九级科学材料的发展.ppt

第四节材料的发展1.金属材料使用的金属材料使用的金属材料使用的金属材料使用的历历史史史史人人类从制造工具开始从制造工具开始石器石器时代代2.金属材料使用的金属材料使用的金属材料使用的金属材料使用的历历史史史史人人类开始制造金属工具开始制造金属工具青青铜器器时代代3.金属材料使用的金属材料使用的金属材料使用的金属材料使用的历历史史史史人人类广泛制造和使用金属工具广泛制造和使用金属工具铁器器时代代4.当前最引人关注的新型材料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5.电子信息材料1、电子信息材料主要包括用于集成电路的半导体材料、电子元器件材料、人工晶体材料以及通信技术中所用的光导纤维等。2、电子信息材料中有一类材料光电子材料,它主要包括稀土发光材料、发光二极管材料(LED)、液晶显示(LCD)用液晶材料、液晶显示(LCD)透明电极材料和光导纤维材料等。6.先进复合材料1复合材料是用两种或多种组分按一定方式组合而成的材料，它的许多性能都优于单组分材料。先进复合材料是指用纤维、织物、晶须及颗粒等增强基体材料所制成的高级材料。按基体材料的不同，先进复合材料可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、碳基复合材料、陶恣基复合材料；按增强剂不同，可分为纤维增强复合材料、晶须增强复合材料等。按功能又可分为导电复合材料、导磁复合材料、阻尼复合材料、屏蔽复合材料等。军事上应用较广的先进复合材料主要有以下几种：1.树脂基纤维复合材料是以纤维为增强剂、以树脂为基体的复合材料，所用的纤维有碳纤维、芳纶纤维、超高模量聚乙烯纤维等，基体主要是环氧树脂等有机材料。这类材料既可制作结构件，又可制作功能件及结构功能件。如芳纶纤维增强塑料可作为复合甲材料，有较强的防护力；碳纤维增强塑料可用于制造雷达天线，具有重量轻、刚度高、耐腐蚀等优点。7.先进复合材料22.陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料属于耐热结构复合材料。陶瓷基复合材料具有密度低、抗氧化、耐热、比强度和比模量高，工作温度在12501650。碳/碳复合材料的耐热也很好，能在1650以上的高温使用。这两种材料都可用作高温发动机的部件。3.功能复合材料是指将具有电、声、光、热、磁特性的材料，按不同的应用进行组合匹配，得到不仅保持原有特性，还产生一些新特性或具有比原来更优越特性的材料。例如，通过向高孔率压电陶瓷中灌注有机聚合物制作的压电材料，可有效地提高探测器的灵敏度，增大探测距离。正在研究的新型功能复合材料还有：柔性薄膜红外热释电复合材料、折射率和反射率可变的复合材料、热-湿敏复合材料、磁性复合材料、屏蔽复合材料和导电复合材料。8.超级陶瓷材料具有导电性能的纳米陶瓷粉具有抗氧化、导电性能强、抗腐蚀、抗辐射、耐高温和长寿命等特点，不仅可以大幅度降低生产成本，而且能够提高产品的应用性能。目前本项目所制备的钛酸盐纳米导电粉末已替代黄金作为电极用于新型传感器上，获得了良好的应用性能。由哈尔滨工业大学韦永德教授负责的省科技攻关课题新型稀土纳米导电陶瓷的新工艺及器件研制近日通过黑龙江省科技厅鉴定，并已申报了国家发明专利。9.新型金属材料1（1）形状记忆合金为什么金属会记住某些固定形状的问题也还没有完全搞清楚。据科学家推测，金属的结晶状态，在被加热时和冷却时是不同的，虽然外表没有变化，然而在一定温度下，金属原子的排列方式会发生突变，这称为“相变”。能引起记忆合金形状改变的条件是温度。分析表明，这类合金存在着一对可逆转变的晶体结构。如含有Ti和Ni各为50的记忆合金，有两种晶体结构，一种是菱形的，另一种是立方体的，这两种晶体结构相互转变的温度是一定的。高于这一温度，它会由菱形结构转变为立方体结构；低于这一温度，又由立方体结构转变为菱形结构。晶体结构类型改变了，它的形状也就随之改变。具有这种形状记忆效应的合金，除镍钛合金外，还先后发现铜-锌、金-镉、镍-铝等约20种合金，其中“记忆力”最好的是NT合金。（2）磁性材料（3）金属多孔材料10.新型高分子材料一、高分子分离膜高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择性透过功能的半透性薄膜。二、高分子磁性材料高分磁性材料，是人类在不断开拓磁与高分子聚合物（合成树脂、橡胶）的新应用领域的同时，而赋予磁与高分子的传统应用以新的涵义和内容的材料之一。三、光功能高分子材料所谓光功能高分子材料，是指能够对光进行透射、吸收、储存、转换的一类高分子材料。11.超导材料钇钡铜氧材料当钇钡铜氧材料被冷却到摄氏零下度时，它就变成了超导体。研究人员在纯的钇钡铜氧层之间，制造出一些“掺杂”了少量钙的钇钡铜氧层。由于钙会填充到晶体之间的缝隙中，这样就能使几十万安培的电流从截面面积只有半平方英寸的材料中通过。这种新材料的电流运载能力比其前身提高了五倍。尽管研究人员目前只是用这种材料做成了一个横截面积为半平方英寸的小圆盘，但是他们正在增加它的长度，使之成为真正的输电线。12.讨论：现在有些同学牙齿排列不整齐，你知道医学上是采用什么办法进行矫形吗在矫正牙齿以前，需要制取石膏模型，以便留作将来治疗效果的对照参考。医生根据病的情况，设计各种不同的矫正器。目前矫正器的技术种类还是不少的，有：活动矫正器技术、方丝弓技术、Begg技术、TN技术、亚历山大技术现在还有一种更先进的MBT矫治技术。矫正器戴在口腔里，一般每隔二三个星期进行检查治疗一次。矫正器要戴多少期限，要看具体情况才能决定。13.活动矫治器是一种由患者自己取戴的矫治装置，又称可摘矫正器。它是由基托、固位体、作用力部分所组成，它的固位装置是戴在基牙上的各种卡环，应用机械结构力使牙齿及其支持组织产生有关的牙齿及相关联的骨组织改变。它的优点是：制作简便、成本低。14.矫牙牙为何常常要拔牙？何常常要拔牙？在矫治错颌畸形时，有相当一部分患者需要拔牙。拔牙的目的是：1、解除拥挤，排齐牙列。2、内收前牙，改善过突的面型。3、协调上下牙弓。临床上最常见牙（牙合）畸形是牙齿不齐及牙颌前突，这两种情况往往需要拔牙来矫正。15.徐培成在他的“中年人严重牙列不齐的修复正畸法”中，首次引进正畸的各类诊断手段，包括牙量、骨量分析、牙弓长宽分析及X线投影测量分析等，应用金属烤瓷修复方法纠正患者的牙冠位置，使患者在功能和美观上都得到明显改善，并在矫正的同时治疗牙体病、牙周病。16.探究：怎探究：怎样以以铜为主要原料制主要原料制备硫酸硫酸铜？1、设计制制备的方法：的方法：（物物质转化化规律的运用律的运用）（1 1）已知）已知硫酸硫酸铜与与浓硫酸硫酸在加在加热的条件下反的条件下反应生成硫酸生成硫酸铜、二氧化硫和水。、二氧化硫和水。（2 2）铜加加热变为氧化氧化铜，氧化，氧化铜再与再与稀硫酸稀硫酸反反应，生成硫酸生成硫酸铜。（3 3）铜和和氯气气反反应得得得得氯化化铜，氯化化铜和和氢氧化氧化钠的反的反应制得制得氢氧化氧化铜，氢氧化氧化铜和和硫酸硫酸反反应制制得硫酸得硫酸铜。（4 4）其它方法）其它方法2 2、写出写出实验原理（化学方程式）：原理（化学方程式）：略略要求思考和要求思考和讨论:以上方法在原料的利用率及以上方法在原料的利用率及产生生的的污染方面染方面进行行讨论，指出，指出绿色工色工艺的可行性。的可行性。17.根据根据讨论情况，情况，引引导提示提示:1.Cu CuSO4+SO2+H2OH2SO4(浓)利用率低利用率低,污染染严重重2.Cu CuO CuSO4O2H2SO4利用率高利用率高,污染程度低染程度低3.Cu CuCl2 Cu(OH)2 CuSO4Cl2NaOHH2SO4(Cl2有毒有毒)污染染严重重 (成本高成本高)注注:1.1.从利用率和从利用率和对环境境污染程度加以考染程度加以考虑 2.2.其他其他:过程的复程的复杂程度程度,安全性安全性,及及对设备的要求程度的要求程度 3.3.成本成本问题18.纳米材料纳米米碳碳管管是是石石墨墨中中一一层或或若若干干层碳碳原原子子卷卷曲曲而而成成的的笼状状纤维，内内部部是是空空的的，外外部部直直径径只只有有几几到到几几十十纳米米。这样的的材材料料很很轻，但但很很结实。它它的的密密度度是是钢的的1/6，而而强度度却却是是钢的的100倍倍。用用来来做做防防弹背背心心是是再再好好不不过的的了了。纳米米碳碳管管的的细尖尖极极易易发射射电子，用于做子，用于做电子子枪，可做成几厘米厚的壁挂式，可做成几厘米厚的壁挂式电视。如如果果把把透透明明、防防油油、防防水水的的纳米米材材料料颗粒粒组合合在在大大楼楼表表面面或或窗窗玻玻璃璃上上，大大楼楼不不会会被被空空气气中中的的油油污弄弄脏，玻玻璃璃也也不不会会沾沾上水蒸气而永上水蒸气而永远透明。透明。纳米米材材料料在在医医学学上上前前途途不不可可限限量量。用用数数层纳米米材材料料包包裹裹的的智智能能药物物进入入人人体体后后可可主主动搜搜索索并并攻攻击癌癌细胞胞或或修修补损伤组织。在在人人工工器器官官外外面面涂涂上上纳米米粒粒子子可可预防防移移植植后后的的排排异异反反应。使使用用纳米米技技术的的新新型型诊断断仪器器只只需需检测少少量量血血液液，就就能能诊断断出出各各种种疾疾病病。纳米米颗粒粒还可可用用于于人人体体的的细胞胞分分离离或或细胞胞染染色色，也可以用来携也可以用来携带DNA进行行DNA治治疗基因缺陷症基因缺陷症。19.石器时代网游 http:/www.shiqi.co/石器时代网游 vhd71wkw 走夜叉这种感觉女鬼大人说不明白，不过也是稍纵即逝的感觉。何况，原本这黄大哈咯顶多算做一小家碧玉，且自幼在这太平镇这样一个极其平和的环境下长大的，自然无有受过封建礼仪的摧残。但聪明如她，自然知道公孙公子是何样的人等，想要博得他的好感，自然要表现的分外淑女了，从来无有做过的事情，无师自通的去仿做，自然让人感觉十二分的造作了。陆婉娉颇有些无奈的摇了摇头，话说今天这个公孙公子的到来，让她碰到了太多无奈的事情。唉，真有些搞不懂这些年轻人，即便是得到了，那就意味着幸福吗？要知道，幸福可是要与许许多多相干或不相干的环节相扣的，尤其是大环境下身负着颇多使命的重要人物，幸福又岂是一句容忍便能换来的？抱着与己无关便不去思考的固定原则，陆婉娉旁若无人的吃着自己的饭，至于夜叉，早就迫不及待的大块朵颐了。通桌看来，数她吃的欢畅，上桌就扯了一条鸡大腿，三下五除二的就“咔吧”了个干净。正想雄赳赳气昂昂地伸出咸猪手向另一只进军的时候，只看到黄大哈咯笑意吟吟地将另一只鸡大腿夹起放进了公孙公子的碗中，“公孙公子，女鬼大人做的鸡极其美味儿，公子可不要客气哟！”在夜叉一脸愤愤然的注视下，公孙公子笑盈盈的夹起了这条基本上是从夜叉的魔爪下平出来的鸡大腿，啧啧赞美道：“不要说吃了，单是闻着就让人食指大动了。”夜叉气愤那是相当有道理的，要知道平素里女鬼大人是食素主义者，所以每顿饭里的鸡鸭鱼肉都归夜叉所以。如今这两个人竟然分食自己可贵的鸡大腿，夜叉几乎要暴动了，真是狗可忍鸡也不可忍了。吧嗒，吧嗒，吃了两勺子红烧肉，夜叉用力“吧唧”了两下嘴，在黄大哈咯的筷子将要伸向鸡翅膀的时候，夜叉以迅雷不及掩耳之势伸出一只巨爪，将剩下的一整只鸡抓到了自己的盘子里，“啊呜啊咆，真好吃！”虽然夜叉的有些智力限制，但好歹在人前，陆婉娉还是要给孩子一些必要的尊严的，必竟，小孩子也是要讲面子的嘛！可如今看她在虽然不咋受她待见的公孙公子面前，如此的不顾及形象，脸上也有些架不住了，但鸡已经入夜叉之口，显然不能再夺下来，无奈的摇了摇头，顺手夹起一大筷子小油菜，“都说了让你减肥了，还这么不懂得节食，多吃蔬菜长大个儿。”“呜呜呜，姑姑你又嫌弃夜叉。”听到姑姑发话，夜叉感觉自尊受到了明显的伤害，让自己最敬重的姑姑指责自己，夜叉感觉有些伤心。虽然这不耽误她继续与鸡翅膀做顽强的斗争，但心里却是内流满面。“学会犟嘴了是吧？我嫌弃你怎么啦？瞧你这副吃相，平时怎么教你的，去端着盘子跟小爱一起吃去。”顺手在那只鸡空下来的盘子里夹了许多蔬菜，一手端着送到夜叉面前。这眼神里除了嫌弃还是嫌弃第017章 永20.