力东理子大？ SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 新型无机非金属材料
新型无机非金属材料
一、什么是无机非金属材料 1、材料 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是 人类进步的里程碑。历史上的石器时代、青铜器 时代、铁器时代都是以材料作为时代主要标志的。 石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高 分子（如塑料等）、单晶材料，每一种新型材料 的研制成功，都引起人类文化和生活的新变化。 没有半导体材料，便不可能有目前的计算机技术： 没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有今 天的宇航工业；没有低损耗的光导纤维，也就没 有现代的光通讯；没有有机高分子材料，人们的 生活也不可能像今天这样丰富多彩
一、什么是无机非金属材料 1、材料 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是 人类进步的里程碑。历史上的石器时代、青铜器 时代、铁器时代都是以材料作为时代主要标志的。 石器、陶瓷、铁、铜、玻璃、水泥、有机高 分子（如塑料等）、单晶材料，每一种新型材料 的研制成功，都引起人类文化和生活的新变化。 没有半导体材料，便不可能有目前的计算机技术； 没有耐高温、高强度的特殊结构材料，便没有今 天的宇航工业；没有低损耗的光导纤维，也就没 有现代的光通讯；没有有机高分子材料，人们的 生活也不可能像今天这样丰富多彩
2、材料的几种分类方法 (1)按化学组成和特性分 传统无机非金属材料 无机非金属材料 新型无机非金属材料 金属材料 高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维
(1)按化学组成和特性分 无机非金属材料 传统无机非金属材料 新型无机非金属材料 金属材料 高分子材料：塑料、合成橡胶、合成纤维 2、材料的几种分类方法
(2)按用途分 结构材料： 利用材料的力学和理、化性质， 广泛应用于机械制造、工程建 设、交通运输等各个工业部门 功能材料： 利用材料的热、光、电、磁等性 能用于电子、激光、通讯、能源 和生物工程等许多高新技术领域
(2)按用途分 结构材料： 利用材料的力学和理、化性质， 广泛应用于机械制造、工程建 设、交通运输等各个工业部门 功能材料： 利用材料的热、光、电、磁等性 能用于电子、激光、通讯、能源 和生物工程等许多高新技术领域
3、生活中的无机非金属材料 (1)玻璃、水泥、陶瓷 (2)石英钟表 (3)手表上的“19钻”（人造红宝石轴承的数目) (4)玻璃刀（金刚砂) (5)金刚石钻头 (6)彩电（荧光材料) (7)煤气炉中的电子打火 (压电陶瓷) (8)海底电缆（光导纤维） (9)电脑的CPU(单晶硅) 0隐形飞机（特殊光学材料）
3、生活中的无机非金属材料 ⑴玻璃、水泥、陶瓷 ⑸金刚石钻头 ⑶手表上的“19钻”(人造红宝石轴承的数目) ⑷玻璃刀（金刚砂） ⑵石英钟表 ⑺煤气炉中的电子打火 ⑹彩电（荧光材料） ⑻海底电缆（光导纤维） ⑼电脑的CPU（单晶硅） ⑽隐形飞机（特殊光学材料） (压电陶瓷)
一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度 和抗腐蚀等优良工程性能，其主要缺点是抗拉 强度低、韧性差。 现代科学技术的发展，要求材料具有强度 高、耐腐蚀、耐高温和其他一些特殊性能，这 大大促进了无机非金属材料的发展，使无机非 金属材料领域除使用传统的硅酸盐材料外，出 现了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等 许多具有特殊性能的新型材料，广泛应用于建 筑、治金、机械及尖端科技领域
一般无机非金属材料具有耐高温、高硬度 和抗腐蚀等优良工程性能，其主要缺点是抗拉 强度低、韧性差。 现代科学技术的发展，要求材料具有强度 高、耐腐蚀、耐高温和其他一些特殊性能，这 大大促进了无机非金属材料的发展，使无机非 金属材料领域除使用传统的硅酸盐材料外，出 现了氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等 许多具有特殊性能的新型材料，广泛应用于建 筑、冶金、机械及尖端科技领域
4、新型无机非金属材料的特征 (1)耐高温、强度高 (2)具有电学性质 (3)具有光学性质 4)具有生物功能
4、新型无机非金属材料的特征 （1）耐高温、强度高 （2）具有电学性质 （3）具有光学性质 （4）具有生物功能
二、几种典型的新型无机非金属材料 1、结构材料一高温结构陶瓷 2、功能材料一光导纤维（光纤)
二、几种典型的新型无机非金属材料 1、结构材料—— 2、功能材料——光导纤维（光纤） 高温结构陶瓷
1、结构材料—高温结构陶瓷 高温结构材料与金属材料的性能比较： 高温结构材料：耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。 金属材料： 易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用 (1)氧化铝陶瓷 性能 用途 熔点高 坩埚、高温炉管、氧化铝陶瓷制品 硬度大 刚玉球磨机、 高压钠灯灯管、 透明、耐高温 高纯氧化铝透明陶瓷管 用途示例：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由 于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400℃)强烈腐蚀的特殊材料， 所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯
1、结构材料——高温结构陶瓷 (1)氧化铝陶瓷 用 途 坩埚、高温炉管、 刚玉球磨机、 性 能 熔点高 硬度大 透明、耐高温 高压钠灯灯管、 用途示例：钠蒸气放电发光问题早在1950年就得以解决，由 于没有一种能抵御高温钠蒸气（1400℃）强烈腐蚀的特殊材料， 所以，直到1965年才制取第一支高压钠灯。 高温结构材料与金属材料的性能比较： 耐高温、耐腐蚀、硬度大、耐磨损、不怕氧化。 金属材料： 易受腐蚀、不耐氧化、不适合高温时使用 高纯氧化铝透明陶瓷管 氧化铝陶瓷制品 高温结构材料:
(2)氮化硅陶瓷 主要特性 ①超硬度，耐磨损；②抗腐蚀，高温 时也抗氧化；③抗冷热冲击而不碎裂； ④耐高温且不易传热；⑤本身具有润 滑性 主要用途 制造轴承、汽轮机叶片、机械密 封环、永久性模具等机械构件。用于 制造柴油机中发动机部件的受热面等 如： Si3N4基陶瓷球轴承 沙漠车 氮化硅陶瓷部件 等 此外，高温结构陶瓷还有：氮化硼陶瓷、碳化 硼陶瓷、氧化锆陶瓷 、碳化硅陶瓷 等
(2)氮化硅陶瓷 主要特性 ①超硬度，耐磨损；②抗腐蚀，高温 时也抗氧化；③抗冷热冲击而不碎裂； ④耐高温且不易传热；⑤本身具有润 滑性 主要用途 制造轴承、汽轮机叶片、机械密 封环、永久性模具等机械构件。用于 制造柴油机中发动机部件的受热面等 如： ， 此外，高温结构陶瓷还有：氮化硼陶瓷、碳化 硼陶瓷、 、 等。 Si3N4基陶瓷球轴承 氮化硅陶瓷部件 沙漠车 等 氧化锆陶瓷 碳化硅陶瓷