新材料是指壹類比傳統材料具有更優異性能的材料。
材料科學技術的每壹次重大突破,都會引發生產技術的革命,大大加快社會發展的進程。
歷史階段:以人類使用的材料來劃分。
石器時代、陶器時代、青銅時代、鐵器時代和矽時代。
中文名:傳統材料mbth:傳統材料材料性質:延展性、穩定性、可塑性材料分類:物理性質及用途材料性質、延展性、穩定性、可塑性材料分類、金屬材料、非金屬材料、材料性質延展性即延展性和延展性。延展性是可以延展的性質,比如鐵可以做成鐵絲;延展性是壹種可以展開的性質,鋁可以做成很薄的鋁箔。壹般來說,延展性優異的物質,延展性也是優異的,所以可以統稱為延展性。穩定性屬於化學性質,如遇光或遇熱是否易分解,是否易與氧反應等。塑性是指材料在壹定的溫度和壓力下受到外力時,可以發生變形,但在外力撤除後,仍能保持受力狀態。材料的分類金屬材料包括純金屬和合金,合金是混合物。無機非金屬材料如銅、鋁、鋼、水泥、陶瓷、玻璃和有機合成材料如塑料、橡膠和合成纖維合金由兩種或多種金屬結合而成。壹般它們在功能上會有各種金屬元件的優點,甚至會出現壹些新的功能。用鋼煉鐵:鐵礦石與石灰石和焦炭混合,在空氣中加熱得到生鐵。煉鋼:在富氧空氣中加熱生鐵,以減少碳含量,從而獲得鋼。生鐵壹般硬而脆,工業上適合鑄造,不適合鍛造。鋼壹般都有壹定的韌性,既適合鑄造,也適合鍛造。因此,鋼的應用更加廣泛。在有水的情況下,鋼的腐蝕本質上是鐵的腐蝕。緩慢氧化的過程是由於鐵銹疏松,透氣性和吸水性好,所以鋼鐵制品壹旦生銹,如果不及時處理,生銹的過程不會自動停止,只會越來越快。關於金屬汙染:壹是冶煉金屬時產生的廢氣、廢渣造成的汙染。第壹,廢金屬對環境造成的汙染。鋼的分類:生鐵與鋼、煉鐵與煉鋼的比較。銅的物理性質:純銅呈紫紅色,熔點約為1083.4℃,沸點為2567℃,密度為8.92g/cm3。它具有良好的延展性。1g純銅可拉成3000m細銅線或卷成面積為10m2的幾乎透明的銅箔。純銅的導電率僅次於銀,但高於銀。因此,今天世界上壹半以上的銅用於電力和電信行業。銅在潮濕的空氣中容易在其表面生成堿式碳酸銅(銅銹)。銅常用於制作銅線、電極和電鍍工業。銅合金。鋁的物理性質:純鋁是壹種銀白色金屬,延展性很好。鋁箔可用於包裝香煙和糖果。鋁的導電率僅次於銀和銅(導電率是銅的64%,密度小於2.70g/cm3,是銅的30%)。因此,鋁廣泛取代銅作為電纜。鋁具有良好的導熱性,可廣泛用於制作炊具。繼鐵之後,第三種金屬被廣泛使用。鋁的化學性質非常活潑,在空氣中迅速形成致密的氧化膜,可以阻止進壹步氧化。這種氧化膜不溶於水,所以鋁不與水反應。當在氧氣中加熱時,鋁會劇烈燃燒,發出耀眼的白光,並釋放大量熱量。鋁與氧結合的能力很強,是壹種愛氧元素。它可以從許多金屬氧化物中奪取氧氣,並產生大量熱量。溫度很高,可以熔化遊離金屬。這種金屬可以用這種方法制造,這種方法通常被稱為鋁熱法。在冶金工業中,金屬鉻、錳、釩等是用鋁熱法制備的。比如Cr2O3+2Al = Al2O3+2Cr鋁是壹種兩性金屬,能與稀酸(鹽酸或硫酸)和強堿溶液反應生成鹽,同時放出氫氣。將鋁放入冷硝酸中會使其溶解。不與稀酸反應。鋁的主要用途是制造各種輕合金。鋁合金具有重量輕、硬度高的優點,廣泛應用於航空、汽車工業和國防工業。與此同時,它們在日常生活中的應用也越來越廣泛,如制作門窗、家具、飲水器具等。純鋁也廣泛用於制造電線和電纜,此外還用於制造特殊的油漆、油膏、化妝品軟管和容器以及包裝箔。有機鋁化合物,例如三乙基鋁是立體定向聚合的催化劑。使用鋁(1)鋁的密度很小,只有2.7g/cm3。雖然是軟的,但是可以做成各種鋁合金,比如硬鋁,超硬鋁。防銹鋁、鑄鋁等。這些鋁合金廣泛應用於飛機、汽車、火車、船舶等制造業。此外,航天火箭、航天飛機和人造衛星也大量使用鋁及其合金。例如,超音速飛機由大約70%的鋁及其合金組成。鋁還用於造船,壹艘大型客船的用鋁量往往達到幾千噸。(2)鋁的導電性僅次於銀。但是密度只有銅的1/3,所以鋁線的質量只有銅線的壹半。鋁表面的氧化膜不僅具有耐腐蝕性,還具有壹定的絕緣性,因此鋁在電器制造業、電線電纜行業和無線電行業有著廣泛的用途。(3)鋁是熱的良導體,其導熱系數比鐵大三倍。在工業上,鋁可以用來制造各種熱交換器。散熱材料和炊具等。(4)鋁的表面因有致密的氧化物保護膜而不易被腐蝕,常用於制造化學反應器、醫療器械、制冷裝置、石油和天然氣管道等。(5)鋁粉具有銀白色的光澤(粉末中金屬的顏色多為黑色),常用作塗層,俗稱銀粉、銀漆,保護鐵制品不受腐蝕。也很漂亮。(6)鋁在氧氣中燃燒時能放出大量的熱量和耀眼的光,常被用來制作爆炸性混合物,如銨鋁炸藥(由硝酸銨、木炭粉、鋁粉、煙灰等可燃有機物制成)、燃燒混合物(如用鋁熱劑制成的炸彈、炮彈可用來攻擊目標或難以著火的坦克、大炮)和點火混合物(如硝酸鋇68%、鋁粉28%)。蟲膠4 %) (7)鋁熱劑常用於熔化難熔金屬和焊接鋼軌等。鋁在煉鋼過程中也用作脫氧劑。鋁粉與石墨、二氧化鈦(或其他高熔點金屬的氧化物)按壹定比例均勻混合後,塗覆在金屬上,經高溫煆燒制成耐高溫金屬陶瓷,在火箭、導彈技術中有重要應用。(9)鋁板反光性能好,越純的鋁越好。所以經常用來制造高質量的鏡子,比如太陽竈鏡子。(10)鋁具有吸聲性能,音響效果好,所以現代大型建築中的廣播室和天花板也常用。鋁的生物學功能:鋁不僅是人體必需的微量元素之壹,還可以入藥治病。例如,Al(OH)3已經用於治療胃病和十二指腸潰瘍很多年了。胃舒平也是含鋁藥物。人體內微量鋁可阻斷腸道對磷的吸收,降低血磷,防止繼發性甲亢引起的血磷升高、軟組織鈣化、腎結石形成。但是過量的鋁攝入也會給身體帶來傷害。由於鋁制品和鋁化合物的廣泛應用,現代人體內的鋁含量比古代人高2倍。當鋁制品含有鹹味、酸性或堿性食物時,表面保護膜會被破壞,氧化鋁會溶解成膠體溶液。當這種氧化鋁與食物混合後,人體的鋁攝入量就會增加。所以,久而久之必然會影響健康。人體內積累的鋁超過正常值5倍以上時,會破壞某些酶的活性,使胃酸減少。還可抑制消化道對磷的吸收,幹擾磷的代謝,破壞正常的鈣磷比例,影響骨骼和牙齒的發育,使骨骼脫鈣、軟化、疏松。在正常大腦中,鋁的含量只有2毫克~ 3毫克。由於攝入過量的鋁,會在大腦中長期積累,特別是在隨意運動的大腦皮層和海馬區。使人記憶力下降,冷漠,反應遲鈍,易怒,無精打采,加速了人腦組織的衰老。這種現象被稱為阿爾茨海默病。此外,長期攝入過多的鋁會增加人的皮膚皺紋,使頭發容易脫落,視力下降。使用鋁制炊具還有壹個最大的弊端,就是隔絕了人們攝取鐵的壹個重要渠道,使得患缺鐵性貧血的人數與日俱增。尤其是對婦女和兒童。為了減少鋁制炊具中鋁的過量攝入,在使用鋁制炊具時需要註意以下幾點:1。應避免與其他硬器皿摩擦,防止鋁表面的氧化膜被破壞;2.鹽、醬、醋、酒、茶、果汁、發酵粉、牛奶等調味品和飲料不宜長期放入鋁制品中,防止鋁溶入食物中;3.鋁鍋煮食物不宜過長,控制在4小時以內。不要用鋁鍋煎食物;4.由於氟對鋁的強腐蝕性,在含氟量高的水中應盡量少用鋁制炊具。在酸雨地區,酸雨滲入地下,會造成地下水酸化。酸化水中的鋁、銅、鋅、鎘比中性地下水高出數倍。鋁合金是以鋁為基礎,由其他元素組成的合金。純鋁具有良好的導電性、導熱性和耐腐蝕性,主要用作導電導熱材料,但強度較低。它不適合用作結構材料。鋁可以與許多化學元素形成合金以提高其性能。鋁合金比重輕,比強度接近合金鋼,比剛度高於鋼,塑性好,鑄造和加工性能好,適合制造輕質結構件。因此成為航空工業中不可缺少的材料,在交通、建築、輕工、化工、儀器機械等部門,以及家用電器中得到了廣泛的應用。鋁和某些鋁合金經過陽極氧化處理。通過著色過程產生各種顏色,廣泛用作包裝和裝飾材料。鋁合金的主要應用領域有:戰鬥機、船舶、導彈、火箭、人造衛星、戰車、高速列車、汽車、高層建築。非金屬水泥水泥:水泥是最常用的建築材料,也是矽酸鹽。普通水泥也叫波特蘭水泥。它由石灰石和粘土制成,加熱到燒結的程度,然後粉碎研磨。在過去,它也被稱為水泥。它是從英語音譯過來的。水泥在空氣或水中會變硬。水泥的主要性能。普通水泥主要成分的反應條件。主要設備。主要原材料:粘土石灰石石膏(輔料)。水泥回轉窯。高溫矽酸三鈣:3CaO*SiO2矽酸二鈣:2CaO*SiO2鋁酸三鈣:3CaO* Al2O3水硬性1。建築用水泥砂漿的成分是什麽?2.水泥沙和水的混合物是什麽做成的混凝土?陶瓷是壹種古老的產品,由粘土或粘土混合應時和長石等制成。經過成型、幹燥和焙燒。陶瓷:陶瓷是壹個總稱,但陶器不同於瓷器。陶器是壹種粗糙的陶瓷產品。瓷器是壹種細顆粒、不透明或半透明的陶瓷產品。金屬表面覆蓋壹層陶瓷材料,稱為陶瓷塗層。搪瓷:鋼鐵等產品表面用陶瓷材料處理,形成壹層耐腐蝕的塗層,這就是搪瓷。可以耐高溫,但是容易開裂。陶瓷生產過程中主要原料的種類、性質及反應條件:粘土混合、成型、幹燥、燒成、冷卻、高溫土陶、陶器、炻器、瓷器抗氧化、耐酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型陶瓷材料1。傳統陶瓷原料:天然礦物(巖石、沙子、粘土、...)準備:燒制如水泥。耐火材料...2.幾種新型陶瓷材料(1)高溫結構陶瓷原料:氮化矽,碳化矽,...制備:1700℃燒結用途:汽車、航空發動機陶瓷刀具(超薄)(2)透明陶瓷(光學陶瓷)特點光學性能優異,耐高溫(熔點2000℃以上),高壓燈防彈玻璃(如高壓鈉燈工作溫度1200℃,使用壽命1-20000小時)(3)光纖(4)生物陶瓷特點:耐腐蝕性好用途:人體器官和組織的修復和重建。(5)隨著火箭、衛星、原子能等高技術的發展,金屬陶瓷對耐高溫材料提出了新的要求。人們希望材料不僅能在高溫下保持較高的強度和硬度,還能承受劇烈的機械振動和溫度變化。還具有耐氧腐蝕和高絕緣性,但高熔點金屬和陶瓷都無法同時滿足這些要求。金屬陶瓷是由陶瓷和粘結金屬組成的異質復合材料。陶瓷主要是氧化鋁、氧化鋯等耐高溫氧化物或其固溶體,粘結金屬主要是鉻、鉬、鎢、鈦等高熔點金屬。將陶瓷和粘結金屬研磨並混合均勻,成型後在惰性氣氛中燒結。可以制造金屬陶瓷。金屬陶瓷兼有金屬和陶瓷的優點,而且密度低、硬度高、耐磨性和導熱性好,不會因突然冷卻或突然加熱而變脆。此外,在金屬表面塗覆壹層氣密性好、熔點高、傳熱性能差的陶瓷塗層,也可以防止金屬或合金在高溫下氧化或腐蝕。金屬陶瓷廣泛用於火箭、導彈和超音速飛機的外殼。燃燒室的火焰噴嘴等。有機合成材料1。塑料指的是壹種塑料材料,或者說是壹種塑性材料,應該包括陶土、石膏等材料。目前,塑料的概念已特指高分子合成材料。塑料、纖維、橡膠之間沒有嚴格的分界線,比如纖維定向拉伸之前,或者橡膠在低溫下是塑料、聚乙烯、聚丙烯。聚氯乙烯(PVC)和聚丁烯(poly丁烯)都是來自石油或天然氣的原料,所以是塑料中產量最大的品種。聚乙烯就是它的代表,比如我們最熟悉的食品包裝袋和油桶。但它的主要缺點是受熱和在空氣中容易老化。PVC的主要缺點是耐熱性差,超過60℃會變形,有壹定毒性。但是,目前已經出現了無毒的PVC樹脂。橡膠天然橡膠可以從近500種不同的植物中獲得,但主要來自熱帶植物——橡膠樹。目前年產量300萬噸。天然橡膠的綜合性能優於所有合成橡膠。丁苯橡膠(SBR)是合成橡膠中品種最多的壹種,氯丁橡膠也被稱為“萬能橡膠”。新材料(超導材料、納米材料等。)對人類生活方式和生活質量、社會和經濟發展以及環境產生影響。