三大无机非金属材料
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无机非金属材料概论无机非金属材料(inorganicnonmetallicmaterials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
常见种类二氧化硅气凝胶、水泥、玻璃、陶瓷。
成分结构在晶体结构上,无机非金属的晶体结构远比金属复杂,并且没有自由的电子。
具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。
硅酸盐材料是无机非金属材料的主要分支之一,硅酸盐材料是陶瓷的主要组成物质。
应用领域无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。
通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。
传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料。
如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关。
它们产量大,用途广。
其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料。
新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料。
它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础。
主要有先进陶瓷(advancedceramics)、非晶态材料(noncrystalmaterial〉、人工晶体(artificialcrys-tal〉、无机涂层(inorganiccoating)、无机纤维(inorganicfibre〉分类传统陶瓷:其中,瓷是粉体的致密烧结体,较之较早的陶,其气孔率明显降低,致密度升高。
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一、重要概念1、新型无机非金属材料(1)是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
(2)包括以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
2、陶瓷(1)从制备上开看,陶瓷是由粉状原料成型后在高温作用下硬化而形成的制品。
(2)从组分上来看,陶瓷是多晶、多相(晶相、玻璃相和气相)的聚集体。
3、玻璃(1)狭义:熔融物在冷却过程中不发生结晶的无机非金属物质。
(2)一般:若某种材料显示出典型的经典玻璃所具有的各种特征性质,则不管其组成如何都可称为玻璃(具有玻璃转变温度 Tg)。
玻璃转变温度:玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度。
具有Tg的非晶态新型无机非金属材料都是玻璃。
4、水泥凡细磨成粉末状,加入适量水后,可成为塑性浆体,能在空气或水中硬化,并能将砂、石、钢筋等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料,通称为水泥。
5、耐火材料耐火度不低于1580℃的新型无机非金属材料6、复合材料由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。
通过复合效应获得原组分所不具备的性能。
可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联,从而获得更优秀的性能。
二、陶瓷知识点1、陶瓷制备的工艺步骤原材料的制备→坯料的成型→坯料的干燥→制品的烧成或烧结2、陶瓷的天然原料(1)可塑性原料:黏土质陶瓷成瓷的基础(高岭石、伊利石、蒙脱石)(2)弱塑性原料:叶蜡石、滑石(3)非塑性原料:减塑剂——石英;助熔剂——长石3、坯料的成型的目的将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品,使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度。
4、陶瓷的成型方法(1)可塑成型:在坯料中加入水或塑化剂,制成塑性泥料,然后通过手工、挤压或机加工成型;(传统陶瓷)(2)注浆成型:将浆料浇注到石膏模中成型(3)压制成型:在金属模具中加较高压力成型;(特种陶瓷)5、烧结将初步定型密集的粉块(生坯)高温烧成具有一定机械强度的致密体。
无机非金属材料范文
陶瓷材料是一种由氧化物、氮化物、碳化物和硼化物等无机非金属材
料组成的材料。
它们具有高硬度、高耐磨性、高耐温性和低热膨胀系数等
优点。
陶瓷材料通常用于制造陶瓷器、陶瓷砖、陶瓷瓷砖、陶瓷齿科材料、陶瓷陶瓷产品、电子陶瓷和结构陶瓷等产品。
玻璃材料是由硅酸盐和其他无机氧化物组成的材料,具有透明、透光、非晶态和不导电的特点。
玻璃是一种重要的建筑材料,用于制造窗户、门、玻璃幕墙和玻璃瓶。
玻璃材料也用于制造光学设备、电子器件和光纤等产品。
高分子材料也是一种无机非金属材料,是由高聚物组成的。
它们具有
高韧性、高耐热性和高绝缘性能。
高分子材料广泛用于制造塑料、橡胶、
纤维和胶粘剂等产品。
高分子材料通常用于制造食品包装材料、可降解材料、医疗器械和工业零件等产品。
复合材料是由两种或多种不同类型的材料组成的材料。
它们结合了各
种材料的优点,具有高强度、耐磨性、耐腐蚀性和低重量等优点。
复合材
料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和体育器材等领域。
常见的复合
材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料和金属基复合材料等。
石料材料是一种由石英、方解石和长石等矿石组成的材料。
它们具有
高硬度、高耐磨性和高耐火性。
石料材料广泛用于建筑、道路、铁路和桥
梁等建筑工程中。
常见的石料材料有花岗岩、大理石、石英石和石灰岩等。
无机非金属材料应用实例汇总无机非金属材料是一类在工业、科学以及日常生活中广泛应用的材料,它们具有独特的性能和特点,在各个领域中起到了重要的作用。
本文将汇总一些无机非金属材料的应用实例,以展示它们在不同行业中的重要性和广泛应用。
1. 硅胶材料硅胶是一种非金属、无机材料,具有优异的物理和化学性质,被广泛应用于医疗、电子、化工以及食品等行业。
在医疗领域,硅胶材料被用于制作人工器官、医疗器械和医疗高分子材料等,具有生物相容性好、耐高温、抗菌性强等特点。
在电子领域,硅胶被用作电子封装材料,用于保护和固定电子元件,具有电绝缘性、耐高温、抗震动等特点。
2. 陶瓷材料陶瓷是一种非金属材料,尤其在建筑、制造业、电子以及航空航天领域中有着广泛的应用。
在建筑领域,陶瓷被用于制作地砖、墙砖、卫生洁具等,具有耐高温、耐腐蚀、易清洁等特点。
在制造业中,陶瓷材料被用于制作切割工具、磨料、车削工具等,具有硬度高、耐磨损、导热性好等特点。
在电子领域,陶瓷被用作绝缘体、电容器等,具有绝缘性好、尺寸稳定性高等特点。
3. 碳纤维材料碳纤维是由纤维素或人造纤维素为原料,经过炭化、碳化等工艺处理制备而成的无机非金属材料。
碳纤维具有轻质、高强度、耐高温等特点,被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
在航空航天领域,碳纤维被用于制作飞机结构件、导弹外壳等,可以减轻重量、提高飞行性能。
在汽车领域,碳纤维被用于制作车身、发动机零部件等,可以提高车辆的燃油效率、降低能耗。
在体育器材领域,碳纤维被用于制作高尔夫球杆、自行车等,具有重量轻、强度高等特点。
4. 耐火材料耐火材料是一类针对高温环境设计的无机非金属材料,主要用于高温炉窑、冶金等行业。
耐火材料具有耐高温、耐腐蚀、导热性低等特点。
它们可以抵抗高温环境下的化学侵蚀,保护设备和工具的稳定性和整体性能。
一些常见的耐火材料包括火砖、耐火陶瓷、耐火水泥等。
总结回顾:无机非金属材料在各个行业中都具有广泛的应用,从医疗、电子到建筑、航空航天等领域,它们都起到了不可替代的作用。
三大无机非金属材料
无机非金属材料是指除金属材料以外,由无机物质组成的材料。
这类材料具有许多优良的性能,如高温耐热、耐腐蚀、绝缘、光学性能等,被广泛应用于工业、建筑、电子、医疗、化工等领域。
本文将介绍三大无机非金属材料:陶瓷、玻璃和复合材料。
一、陶瓷
陶瓷是一种固态无机非金属材料,主要由氧化物、硅酸盐、氮化物、碳化物等组成。
陶瓷具有高硬度、高强度、高耐磨、高耐腐蚀、高耐高温等特点,是一种理想的结构材料。
陶瓷可以分为普通陶瓷和高级陶瓷两类。
普通陶瓷是指以粘土、瓷土等为原料,经过成型、干燥、烧结等工艺制成的陶瓷制品。
普通陶瓷主要用于建筑、陶瓷器皿、卫生洁具等方面。
高级陶瓷是指以氧化铝、氮化硅、碳化硅等为原料,采用高温烧结、化学气相沉积等工艺制成的陶瓷制品。
高级陶瓷具有优良的物理、化学、机械性能,广泛应用于航空、航天、电子、机械、化工等领域。
二、玻璃
玻璃是一种非晶态无机非金属材料,主要由二氧化硅、碳酸钙、氧化钠、氧化钾等组成。
玻璃具有透明、硬度大、耐腐蚀、绝缘等特点,是一种重要的建筑、装饰、容器材料。
玻璃可以分为普通玻璃和特种玻璃两类。
普通玻璃是指以石英砂、碳酸钙、氧化钠、氧化钾等为原料,经
过熔化、拉伸、冷却等工艺制成的玻璃制品。
普通玻璃广泛应用于建筑、装饰、家具、车辆等领域。
特种玻璃是指以硼酸、氟化物、硅酸盐等为原料,采用特殊工艺制成的玻璃制品。
特种玻璃具有高透明度、高抗冲击性、高耐高温、高防辐射等特点,广泛应用于电子、光学、医疗等领域。
三、复合材料
复合材料是指由两种或两种以上的不同材料组合而成的材料。
复合材料具有优良的性能,如高强度、高刚度、高耐磨、高耐腐蚀、高耐高温等,被广泛应用于航空、航天、汽车、体育器材等领域。
复合材料可以分为无机复合材料和有机复合材料两类。
无机复合材料主要由陶瓷、玻璃等无机材料组成,具有高耐高温、高耐腐蚀等特点,广泛应用于航空、航天等领域。
有机复合材料主要由树脂、纤维等有机材料组成,具有高强度、高韧性等特点,广泛应用于汽车、体育器材等领域。
总之,无机非金属材料是现代工业中不可或缺的材料之一,其广泛的应用领域和优良的性能使其在未来的发展中具有无限的潜力。