特别要注意罐体各尺寸与生产 机械的相符，并为保证内装物 品以及在运输过程中的罐体强 度，要特别注意盖、底的加强 环设计，既保证造型美观，又 保证容器强度。

粤教版九年级下册化学跟踪训练第六章金属一、单选题1.下列观点，我不赞同的是（）①用自制净水器能把浑浊的河水变为纯净的水②风力发电可以减少对环境的污染③经常用钢丝球洗刷铝锅可延长使用寿命④活性炭可以吸附水中的色素和异味⑤刀片上涂油可防止生锈⑥用汽油可洗去衣服上的油渍A. ①②B. ④⑤C. ①③D. 全部2.考古发现，早在一万多年前我国就已开始制造和使用陶器。

现代人们已能生产新型陶瓷材料，如用氧化铝等为原料生产的陶瓷制造发动机零件。

下列有关氧化铝陶瓷的说法错误的是( )A. 该陶瓷属于无机非金属材料B. 该陶瓷中的原料氧化铝属于非金属氧化物C. 该陶瓷耐高温、强度高D. 该陶瓷不属于塑料3.某同学为了探究甲、乙、丙三种金属的活动性强弱，做了如下实验。

则三种金属的活动性顺序是( )C. 丙＞甲＞乙D. 丙＞乙＞甲4. 将X、Y、Z三种金属分别放入稀硫酸中，只有Y表面有气泡产生；将X、Z放入AgNO3溶液中，X表面有固体析出，而Z表面没有变化．根据以上事实，判断三种金属活动性由强到弱的顺序是（）A. Y、X、ZB. X、Z、YC. Y、Z、XD. X、Y、Z5.下列推理正确的是（）A. 离子是带电的粒子，带电的粒子一定是离子B. 物质与氧气发生的反应是氧化反应，氧化反应一定是物质与氧气的反应C. 活泼金属可与酸发生置换反应，置换反应一定是金属和酸的反应D. 最外层电子数为8的粒子不一定都是稀有气体元素的原子6.“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，如图为该反应的微观示意图（未配平），其中不同符号的球代表不同种原子．下列说法不正确的是（）A. 乙和丙中所含元素种类相同B. 该反应不可能是置换反应C. 该反应中共有三种元素D. 化学方程式中乙、丁的化学计量数均为17. 下列实验现象描述正确的是（）A. 打开盛有浓盐酸的试剂瓶的瓶盖，瓶口出现白烟B. 铁与稀盐酸反应，溶液由无色变成浅绿色C. 硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰D. 木炭还原氧化铜，生成红色的铜8.下列物质的分类正确的是（）A. 金属：Mg、Cl、CuB. 单质：金刚石、氦气、水银C. 氧化物：水、氧化铁、氧气D. 混合物：空气、高锰酸钾、澄清石灰水9. 下列反应属于置换反应的是（）A. C+O2CO2B. Mg+2HCl2═MgCl2+H2↑C. 2NaOH+CuSO4═Cu（OH）2↓+Na SO4D. 2H2O22H2O+O2↑10. 下列验证实验不能成功的是（）A. 验证质量守恒定律B. 测定空气中氧气含量C. 探究铁钉生锈的条件D. 证明CO2与NaOH反应11.下列物质间的转化，在一定条件下均能一步实现的是（）①C→CO→CO2②Cu→CuO→CuSO4 ③CaCO3→CaO→Ca（OH）2④Na2CO3→NaCl→NaNO3．A. ①②④B. ①②③C. ①③④D. ①②③④12.日常生活中很多问题需要化学知识，下列认识不正确的是（）A. 研制生产可降解塑料的主要目的是解决“白色污染”问题B. 我国规定食盐中必须加碘，这里的“碘”是指碘元素C. 煤燃烧过程中产生的二氧化硫是引起温室效应的主要物质D. 在铁桶中用硫酸铜溶液和石灰水配制农药波尔多液会失效13.将a、b、c三种金属分别投入稀盐酸中，只有b溶解并产生气泡；把a和c分别放入硫酸铜溶液中，在a表面有铜析出，c没有变化。

2．铝箔
铝箔是金属箔中用途极广的一种包装材料。它是纯度 在99.5％以上的电解铝，经过压延制成的厚度在0.02mm 以下附金肤膜。 • 优点：重量轻、运输方便、遮光性好、对热和光有较高的 反射能力、有金属光泽、不透气、无毒无味不易 产 生公害，因而能防止被包装物的吸潮、氧化和挥 发 变质。 • 铝箔能和纸及其他塑料薄膜复合成为良好的复合材料。 • 缺点：易撕裂、强度低、不耐碱、怕强酸、易弯曲、 • 用途：极广，作为包装材料可用于食品、轻工、精密仪
(3)聚氯乙烯薄膜(PC)——20世纪30年代出现
• • • • • • • • 特点： 产量大；原料来源广，价格低； 无毒并有一定的张力，透明性能好。 可以制成单向或双向热收缩薄膜，进行收缩包 装，如器件、小五金包装. 聚氯乙烯薄膜防潮性好 透明度高；耐油，耐酸碱．化学稳定性好； 热合性较好，强度大。 印刷方便、美观。
(8)海绵橡胶
防震海绵橡胶是以天然胶和再生胶为主要原料．配 以一定数量的辅助料，并加入促进剂、发泡剂、防老化 剂后成型的一种多孔状橡胶制品。 特点： • 承重能力强、弹性好、防潮隔热 • 能在6°C～30°C的环境中，保持原来特性，2～3年内 不老化不变形。 海棉橡胶垫块是大中型机电产品(重量在300kg以上) 良好的包装防震材料。
1．陶瓷材料
• 铝: • 具有很大的延展性，比重小，不会产生锈蚀， 光亮度持久不变，可以直接印刷等优点， • 因此，成为铝"冲拨罐"的材料。在铝上加上其 他金属，即为铝合金。它可以增加全属的机械 性能，提高抗腐蚀能力。可用于制罐、盘、杯、 盖等。
四、陶瓷、玻璃包装材料的设计应用
陶瓷和玻璃作为包装材料已有几千年的历史。玻 璃作为包装容器早在公元前15～16世纪的古埃及时就 得到了应用。 玻璃的主要原料是天然矿石、石英石、烧碱、石 灰石等。 玻璃具有高度的透明性及抗腐蚀性，与大多数化 学品接触都不会发生材料性质的变化。其制造工艺简 便，造型自由多变，并具有硬度大、耐热、洁净、易 清理、有可反复使用等特点。 玻璃作为包装材料主要用于食品、油、酒类、饮料、 调味品、化妆品以及液态化工产品等，用途非常广泛。 但玻璃也有它的缺点，如重量大、运输存储成本较高、 不耐冲击等。

第6节 材料的利用与发展课程标准 课标解读 1.了解材料的发展与人类文明的关系。

2.了解新型材料的性能和使用。

3.了解在制造材料过程中产生的污染以及如何防治。

解读1：知道新型材料的性能和使用，常见题型为选择题、填空题，难度较小。

解读2：了解材料的发展、材料制造与绿色化学，常见题型为选择题，难度较小。

知识点01 材料与人类社会发展材料的发展历程：石器→陶器→青铜器→钢铁→合成材料→新型材料。

人类对金属材料的使用不仅与金属的活动性有关，还与金属冶炼的难易程度有关。

如人类最早使用的金属材料是铜，目前使用最多的金属材料是铁及铁的合金。

虽然地壳中含量最多的金属元素是铝，但由于铝的金属活动性较强，冶炼具有一定的难度，因而铝的利用比铜和铁晚的多。

【即学即练1】从金属利用的历史来看，先是青铜器时代，然后是铁器时代，而铝的利用是近百年的事。

在①金属活动性顺序、②地壳中金属元素的含量、③金属的延展性、④金属的导电性、⑤金属冶炼的难度这五个因素中，与此有关的是( )。

A.①④B.①⑤C.②③D.④⑤【答案】B【解析】由金属利用的先后顺序可知，金属的使用先后与①金属活动性顺序、⑤金属冶炼的难度有关，而与②地壳中金属元素的含量③金属的延展性、④金属的导电性没有关系；知识点02 新型材料知识精讲目标导航新型材料：指新出现或正在发展中的、具有优异特性和功能并能满足技术进步所需的材料。

特点：具有优异特性和功能，与普通材料的性质差别很大。

当前，最引人注目的新型材料有：光电子信息材料、先进复合材料、超级陶瓷材料、新型金属材料新型高分子材料、超导材料、纳米材料等。

纳米材料：指其基本颗粒在1 ~ 100纳米范围内的材料。

如：纳米陶瓷、新型纳米油墨、纳米铅粉等。

纳米材料在机械强度、磁、光、声、热等方面和普通材料都有很大的不同。

如纳米陶瓷具有很好的韧性；新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好；将纳米铅粉加入固体燃料中，会使火箭推进器的前进速度加快好几倍。