1、第2节 新型材料的研制,一. 金属材料二. 无机非金属材料三. 合成材料四. 复合材料,学习目标,金属材料(各种纯金属和合金),贮氢合金,戰國 青銅器錯金犀牛尊,一. 金属材料,制造下一代晶片的硅合金美国德拉瓦大学的科学家正研究新的硅合金，它是由硅碳化物及锗组成的合金，可以用作生产更快、更稳定的下一代晶片。 德拉瓦大学的高鲁斯教授(Professor James Kolodzey)解释说，用锗造的晶片能够提供比硅晶片更快的速度，硅碳化物可以经受华氏六百多度的高温，而硅只能经受华氏二百五十多度的温度，因此，硅碳化物比硅更适宜在高温条件下使用，此外，这种新的硅碳化物及锗组成的合金有更好的导电性。,
2、钛车架 金属材料,从外形上看，钛很像钢铁，但和钢铁相比，具有很多优异性能。因此，钛可成为一种发展快、用途广、收效大的金属。目前，有人把钛叫做“时髦金属”，也有人根据钛在工业上发挥的重要作用及其在未来发展趋势，把钛称为第三金属（第一金属指钢铁，第二金属指铝）、未来的钢铁。,在飞机制造工业上,钛的比强度是目前使用材料中最大的，是不锈钢的3倍，是铝合金的1.3倍。 随着航空工业的发展，飞机的飞行速度越来越快。速度越快、飞机跟空气摩擦产生的飞机表面温度就越高，当速度达到2.2倍音速的时候，铝合金已经不能胜任，而用钢又太重，只有采用钛合金，所以有人说，如果没有钛合金作为制造材料，就不能发展2.5倍音速以
3、上的超音速飞机。 在宇宙航行上，使用了钛以后，可以大大减轻飞行器的重量。从经济效果来看，由于结构重量的减轻，能够大量节省燃料，同时可以大大降低火箭和导弹的建造和发射费用。,钛的耐腐蚀能力非常强，特别是对海水的抗腐蚀能力，可以与白金相媲美。曾经有人把金属钛放在海水中浸泡了四年半，取出来以后观察，几乎没有被腐蚀，所以，钛是制造舰艇的良好材料。在合金钢中加入少量的钛，可以大大改善钢的性能，提高钢的强度、韧性和耐腐蚀性能。 经过长期实验证明：钛在人体内没有毒性，和人体的分泌物不起作用，对任何杀菌方法都适应，且没有磁性，所以，国内外都已经用钛作矫形外科材料和医疗器械。,二. 无机非金属材料 水泥 玻璃
4、陶瓷,氮化硅的陶瓷制品,法国制造出导电性能极强的金刚石半导体法国国家科研中心固体物理和结晶实验室的科学家，最近研制出一种比普通金刚石半导体导电性能高出近1万倍的新型金刚石半导体，为电子元器件的开发提供了新材料。金刚石由碳原子构成，一般不导电，纯净的金刚石其实是良好的绝缘体。但是，如果在金刚石中掺入少量的硼或者氮，它就会变成半导体。由于金刚石半导体体积小、耐高温，因此它在电子或光电子元器件制造方面具有得天独厚的优势。用金刚石半导体膜制作的芯片能在几百摄氏度的高温下正常工作，而硅芯片的工作温度不能超过150摄氏度。此外，金刚石电子元器件的体积可以更小，它能够在硅电子产品无法应用的场合发挥不可替代的
5、作用。,三.合成材料(都是有机物高分子),合成橡胶,合 成 纤 维,优点:强度大,耐磨.耐化学腐蚀,了解合成纤维与天然纤维,蛋白质的区别.,塑料,活动与探究,常见的塑料 聚乙烯和聚氯乙烯的区别,聚乙烯 易燃烧，上端黄色，下端蓝色，熔融 滴落，有烧蜡烛的气味，离火后继续燃烧,聚氯乙烯 不易燃烧，黄色、边缘带绿色，冒白 烟， 软化，能拉丝，有HCl的刺激性气味，离火即熄灭。,白色污染,目前，废弃塑料的治理渠道，国内外多年普遍采取填埋和焚烧方式。但研究表明，废弃塑料在填埋后200多年才能分解完毕，且分解过程中会溶出有毒物质，易产生对土质的破坏；焚烧方式会使有害气体释放到空气中，影响大气环境及周边环境
6、。,在全世界，每年都要抛弃几百万吨废旧塑料，大部分直接丢入海洋。没有抛入海洋的塑料垃圾，便在陆地上形成了白色污染。 许多人认为塑料垃圾最终是会分解的，但是，这种分解可能需要50年之久，这是人们所始料不及的。在这漫长的50年里，许多垃圾聚积在海洋和陆地上，特别是塑料垃圾浮于海面上，被海生动物误认为海蜇等食物，于是造成了生态失衡。每年丢入海洋里的大量塑料渔具会将海洋动物卷缠在里面，这又是一种危害。,白色污染,为了减轻塑料垃圾的危害，人们首先想到要回归自然，纸便是最早使用的包装材料。可是，造纸需要消耗大量木材，使原本不够的森林被采伐，减少地球植被。另外，最令人头痛的是，现代造纸工业乃是污染大户，它给
7、江河湖泊造成的污染一点也不亚于塑料垃圾，因此，现今的有识之士都认为不应该大力提倡纸包装和纸餐具。 有些化学家把注意力集中在用淀粉制造包装材料和餐具，淀粉的优点在于：它是无毒的；制造淀粉的原料来自农业，来源丰富，价格低廉；淀粉是一种很容易降解的化合物，能通过下图所示过程降解，最终的产物是无毒、无害、安全性极高的葡萄糖。,变“白色污染”为车用燃油城市周围堆积如山的塑料垃圾和交通沿线满地飘飞的塑料食品袋完全可以被回收冶炼为汽油、柴油，北京梦蓝固体废弃物再生利用公司成功解决了废弃塑料油化技术中焦化、排渣、温控等关键问题，开发出自已的工艺系统和成套设备。国家石油产品质量监督检验中心认定其符合国家对车用燃
8、油的标准和环境排放标准。有关专家建议尽快组织推广应用，以缓解“白色污染”给人类带来的环境危机。北京市梦蓝固体废弃物再生利用技术有限公司认为把废弃塑料经催化裂解制为燃料，是物质重新循环同时也能避免二次污染的重要途径，代表着废弃塑料的处理方向。实践证明，采用该项技术设备在连续生产的情况下，日处理废弃塑料能力强、汽柴油转化率高，符合车用燃油的标准和环境排放标准。,“本征导电聚合物”是以共轭双键为主链的聚合物，例如聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺等 利用”本征导电聚合物”处于中性状态和掺杂充电状态时的颜色可逆转换这一特性，可制成透明度可调的智能窗。夏季时，智能窗调成深色，吸收部分日光，可保持室内凉爽。冬季白天将
9、智能窗调成透明，让可见光和红外线辐射进入室内，作为取暖的热源。冬季夜间又将智能窗调成深色，不让室内热量通过红外线辐射逸散到室外，智能窗起到了保暖作用。,科学前沿,四. 复合材料,四. 复合材料,在新型材料发展中，人们已经制出了泡沫铝合金，它的密度只有0.160.5 g/cm3，比木材还轻，可以浮在水面上，并且有很大的刚性、吸音性、抗冲击性。铝基纤维增强复合材料强度比一般铝合金的强度提高了10100倍。以氧化铝为金属基的复合氧化铝纤维具有质轻、强度高、耐温、导热、刚性，沿纤维方向热膨胀少等优良性能。BAl和CAl复合材料已用于制造航天飞机的结构框架，经受了宇航过程中的严峻考验。,人工合成的智能型
10、复合材料称为机敏材料. 根据响应方式不同，机敏材料可以分为主动控制式和被 动控制式两种。 主动控制式机敏材料具有先进和复杂的功能，可自动检测材料的动力和静力，在允许范围内比较测定结果，经过筛选确定适当的响应，控制不希望出现的动态特性。 被动控制式机敏材料只能传输传感器所感受到的信息（如位移、应变、温度、压力、加速度等），这种机敏材料的结构简单，属于低级智能材料。 美国两家航空公司研制“智能飞机蒙皮”，把微传感器、微处理器、微型天线、发射器、接收器等植入用含导电的复合材料制造的飞机蒙皮中，实现电子设备和飞机机体一体化。,科学前沿,1、下列有关高分子化合物性质的描述不正确的是（ ） A、一般具有良
11、好的绝缘性 B、均不溶于水，易溶于有机溶剂 C、均不耐热，受热后易熔化改变原来形状 D、一般比同质量金属强度大2、综合治理“白色污染”的各种措施中，最有前景的是（ ） A、填埋或向海中倾倒处理 B、热分解或熔融再生处理 C、积极寻找纸等纤维类制品替代塑料 D、开发研制降解塑料3、下列材料中。属于无机非金属材料的是（ ） A、钢筋混凝土 B、塑料 C、陶瓷 D、钢铁,化学与材料 课堂练习,D,D,C,4、下列纤维中，属于化学纤维的是（ ） A、涤纶 B、羊毛 C、蚕丝 D、棉花5、为了增强某些制品的弹性，往往需要进行硫化处理，橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。请分析下列橡胶制品硫化程度最
12、高的是（ ） A、橡皮筋 B、汽车外胎 C、普通气球 D、医生乳胶手套6、有机高分子材料是材料发展史上的一次突破，下列属于有机高分子合成材料的是（ ） 家用保鲜袋；不锈钢；淀粉；尼龙布；汽车轮胎 A、 B、 C、 D、,A,B,A,7.下列各组材料中,均属无机非金属材料的一组是( ) A.玻璃、光导纤维、羟基磷酸钙 B.光导纤维、合成纤维、混凝土 C.羟基磷酸钙、高压锅材料、聚乙烯 D.氧化铝陶瓷、碳化硅、硫化橡胶8.倡导“免赠贺卡”“免用一次性木筷”、“免用餐巾纸”的出发点是( ) A.减少个人经济支出 B.节约木材，保护森林 C.减少城市固体垃圾 D.移风易俗,D,B,9、化学实验室中的蒸
13、发皿是用陶瓷材料制成的，应用于了陶瓷的( ) A.耐高温性B.脆性 C.抗腐蚀性 D.绝缘性10、下列制品属于复合材料的是( ) A.塑料薄膜 B.汽车外胎C.玻璃仪器D.不锈钢,A,随着年岁的叠加，我们会渐渐发现：越是有智慧的人，越是谦虚，因为昂头的只是稗子，低头的才是稻子；越是富有的人，越是高贵，因为真正的富裕是灵魂上的高贵以及精神世界的富足；越是优秀的人，越是努力，因为优秀从来不是与生俱来，从来不是一蹴而就。随着沧桑的累积，我们也会慢慢懂得：成功的路，其实并不拥挤，因为能够坚持到底的人实在太少；所有优秀的人，其实就是活得很努力的人，所谓的胜利，其实最后就是自身价值观的胜利。人到中年，突然
14、间醒悟许多，总算明白：人生，只有将世间的路一一走遍，才能到尽头；生活，只有将尘世况味种种尝遍，才能熬出头。这世间，从来没有最好，只有更好。每天，总想要努力醒得比太阳还早，因为总觉得世间万物，太阳是最能赐人力量和能量的。每当面对喷薄的日出，心中的太阳随之冉冉腾起，生命之火熊熊燃烧，生活的热情就会光芒四射。我真的难以想象，那些从来不早起的人，一生到底能够看到几回日升？那些从来没有良好习惯的人，活到最后到底该是多么的遗憾与愧疚？曾国藩说：早晨不起，误一天的事；幼时不学，误一生的事。尼采也说：每一个不曾起舞的日子，都是对生命的辜负。光阴易逝，岂容我待？越是努力的人，越是没有时间抱怨，越是没有工夫颓丧。
15、每当走在黎明的曙光里，看到那些兢兢业业清洁城市的“美容师”，我就会由衷地欣赏并在心底赞叹他们，因为他们活得很努力很认真。每当看见那些奔跑在朝霞绚烂里的晨练者，我就会从心里为他们竖起大拇指，因为他们给自己力量的同时，也赠予他人能量。我总觉得：你可以不优秀，但你必须有认真的态度；你可以不成功，但你必须努力。这个世界上，从来没有谁比谁更优秀，只有谁比谁更努力。我也始终认为：一个活得很努力的人，自带光芒万丈；一个人认真的样子，比任何时候都要美好；一个能够自律自控的人，他的人生也就成功了大半。世间每一种的好，从来都只为懂得努力的人盛装而来。有时候，我真的感觉，人生的另一个名字应该叫做努力，努力了就会无悔
16、，努力了就会无愧；生活的另一种说法应该叫做煎熬，熬过了漫漫黑夜，天就亮了，熬过了萧萧冬日，春天就来了。人生不易，越努力越幸运；余生不长，越珍惜越精彩。人生，是一本太仓促的书，越认真越深刻；生命，是一条无名的河，越往前越深邃。愿你不要为已逝的年华叹息，不要为前路的茫茫而裹足不前愿你相信所有的坚持总能奏响黎明的号角，所有的努力总能孕育硕果的盛驾光临。愿你坚信越是成功的人越是不允许自己颓废散漫，越是优秀的人越是努力生活中很多时候，我们遇到一些复杂的情况，会很容易被眼前的障碍所蒙蔽，找不到解决问题的方法。这时候，如果能从当前的环境脱离出来，从一个新角度去解决问题，也许就会柳暗花明。一个土豪，每次出门都
17、担心家中被盗，想买只狼狗栓门前护院，但又不想雇人喂狗浪费银两。苦思良久后终得一法：每次出门前把WiFi修改成无密码，然后放心出门每次回来都能看到十几个人捧着手机蹲在自家门口，从此无忧。护院，未必一定要养狗换个角度想问题，结果大不同。一位大爷到菜市场买菜，挑了3个西红柿到到秤盘，摊主秤了下：“一斤半3块7。”大爷：“做汤不用那么多。”去掉了最大的西红柿。摊主:“一斤二两，3块。”正当身边人想提醒大爷注意秤时，大爷从容的掏出了七毛钱，拿起刚刚去掉的那个大的西红柿，潇洒地换种算法，独辟蹊径，你会发现解决问题的另一个方法。生活中，我们特别容易陷入非A即B的思维死角，但其实，遭遇两难困境时换个角度思考，
18、也许就会明白：路的旁边还有路。一个鱼塘新开张，钓费100块。钓了一整天没钓到鱼，老板说凡是没钓到的就送一只鸡。很多人都去了，回来的时候每人拎着一只鸡，大家都很高兴！觉得老板很够意思。后来，钓鱼场看门大爷告诉大家，老板本来就是个养鸡专业户，这鱼塘本来就没鱼。巧妙的去库存，还让顾客心甘情愿买单。新时代，做营销，必须打破传统思维。孩子不愿意做爸爸留的课外作业，于是爸爸灵机一动说：儿子，我来做作业，你来检查如何？孩子高兴的答应了，并且把爸爸的“作业”认真的检查了一遍，还列出算式给爸爸讲解了一遍不过他可能怎么也不明白为什么爸爸所有作业都做错了。巧妙转换角色，后退一步，有时候是另一种前进。一个博士群里有人提问：一滴水从很高很高的地方自由落体下来，砸到人会不会砸伤？或砸死？群里一下就热闹起来，各种公式，各种假设，各种阻力，重力，加速度的计算，足足讨论了近一个小时 后来，一个不小心进错群的人默默问了一句：你们没有淋过雨吗 人们常常容易被日常思维所禁锢，而忘却了最简单也是最直接的路有两个年轻人，大学毕业后一起到广州闯天下。,
