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無(wú)機(jī)材料物理性能知識(shí)點(diǎn)整理

時(shí)間:2023-03-24 13:29:09 芷欣 物理 我要投稿
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無(wú)機(jī)材料物理性能知識(shí)點(diǎn)整理

  無(wú)機(jī)材料指由無(wú)機(jī)物單獨(dú)或混合其他物質(zhì)制成的材料。下面是小編精心整理的無(wú)機(jī)材料物理性能知識(shí)點(diǎn)整理,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。

無(wú)機(jī)材料物理性能知識(shí)點(diǎn)整理

  1.鐵電體與鐵磁體的定義和異同

  答:鐵電體是指在一定溫度范圍內(nèi)具有自發(fā)極化,并且自發(fā)極化方向可隨外加電場(chǎng)作可逆轉(zhuǎn)動(dòng)的晶體。鐵磁體是指具有鐵磁性的物質(zhì)。

  2.本征(固有離子)電導(dǎo)與雜質(zhì)離子電導(dǎo)

  答:本征電導(dǎo)是源于晶體點(diǎn)陣的基本離子的運(yùn)動(dòng)。這種離子自身隨著熱振動(dòng)離開(kāi)晶體形成熱缺陷。這種熱缺陷無(wú)論是離子或者空位都是帶電的,因而都可作為離子電導(dǎo)載流子。顯然固有電導(dǎo)在高溫下特別顯著;第二類(lèi)是由固定較弱的離子的運(yùn)動(dòng)造成的,主要是雜質(zhì)離子。雜質(zhì)離子是弱聯(lián)系離子,所以在較低溫度下雜質(zhì)電導(dǎo)表現(xiàn)顯著。

  相同點(diǎn):二者的離子遷移率和電導(dǎo)率表達(dá)形式相同

  不同點(diǎn):

  a.本征離子電導(dǎo)載流子濃度與溫度有關(guān),而雜質(zhì)離子電導(dǎo)載流子濃度與溫度無(wú)關(guān),僅決定于雜質(zhì)的含量

  B.由于雜質(zhì)載流子的生成不需要提供額外的活化能,即他的活化能比在正常晶格上的活化能要低得多,因此其系數(shù)B比本征電導(dǎo)低一些

  C.低溫部分有雜質(zhì)電導(dǎo)決定,高溫部分由本征電導(dǎo)決定,雜質(zhì)越多,轉(zhuǎn)折點(diǎn)越高

  3.離子電導(dǎo)和電子電導(dǎo)

  答:攜帶電荷進(jìn)行定向輸送形成電流的帶點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)稱(chēng)為載流子。載流子為離子或離子空位的為離子電導(dǎo);載流子是電子或空穴的為電子電導(dǎo)

  不同點(diǎn):

  a.離子電導(dǎo)是載流子接力式移動(dòng),電子電導(dǎo)是載流子直達(dá)式移動(dòng)

  B.離子電導(dǎo)是一個(gè)電解過(guò)程,符合法拉第電解定律,會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)對(duì)介質(zhì)內(nèi)部造成大量缺陷及破壞;而電子電導(dǎo)不會(huì)對(duì)材料造成破壞

  C.離子電導(dǎo)產(chǎn)生很困難,但若有熱缺陷則會(huì)容易很多;一般材料不會(huì)產(chǎn)生電子電導(dǎo),一般通過(guò)摻雜形式形成能量上的自由電子

  D.電子電導(dǎo)的電導(dǎo)率遠(yuǎn)大于離子電導(dǎo)

  原因:

  1.當(dāng)溫度升高時(shí),晶體內(nèi)的離子振動(dòng)加劇,對(duì)電子產(chǎn)生散射,自由電子或電子空穴的數(shù)量大大增加,總的效應(yīng)還是使電子電導(dǎo)非線性地大大增加;

  2.在弱電場(chǎng)作用下,電子電導(dǎo)和溫度成指數(shù)式關(guān)系,因此電導(dǎo)率的對(duì)數(shù)也和溫度的倒數(shù)成直線關(guān)系;

  3.在強(qiáng)電場(chǎng)作用下,晶體的電子電導(dǎo)率與電場(chǎng)強(qiáng)度之間不符合歐姆定律,而是隨場(chǎng)強(qiáng)增大,電導(dǎo)率有指數(shù)式增加

  4.鐵電體與反鐵電體

  答:鐵電體是指在一定溫度范圍內(nèi)具有自發(fā)極化,并且自發(fā)極化方向可隨外加電場(chǎng)作可逆轉(zhuǎn)動(dòng)的晶體;反鐵電體是指晶體中相鄰的離子沿反平行方向發(fā)生自發(fā)極化,宏觀上自發(fā)極化為零且無(wú)電滯回線的材料

  不同點(diǎn):

  1.在反鐵電體的晶格中,離子有自發(fā)極化,以偶極子形式存在,偶極子成對(duì)的按反平行方向排列,這兩部分偶極子的偶極矩大小相等,方向相反;而在鐵電體的晶格中,偶極子的極性是相同的,為平行排列

  2.反鐵電體具有雙電滯回線,鐵電體具有電滯回線

  3.當(dāng)外電場(chǎng)降至零時(shí),反鐵電體無(wú)剩余極化,鐵電體存在剩余計(jì)

  5.聲頻支與光頻支的異同

  答:相同點(diǎn):聲頻支與光頻支都是由于一維雙原子點(diǎn)陣的振動(dòng)引起的,且都是獨(dú)立的格波,頻率都與元胞振動(dòng)頻率相同

  不同點(diǎn):

  1.聲頻支是相鄰原子具有相同的振動(dòng)方向,表示了元胞的質(zhì)量中心的振動(dòng);光頻支是相鄰兩種原子振動(dòng)方向相反,表示了元胞的質(zhì)量中心維持不同,因而引起了一個(gè)范圍很小,頻率很高的振動(dòng)

  2.聲頻支是低溫下的格波,頻率小影響范圍廣,是同一類(lèi)原子不同晶胞之間相互振動(dòng)引起的;光頻支是晶體熔融溫度下的格波,頻率高,影響范圍小,是不同類(lèi)原子同一晶胞之間相互振動(dòng)引起的。

  6.抗熱震斷裂性與抗熱震損傷性

  答:材料發(fā)生瞬時(shí)斷裂,抵抗這類(lèi)破壞的性能稱(chēng)為抗熱沖擊斷裂性能

  在熱沖擊循環(huán)作用下,材料表面開(kāi)裂,剝落,并不斷發(fā)展,最終碎裂或變質(zhì),抵抗這類(lèi)破壞的性能稱(chēng)為抗熱沖擊損傷性能。

  7.熱容與熱膨脹

  答:熱容是描述材料中分子熱運(yùn)動(dòng)的能量隨溫度而變化的一個(gè)物理量,定義為使物體溫度升高1K所需外界提供的能量

  熱膨脹是指物體的體積或長(zhǎng)度隨溫度的升高而增大的現(xiàn)象

  相同點(diǎn):熱膨脹系數(shù)與熱容密切相關(guān)且有著相似的規(guī)律,兩者曲線近于平行,變化趨勢(shì)相同,即兩者比值接近于恒值

  不同點(diǎn):熱容具有可加性,與材料結(jié)構(gòu)關(guān)系不大,氣孔率大,熱容小

  熱膨脹不具可加性,與材料結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系,氣孔率對(duì)其影響不大

  8.裂紋快速發(fā)展與靜態(tài)疲勞

  答:裂紋快速發(fā)展----按照格里菲斯微裂紋理論,裂紋的快速發(fā)展,材料的斷裂強(qiáng)度不是取決于裂紋的數(shù)量,而是決定于裂紋的大小,即是由最危險(xiǎn)的裂紋尺寸(臨界裂紋尺寸)決定材料的強(qiáng)度,一旦裂紋超過(guò)臨界尺寸,裂紋就迅速擴(kuò)展而斷裂

  靜態(tài)疲勞是指裂紋在使用應(yīng)力下,隨著時(shí)間的推移而緩慢擴(kuò)展,也稱(chēng)亞臨界擴(kuò)展。裂紋緩慢擴(kuò)展的結(jié)果是裂紋尺寸逐漸加大,一旦達(dá)到臨界尺寸就會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展而破壞

  二.簡(jiǎn)答

  1.格里菲斯微裂紋理論

  答:實(shí)際材料中總是存在許多細(xì)小的裂紋或缺陷;在外力作用下,這些裂紋和缺陷附近產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象;當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí),裂紋的擴(kuò)展導(dǎo)致了材料斷裂。換句話說(shuō),斷裂并不是晶體同時(shí)沿整個(gè)原子面拉斷,而是裂紋嚴(yán)重某一存在有缺陷的原子面發(fā)生擴(kuò)展的結(jié)果。材料內(nèi)部?jī)?chǔ)存的彈性應(yīng)變能的降低大于由于開(kāi)裂形成兩個(gè)新表面所的表面時(shí),裂紋將發(fā)生擴(kuò)展;反之,裂紋將不會(huì)擴(kuò)展

  2.裂紋來(lái)源

  答:

  1.由于晶體微觀結(jié)構(gòu)中存在缺陷,當(dāng)受到外力作用時(shí),在這些缺陷處就引起應(yīng)力集中,導(dǎo)致裂紋結(jié)核

  2.材料表面的機(jī)械損傷與化學(xué)腐蝕形成表面裂紋,此種裂紋最危險(xiǎn),裂紋的擴(kuò)展常常由表面裂紋開(kāi)始

  3.由于熱應(yīng)力而形成裂紋

  3.提高陶瓷材料強(qiáng)度的方法

  答:

  1.利用顯微結(jié)構(gòu)增韌和熱壓燒結(jié),使晶粒超細(xì)化,以減少氣孔,裂紋尺寸和數(shù)量

  2.預(yù)加壓應(yīng)力---材料加熱后急劇冷卻,進(jìn)行熱韌化,表面冷卻速度高于內(nèi)部,因而使

  材料表面引入殘余壓力

  3.化學(xué)強(qiáng)化----通過(guò)改變表面的化學(xué)組成,消除表面缺陷,使表面的摩爾體積比內(nèi)部的大,并使表面殘余壓應(yīng)力更高

  4.將表面拋光或化學(xué)處理,消除表面缺陷

  5.復(fù)合強(qiáng)化:纖維增強(qiáng),晶粒增強(qiáng)

  4熱膨脹微觀機(jī)理

  答:固體材料熱膨脹的物理本質(zhì)可以歸結(jié)為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)間平均距離隨溫度升高而增大。在熱振動(dòng)過(guò)程中,在質(zhì)點(diǎn)平衡位置r0的兩側(cè)合力曲線的斜率是不等的。溫度越高,振幅越大,質(zhì)點(diǎn)在r0兩側(cè)受力不對(duì)稱(chēng)情況越顯著,平衡位置向右移動(dòng)越多,相鄰質(zhì)點(diǎn)間平均距離就增加得越多,以致晶胞參數(shù)增大,宏觀上便表現(xiàn)為晶體的熱膨脹。

  次要機(jī)理:隨溫度升高熱缺陷濃度按指數(shù)關(guān)系增加,熱缺陷的形成將造成局部晶格膨脹和畸變

  5.熱傳導(dǎo)隨溫度如何變化

  答:熱傳導(dǎo)是指當(dāng)固體材料一端的溫度比另一端高時(shí),熱量從熱端自動(dòng)的傳向冷端的現(xiàn)象。在溫度不太高的范圍內(nèi),無(wú)機(jī)材料中的熱傳導(dǎo)主要是聲子傳導(dǎo)。但是在溫度較高時(shí),介質(zhì)由于結(jié)構(gòu)松弛而產(chǎn)生蠕變,導(dǎo)致介質(zhì)的彈性模量迅速下降,v則呈現(xiàn)出隨溫度增大而減小的趨勢(shì)

  6.愛(ài)因斯坦模型(92)

  答:愛(ài)因斯坦提出的假設(shè)是:每一個(gè)原子都是一個(gè)獨(dú)立的振子原子之間彼此無(wú)關(guān),并且都以相同的角頻率xa

  離子電導(dǎo)的特點(diǎn):

  1、源于晶體點(diǎn)陣的基本離子的運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為固有離子電導(dǎo)。這種離子自身隨著熱振動(dòng)離開(kāi)晶格形成熱缺陷這種熱缺陷,無(wú)論是離子或者空位都是帶電的,因而都可以作為離子電導(dǎo)載流子。

  2、由固定較弱的離子運(yùn)動(dòng)造成的,主要是雜質(zhì)離子。

  影響離子電導(dǎo)的因素:

  1、溫度,低溫下雜志電導(dǎo)占主要地位,高溫下固有電導(dǎo)起主導(dǎo)作用。

  2、晶體結(jié)構(gòu),熔點(diǎn)高的晶體,結(jié)合力大,相應(yīng)的活化能也高,電導(dǎo)率低。

  3、晶格缺陷

  一、材料熱容

  1.無(wú)機(jī)材料的熱容

  CvCp的公示表示

  熱容的物理意義:

  2.晶態(tài)固體熱容的經(jīng)典理論

  晶格振動(dòng)理論

  自由電子氣體模型此處需要掌握一個(gè)重要的定律-杜隆泊替定律需要熟練記住所需要的公示。

  3.量子理論

  愛(ài)因斯坦的量子熱容理論,需要稍微熟悉相關(guān)的公示及基本定理,同時(shí)要明白愛(ài)因斯坦理論的不足與原因

  還需要了解完善的德拜量子熱容理論

  了解相關(guān)的相關(guān)名詞解釋聲頻支,光頻支,同時(shí)此處還有幾個(gè)重要公式需要了解及推算過(guò)程。比如Cm,v

  通過(guò)對(duì)德拜熱容模型的分析,了解其局限性。

  然后了解熱容的本質(zhì)

  二、材料的熱膨脹

  1、無(wú)機(jī)材料的熱膨脹系數(shù)

  熱膨脹的定義:

  線膨脹,體膨張的區(qū)別及公式

  當(dāng)物體為正方體,晶體時(shí)不同的計(jì)算方式

  2、固體材料的熱膨脹機(jī)理

  線性振動(dòng)與非線性振動(dòng)的定義

  固體材料熱膨脹的本質(zhì):(重點(diǎn))

 。1)用作用力的曲線解釋

 。2)用勢(shì)能曲線解釋

  三、材料的熱傳導(dǎo)

  1、固體材料熱傳導(dǎo)的宏觀規(guī)律

  熱傳導(dǎo)定義

  傅里葉定律

  應(yīng)用于傅里葉定律的三個(gè)假設(shè)

  2、聲子和聲子傳導(dǎo)

  聲子的定義

  固體熱傳導(dǎo)公式

  聲子的熱傳導(dǎo)機(jī)理:

  影響聲子的自由程的因素

  3、光子傳導(dǎo)

  光子熱導(dǎo)

  光子的平均自由程

  4、影響熱導(dǎo)率的因素

 、贉囟

 、陲@微結(jié)構(gòu)的影響

 、刍瘜W(xué)組成的影響

 、軞饪茁蕦(duì)復(fù)相陶瓷的熱導(dǎo)率的影響

  晶體與非晶體導(dǎo)熱系數(shù)曲線的差別

  四、材料的熱穩(wěn)定性(這里面有很重要的公式,建議仔細(xì)觀看)

  1、材料的熱應(yīng)力

  熱應(yīng)力定義

  2、材料的熱穩(wěn)定性

  熱穩(wěn)定定義

  熱沖擊損壞類(lèi)型

  3、熱應(yīng)力斷裂抵抗因子R

  4、熱沖擊損傷性能

  熱沖擊損傷以應(yīng)變能-斷裂能為判據(jù)

  抗熱應(yīng)力損傷因子

  主要分類(lèi)

  無(wú)機(jī)材料一般可以分為傳統(tǒng)的和新型的無(wú)機(jī)材料兩大類(lèi)。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)材料是指以二氧化硅及其硅酸鹽化合物為主要成分制備的材料,因此又稱(chēng)硅酸鹽材料。

  新型無(wú)機(jī)材料是用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各種非金屬化合物經(jīng)特殊的先進(jìn)工藝制成的材料。

  無(wú)機(jī)非金屬

  具有機(jī)械功能、熱功能和部分化學(xué)功能為無(wú)機(jī)非金屬結(jié)構(gòu)用材料,分為氧化物和非氧化物,結(jié)構(gòu)包括單晶、多晶、玻璃、復(fù)合材料和涂層及薄膜。鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)具有較大市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)化技術(shù)較成熟和經(jīng)濟(jì)效益好的新型無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)材料。

  高性能結(jié)構(gòu)陶瓷

  高性能結(jié)構(gòu)陶瓷具有比強(qiáng)度高、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)越性能。由于技術(shù)進(jìn)步,結(jié)構(gòu)陶瓷的性能提高,使其對(duì)傳統(tǒng)金屬材料的優(yōu)勢(shì)日益顯示出來(lái),國(guó)際上使用結(jié)構(gòu)陶瓷部件已經(jīng)形成很大的市場(chǎng)。本年度重點(diǎn)支持:

 。1)航空、汽車(chē)、火車(chē)等交通車(chē)輛用的陶瓷零部件;

 。2)現(xiàn)代工業(yè)用耐高溫、耐磨損、耐腐蝕等高性能陶瓷結(jié)構(gòu)件;

  (3)可替代進(jìn)口和特殊用途的高性能陶瓷結(jié)構(gòu)件;

 。4)電子陶瓷高溫?zé)Y(jié)用高級(jí)窯具材料與制品。

  無(wú)機(jī)非金屬功能材料

  無(wú)機(jī)非金屬功能材料是指具有電導(dǎo)性、半導(dǎo)體性、光電性、壓電性、鐵電性、耐腐蝕、化學(xué)吸附性、吸氣性、耐輻射性等許多功能的一類(lèi)材料。這類(lèi)材料品種多,具有技術(shù)含量高、產(chǎn)品更新?lián)Q代快、附加值高、經(jīng)濟(jì)效益明顯的特點(diǎn)。本年度重點(diǎn)支持:

  電子功能陶瓷材料

  微電子工業(yè)是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)熱點(diǎn)。我國(guó)已將微電子產(chǎn)業(yè)列入“十五”的發(fā)展重點(diǎn),電子功能陶瓷是微電子器件的基本材料之一,用途廣泛。本年度重點(diǎn)支持:

 。1)大規(guī)模集成電路用新型封裝材料和高頻絕緣用新型高性能絕緣陶瓷;

 。2)可代替進(jìn)口的新型微波陶瓷和陶瓷電容器用介電陶瓷與鐵電陶瓷;

 。3)大規(guī)模集成電路用高性能貼片元件專(zhuān)用電子陶瓷原料與制品。

  敏感功能陶瓷材料

  敏感功能陶瓷在機(jī)電一體化用的傳感器和微動(dòng)作執(zhí)行機(jī)構(gòu)等方面有廣泛的應(yīng)用,我國(guó)在這方面有很大的進(jìn)步,但一些關(guān)鍵的高性能傳感器等產(chǎn)品與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品仍有差距,整體技術(shù)水平急待提高。本年度重點(diǎn)支持:

  (1)新型高性能工業(yè)溫度、濕度檢測(cè)、汽車(chē)傳感器用的陶瓷;各類(lèi)氣體探測(cè)用功能陶瓷;溫度補(bǔ)償器、熱傳感和自控加熱元件等功能陶瓷;

 。2)超聲轉(zhuǎn)換、微位移器、新型壓電馬達(dá)、濾波器用壓電陶瓷材料;

  (3)無(wú)機(jī)非金屬智能材料、能源轉(zhuǎn)換材料及產(chǎn)品。

  光功能陶瓷材料

  新型功能陶瓷材料具有獨(dú)特的光電性能,已成為光通信產(chǎn)業(yè)不可缺少的材料。我國(guó)光通信用功能陶瓷材料與國(guó)外水平相比有較大差距,已成為我國(guó)信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸之一。本年度重點(diǎn)支持:

 。1)激光元件用功能陶瓷材料(包括激光調(diào)制、激光窗口材料),紅外輻射與接收材料,實(shí)用化的光轉(zhuǎn)換材料;

  (2)光存儲(chǔ)、視頻顯示和存儲(chǔ)系統(tǒng)、光開(kāi)關(guān)等用光功能陶瓷;

 。3)薄膜顯示、PDP材料、高亮度超高效發(fā)光管用材料;

 。4)新型高性能的光傳輸材料、光放大、光電耦合材料的功能陶瓷制品。

  人工晶體

  人工晶體又稱(chēng)合成晶體。單晶及多晶具有各種獨(dú)特的物理性質(zhì),能實(shí)現(xiàn)電、光、聲、熱、力等不同能量形式的交互作用和轉(zhuǎn)化,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用十分廣泛。。

  人工晶體作為一種特種功能材料,在材料學(xué)、光學(xué)、光電子、醫(yī)療生物領(lǐng)域有著廣泛的作用。用于人工晶體生長(zhǎng)的方法有多種,如:物理氣相沉淀、水熱法、低溫溶液生長(zhǎng)、籽晶提拉、坩堝下降等。其中水熱法晶體生長(zhǎng)可以使晶體在非受限的條件下充分生長(zhǎng),可以長(zhǎng)出形態(tài)各異、結(jié)晶完好的晶體而受到廣泛應(yīng)用。水熱法可用于生長(zhǎng)各種大的人工晶體,制備超細(xì)、無(wú)團(tuán)聚或少團(tuán)聚、結(jié)晶完好的微晶。適合生長(zhǎng)熔點(diǎn)較高,具有包晶反應(yīng)或非同成分融化,而在常溫下又不溶解各種溶劑或溶解后即分解,不能再結(jié)晶的晶體材料。與其他的合成方法相比,水熱法合成的晶體具有純度高、缺陷少,熱應(yīng)力小質(zhì)量好等特點(diǎn)。近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,水熱法合成技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,該技術(shù)已成功地應(yīng)用于人工水晶的合成、陶瓷粉末材料的制備和人工寶石的合成等領(lǐng)域。

  功能玻璃

  功能玻璃是指采用精制、高純或新型原料,并采用新工藝技術(shù)制成的具有特殊性能和功能的玻璃或無(wú)機(jī)非晶態(tài)材料,是高技術(shù)領(lǐng)域特別是光電技術(shù)不可缺少的基礎(chǔ)材料。本年度重點(diǎn)支持:

 。1)光傳輸功能玻璃;

  (2)光電、壓電、激光、電磁、耐輻射、防紫外等功能玻璃;

  (3)特殊用途的高強(qiáng)度玻璃;

  (4)生物體和固定酶生物化學(xué)功能玻璃;

 。5)液晶顯示用彩色濾光片。

  催化及環(huán)保用陶瓷

  催化劑載體既要有良好機(jī)械性能,又要求有化學(xué)環(huán)境穩(wěn)定性和特定化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)選擇性。在汽車(chē)尾氣和化工環(huán)保行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。本年度重點(diǎn)支持:

  (1)代替進(jìn)口、可形成批量生產(chǎn)的高性能催化劑載體;

 。2)環(huán)保用高性能多孔陶瓷材料。

  高分子材料

  高分子材料也稱(chēng)為聚合物材料,是以高分子化合物為基體,再配有其他添加劑(助劑)所構(gòu)成的材料。高分子材料按來(lái)源分為天然高分子材料和合成高分子材料。天然高分子是存在于動(dòng)物、植物及生物體內(nèi)的高分子物質(zhì),可分為天然纖維、天然樹(shù)脂、天然橡膠、動(dòng)物膠等。合成高分子材料主要是指塑料、合成橡膠和合成纖維三大合成材料,此外還包括膠黏劑、涂料以及各種功能性高分子材料。合成高分子材料具有天然高分子材料所沒(méi)有的或較為優(yōu)越的性能——較小的密度、較高的力學(xué)、耐磨性、耐腐蝕性、電絕緣性等[1]。

  應(yīng)用

 。1)塑料

  塑料是指以聚合物為主要成分,在一定條件(溫度、壓力等)下可塑成一定形狀并且在常溫下保持其形狀不變的材料。塑料根據(jù)加熱后的情況又可分為熱塑性塑料和熱固性塑料。加熱后軟化,形成高分子熔體的塑料成為熱塑性塑料。主要的熱塑性塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、尼龍、聚碳酸酯、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等。加熱后固化,形成交聯(lián)的不熔結(jié)構(gòu)的塑料稱(chēng)為熱固性塑料。常見(jiàn)的有環(huán)氧樹(shù)脂,酚醛塑料,聚酰亞胺,三聚氰氨甲醛樹(shù)脂等。塑料的加工方法包括注射,擠出,膜壓,熱壓,吹塑等等。

  (2)橡膠

  橡膠又可以分為天然橡膠和合成橡膠。天然橡膠的主要成分是聚異戊二烯。合成橡膠的主要品種有丁基橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、三元乙丙橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠等等。

 。3)纖維

  纖維是高分子材料的另外一個(gè)重要應(yīng)用。常見(jiàn)的合成纖維包括尼龍、滌綸、腈綸聚酯纖維、芳綸、丙綸纖維等。

 。4)涂料

  涂料是涂附在工業(yè)或日用產(chǎn)品表面起美觀或這保護(hù)作用的一層高分子材料、常用的工業(yè)涂料有環(huán)氧樹(shù)脂,聚氨酯等。

 。5)粘合劑

  也是一類(lèi)重要的高分子材料。人類(lèi)在很久以前就開(kāi)始使用淀粉,樹(shù)膠等天然高分子材料做黏合劑,F(xiàn)代黏合劑通過(guò)其使用方式可以分為聚合型,如環(huán)氧樹(shù)脂;熱融型,如尼龍,聚乙烯;加壓型,如天然橡膠;水溶型,如淀粉。

  未來(lái)發(fā)展

  迅速發(fā)展的電子工業(yè)、空間科學(xué)、核技術(shù)、激光技術(shù)、高能電池、太陽(yáng)能利用等領(lǐng)域,對(duì)材料性能提出了各種新的要求。因而在傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料基礎(chǔ)上發(fā)展出了高溫材料、高強(qiáng)材料、電子材料、光學(xué)材料以及激光、鐵電、壓電等材料,這些說(shuō)明了新材料發(fā)展和高科技發(fā)展是緊密聯(lián)系的.因此,它在現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代國(guó)防、現(xiàn)代生活的應(yīng)用方面前景廣闊。未來(lái)新材料的發(fā)展方向是各種材料相復(fù)合,即可改善無(wú)機(jī)材料脆性的弱點(diǎn),并可具有高彈性模量,低比重,高韌性.未來(lái)電子材料的工程發(fā)展方向是微小型化、薄膜化,消除缺陷與微電子的集成工藝相結(jié)合.結(jié)構(gòu)材料的工程研究方向主要是在應(yīng)用上的可靠性,生產(chǎn)上的重復(fù)性、穩(wěn)定性以及成本的逐步下降.新材料和傳統(tǒng)無(wú)機(jī)材料相比,一個(gè)重要的變化是從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型并繼續(xù)向知識(shí)密集型的新興工業(yè)過(guò)渡。今后,多學(xué)科交叉的各種復(fù)合材料將越來(lái)越占據(jù)材料工業(yè)的主導(dǎo)地位。

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