高中化學(xué) 第三章 鐵金屬材料 微項(xiàng)目3 新材料技術(shù)初探課件 新人教版必修第一冊(cè)-新人教版高中第一冊(cè)化學(xué)課件

1、微項(xiàng)目微項(xiàng)目新材料技術(shù)初探新材料技術(shù)初探1了解新材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和戰(zhàn)略。了解新材料技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和戰(zhàn)略。2理解一些新材料的優(yōu)異性能和應(yīng)用。理解一些新材料的優(yōu)異性能和應(yīng)用。3領(lǐng)悟化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)進(jìn)步和新材料技術(shù)發(fā)展的作用。領(lǐng)悟化學(xué)科學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)進(jìn)步和新材料技術(shù)發(fā)展的作用。素養(yǎng)目標(biāo)素養(yǎng)目標(biāo)一、材料應(yīng)用概述一、材料應(yīng)用概述材料是人們用來制造有用物品的各種物質(zhì)。材料是人類生產(chǎn)和生活材料是人們用來制造有用物品的各種物質(zhì)。材料是人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是社會(huì)生產(chǎn)力的重要因素。早在史前，原始人類在活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是社會(huì)生產(chǎn)力的重要因素。早在史前，原始人類在與自然抗?fàn)庍^程中，學(xué)會(huì)了使用原始的材料

2、。可以說人類使用材料的歷與自然抗?fàn)庍^程中，學(xué)會(huì)了使用原始的材料?？梢哉f人類使用材料的歷史與人類社會(huì)文明史一樣地悠悠久長(zhǎng)。自從人類發(fā)現(xiàn)了火種以后，化學(xué)史與人類社會(huì)文明史一樣地悠悠久長(zhǎng)。自從人類發(fā)現(xiàn)了火種以后，化學(xué)工藝對(duì)材料的發(fā)展和應(yīng)用就起著重要的作用。隨著化學(xué)和其他學(xué)科的發(fā)工藝對(duì)材料的發(fā)展和應(yīng)用就起著重要的作用。隨著化學(xué)和其他學(xué)科的發(fā)展，人類使用的材料逐漸發(fā)展形成了金屬材料、非金屬材料和有機(jī)高分展，人類使用的材料逐漸發(fā)展形成了金屬材料、非金屬材料和有機(jī)高分子材料等龐大的材料體系。子材料等龐大的材料體系。二、各種各樣的新材料技術(shù)二、各種各樣的新材料技術(shù)1新金屬材料新金屬材料超導(dǎo)超導(dǎo)材料材料超導(dǎo)材料

3、是最理想的輸電線材料，它能實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離、高電超導(dǎo)材料是最理想的輸電線材料，它能實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離、高電流密度的無損輸送。用超導(dǎo)材料制成磁懸浮列車，這種列車在運(yùn)流密度的無損輸送。用超導(dǎo)材料制成磁懸浮列車，這種列車在運(yùn)行時(shí)，車身懸浮于鐵軌上不接觸鐵軌，最高時(shí)速可達(dá)行時(shí)，車身懸浮于鐵軌上不接觸鐵軌，最高時(shí)速可達(dá)5001 000千米千米形狀形狀記憶記憶合金合金在一定溫度下，將這類合金先加工成型，然后改變外界溫度在一定溫度下，將這類合金先加工成型，然后改變外界溫度(降降溫或升溫溫或升溫)，它可產(chǎn)生變形。一旦外界溫度重新恢復(fù)到原來溫度，它可產(chǎn)生變形。一旦外界溫度重新恢復(fù)到原來溫度時(shí)，它立即可以恢復(fù)原狀，

4、猶如具有時(shí)，它立即可以恢復(fù)原狀，猶如具有“記憶記憶”過去形狀的功能，過去形狀的功能，故稱其為形狀記憶合金故稱其為形狀記憶合金非晶非晶態(tài)合態(tài)合金金“非晶態(tài)合金非晶態(tài)合金”是指一些不僅能以晶體的形式存在，也可以非是指一些不僅能以晶體的形式存在，也可以非晶體的形式存在的合金，其晶態(tài)結(jié)構(gòu)類似于玻璃的無定形，它晶體的形式存在的合金，其晶態(tài)結(jié)構(gòu)類似于玻璃的無定形，它避免了合金結(jié)晶時(shí)固有的缺點(diǎn)，其機(jī)械性能和功能上有了新的避免了合金結(jié)晶時(shí)固有的缺點(diǎn)，其機(jī)械性能和功能上有了新的突破。如：高硬度、耐腐蝕、優(yōu)良的導(dǎo)磁率和吸氫性，稱為突破。如：高硬度、耐腐蝕、優(yōu)良的導(dǎo)磁率和吸氫性，稱為“金屬玻璃金屬玻璃”2無機(jī)非金屬

5、材料無機(jī)非金屬材料(特種無機(jī)涂層材料特種無機(jī)涂層材料)保護(hù)保護(hù)涂層涂層這些涂層涂于物體的表面，具有放熱、隔熱、耐腐蝕、防滲防漏的這些涂層涂于物體的表面，具有放熱、隔熱、耐腐蝕、防滲防漏的功能，起到保護(hù)被涂物，提高和延長(zhǎng)被涂物在惡劣環(huán)境下的使用壽功能，起到保護(hù)被涂物，提高和延長(zhǎng)被涂物在惡劣環(huán)境下的使用壽命命裝飾裝飾涂層涂層隨著真空鍍膜和電鍍工藝的發(fā)展，各種工程塑料經(jīng)過涂料表面裝飾隨著真空鍍膜和電鍍工藝的發(fā)展，各種工程塑料經(jīng)過涂料表面裝飾以后，會(huì)產(chǎn)生仿金等效果的涂層，它們大量的應(yīng)用于家用電器和輕以后，會(huì)產(chǎn)生仿金等效果的涂層，它們大量的應(yīng)用于家用電器和輕工產(chǎn)品工產(chǎn)品功能功能涂層涂層一些無機(jī)非金屬涂料

6、具有光、電、磁、聲等特殊功能，它們?cè)诒煌恳恍o機(jī)非金屬涂料具有光、電、磁、聲等特殊功能，它們?cè)诒煌课锷蠒?huì)發(fā)生不同的作用。例如，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的物上會(huì)發(fā)生不同的作用。例如，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的“隱形隱形”飛機(jī)和飛機(jī)和坦克，它們坦克，它們“隱形隱形”本領(lǐng)就是在表面覆蓋一層吸波涂層本領(lǐng)就是在表面覆蓋一層吸波涂層3新型有機(jī)高分子材料新型有機(jī)高分子材料高高性性能能塑塑料料工工程程塑塑料料工程塑料是指工程上作結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用的塑料。它們有優(yōu)于一般塑料的性工程塑料是指工程上作結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用的塑料。它們有優(yōu)于一般塑料的性能，如具有更高的強(qiáng)度和機(jī)械性能，可在較寬的環(huán)境溫度下使用等。常能，如具有更高的強(qiáng)度和機(jī)械性能，可在較

7、寬的環(huán)境溫度下使用等。常見的工程塑料有：聚甲醛見的工程塑料有：聚甲醛(POM)；聚碳酸酯；聚碳酸酯(PC)；聚酰胺；聚酰胺(PA)；聚酯；聚酯(PET或或PBT)；聚苯酰；聚苯酰(PPC)等。如聚碳酸酯是一種具有特種性能的透明等。如聚碳酸酯是一種具有特種性能的透明塑料，有塑料，有“打不碎的玻璃打不碎的玻璃”之稱。它透明度高、密度小、堅(jiān)韌、易于加之稱。它透明度高、密度小、堅(jiān)韌、易于加工成型、抗沖擊，用作超音速飛機(jī)上的風(fēng)擋夾層、天窗蓋和舷窗工成型、抗沖擊，用作超音速飛機(jī)上的風(fēng)擋夾層、天窗蓋和舷窗特特種種塑塑料料特種塑料具有特別的功能，其價(jià)格昂貴，世界年消費(fèi)量不大，但增長(zhǎng)的特種塑料具有特別的功能，其

8、價(jià)格昂貴，世界年消費(fèi)量不大，但增長(zhǎng)的速度卻很快。常見特種塑料有聚四氟乙烯速度卻很快。常見特種塑料有聚四氟乙烯(PTEE)、聚酰亞胺、聚酰亞胺(PI)、聚醚、聚醚醚酮醚酮(PEEK)、聚苯硫醚、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜、聚醚砜(PSF)和液晶聚合物和液晶聚合物(LCP)等。如等。如聚四氟乙烯被稱為聚四氟乙烯被稱為“塑料王塑料王”，它是最耐腐蝕的材料。它的固體表面能，它是最耐腐蝕的材料。它的固體表面能很小，其他物質(zhì)很難黏附在它的表面，廚房用的很小，其他物質(zhì)很難黏附在它的表面，廚房用的“不粘鍋不粘鍋”表面涂層就表面涂層就是添加了聚四氟乙烯是添加了聚四氟乙烯特特種種纖纖維維特種纖維是合成纖維的進(jìn)一步

9、發(fā)展，它們產(chǎn)量不多，但品種較多，特種纖維是合成纖維的進(jìn)一步發(fā)展，它們產(chǎn)量不多，但品種較多，其中具有代表性的是芳綸纖維其中具有代表性的是芳綸纖維(芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺)材料，它具有重量材料，它具有重量輕、耐腐蝕、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、絕緣性好、耐輻射、加工方便等優(yōu)輕、耐腐蝕、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、絕緣性好、耐輻射、加工方便等優(yōu)點(diǎn)。它的比強(qiáng)度點(diǎn)。它的比強(qiáng)度(即同質(zhì)量材料得到的強(qiáng)度即同質(zhì)量材料得到的強(qiáng)度)5倍于鋼絲，被稱為倍于鋼絲，被稱為“合合成鋼絲成鋼絲”。芳綸纖維在高科技方面具有取代金屬材料的趨勢(shì)。芳綸。芳綸纖維在高科技方面具有取代金屬材料的趨勢(shì)。芳綸纖維的堅(jiān)韌、耐磨、剛?cè)峒婢撸质抢硐氲姆缽棽牧侠w維的

10、堅(jiān)韌、耐磨、剛?cè)峒婢撸质抢硐氲姆缽棽牧?用于制作防用于制作防彈背心彈背心)特特種種橡橡膠膠特種橡膠是在普通合成橡膠的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因而更具有優(yōu)異特種橡膠是在普通合成橡膠的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，因而更具有優(yōu)異性能。它們廣泛用于國(guó)防尖端工業(yè)和特殊的領(lǐng)域，有著其他材料所性能。它們廣泛用于國(guó)防尖端工業(yè)和特殊的領(lǐng)域，有著其他材料所無法替代的作用無法替代的作用三、新材料的發(fā)展方向三、新材料的發(fā)展方向1結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合。即新材料應(yīng)是結(jié)構(gòu)和功能上較為完美的結(jié)結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合。即新材料應(yīng)是結(jié)構(gòu)和功能上較為完美的結(jié)合。合。2智能型材料的開發(fā)。所謂智能型是要求材料本身具有一定的模仿智能型材料的開發(fā)。所謂智能型是要求材料本身具有一定的模仿生命體系的作用，既具有敏感又有驅(qū)動(dòng)的雙重的功能。生命體系的作用，既具有敏感又有驅(qū)動(dòng)的雙重的功能。3少污染或不污染環(huán)境。新材料在開發(fā)和使用過程中，甚至廢棄少污染或不污染環(huán)境。新材料在開發(fā)和使用過程中，甚至廢棄后，應(yīng)盡可能少地對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。后，應(yīng)盡可能少地對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。4能再生。為了保護(hù)和充分利用地球上的自然資源，開發(fā)可再生材能再生。為了保護(hù)和充分利用地球上的自然資源，開發(fā)可再生材料是首選。料是首選。5節(jié)約