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18 新型材料的研制

免费读1256字2024-07-22

  老师:同学你好,今天这节课我们来学习第九章第二节,新型材料的研制。2022年,北京成功举办了冬奥会,在这届冬奥会上出现了众多新型材料,制成的火炬、头盔、场馆滑雪板等等,都彰显了科技的进步。人类的社会发展历史都体现了材料的进步。从最早的石器时代到青铜时代、铁器时代以及现在的新型材料时代,时代进步的每一次都有材料的出现。材料我们可以将它分为无机材料、合成材料、复合材料三大类。无机材料又包括金属材料和无机非金属材料两小类。我们首先来看无机材料中的金属材料,我们在第五章已经学过金属材料,包括纯金属,也包括各种合金、纯金属,比如说铜线、铝罐、黄金,这些是纯金属合金。又比如说青铜、生铁钢、铝合金以及其他合金。现在已经出现了较多的新型合金,比如说钛合金,它高强度、高韧性、耐腐蚀、质地轻,所以广泛应用于航空航天领域。而钛合金与人体有很好的相融性,所以在人造骨当中,这些医疗领域也有广泛的应用。又比如储氢合金,它可以更方便地储存和释放氢气,对氢能的应用有很大的价值。这是形状记忆合金,它是镍合态形成的合金,它可以根据温度不同来改变形状,具有记忆功能。

  老师:我们再来看无机材料中的第二类无机非金属材料,它包括陶瓷、玻璃和水泥。传统的这些无机非金属材料耐高温,但是脆性大,容易破碎,所以现在研发了一些新型的无机非金属材料,比如说半化硅陶瓷,它就非常的坚硬。陶瓷假肢,它和组织具有相容性和生物稳定性。陶瓷刀长度非常大,压电陶瓷一敲打还能够产生电火花。

  老师:我们来将第一类无机材料进行一个小结。无机材料可以分为金属材料和无机非金属材料。金属材料包括纯金属和合金,生铁钢、特种合金、特殊功能合金等,它都属于合金。无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、水泥、光导纤维等。陶瓷也分为传统意义的陶瓷和新型陶瓷,这是第一大类无机材料。现代人的生活已经离不开合成材料,包括塑料、合成橡胶和合成纤维,它们都是以石油化工产品为主要原料,通过化学合成的方法制成的有机高分子化合物,合称三大合成材料。有机合成材料的诞生,结束了人类只能依靠天然材料的历史。

  老师:我们首先来看第一类塑料,常见的塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、电木塑料和有机玻璃。注意,这里的是指有机玻璃,它是一种塑料,而普通玻璃它是无机非金属材料。而我们生活中最常见的塑料就是聚乙烯和距离语息了,它们可以都做成薄膜,外观上非常相似,但是这两种薄膜又具有不同的性质。聚乙硒薄膜含有碳氢元素,没有毒性,可以用来包装食品,所以常用来做保鲜膜。而聚氯乙烯薄膜含有碳、氢、氯三种元素,有毒,不能用来包装食品。如果我们见到了这两种薄膜,该如何区分?我们通过下面的视频来观察现象。

  学生:这是一块聚乙烯薄膜,它具有无色透明的特征,用力拉扯这块薄膜据以吸薄膜具有良好的柔韧性。

  学生:这是一块巨绿一系薄膜,它同样具有无色透明的特征,用力拉扯这块薄膜巨率。以锡薄膜

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