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污染变色玻璃 美国加州大气污染观测实验室研制出一种 能探测污染的污染变色玻璃。这种玻璃受到污 染气体污染时能改变颜色,例如当受到酸性气 体污染时变成绿色、受到含胺气体污染时变成 黄灰色等,用它来制作污染检测材料和标示材 料将具有广泛的用途。 自洁玻璃 日本东京大学发明了一种二氧化钛( TiO 2 ) 涂层玻璃,能防止污垢和水点聚积于表面,可 达到自动清洗和防震的效果,可不费气力清洁 玻璃窗。 新型无机非金属材料 —— 光导纤维 涂有隐形材料的飞机 ---F117 有机高 分子材料 天然材料 合成材料 天然橡胶 天然纤维 : 棉花、羊毛 塑 料 合成纤维 合成橡胶 有机高 分子材 料(以 石油为 原料的 三大合 成材料) 塑料 聚乙烯塑料:食品袋 聚氯乙烯塑料:服装袋、农 用薄膜、雨衣等 合成纤维:尼龙、腈纶、涤纶等 合成橡胶:轮胎 优点:强度大、密度小; 缺点:不耐高温 纤维 天然纤维:毛、丝、麻、棉 化学纤维 合成纤维:尼龙、腈纶、涤纶等 人造纤维:人造棉、人造丝等 (蛋白质) 天然橡胶: 森林中有一种高大 的乔木,叫作“三 叶树”。如果用小 刀在它的树皮上割 开一个小口子,便 会有牛奶似的树汁 流淌出来。这种树 汁,就是今天人们 所熟悉的橡胶的最 初来源。在印第安 人的土语中,“橡 胶”就是“树木的 眼泪”的意思。 棉花和羊毛的纤维都是天然纤维 藏 羚 羊 纤维皇后 —— 绒之王 羊绒是 一根根细而弯曲的纤维 ,其中含有很多的空气, 并形成空气层,可以防御外来冷空气的侵袭,保留体温不 会减低。 一只绒山羊每年产绒仅 150-200 克。 羊绒纤维比 羊毛细 很多,外层鳞片也比羊毛细密、光滑, 重量轻、柔软、韧性好 由于天然有机高分子材料的有 限,人们以 石油、煤、天然气、 等物质作原料,经化学合成和加 工制得的化学高分子材料,主要 有塑料、合成橡胶、合成纤维 。 有机合成材料 (1)塑料:塑料 的品种很多,用途 也各不相同。常见 的塑料:聚乙烯 ( PE )、聚氯乙烯 ( PVC )、聚苯乙 烯( PS )、有机玻 璃( PMMA )和电 木塑料。 使用最多的是聚 乙烯塑料和聚氯乙 烯塑料。 聚氯乙烯 聚乙烯 考考你?你知道聚 乙烯和聚氯乙烯的 区别方法吗? 提示你:聚氯乙烯 含有 C 、 H 、 Cl 三种 元素而聚乙烯只含 有 C 、 H 两种元素。 第 2 节 新型材料的研制 材料是人类赖以生存和发展的重要物质 石器时代 青铜器时代 青铜(主要为 Cu 、 Sn 合金) 青铜(主要为 Cu 、 Sn 合金) 青铜器(战国)错金犀牛尊 青铜器(战国)司母戊方鼎 青铜器时代 铁 器 时 代 ? 铁耙 两汉时期 西汉农具 材料 --------- 人类文明的基石 让我们详细了解这些材料吧!! 材 料 复 合 材 料 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 无机材料 纯金属 合金 金属材料: 纯金属和合金 航母 航母 钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造人造骨 钛和钛合金 被认为是 21 世纪的重要材 料,它具有很多优良的性能,如熔点高、 密度小、可塑性好、易于加工、机械性能 好等。尤其是抗腐蚀性能非常好,即使把 它们放在海水中数年,取出后仍光亮如新, 其抗腐蚀性能远优于不锈钢,因此被广泛 用于火箭、导弹、航天飞机船舶、化工和 通讯设备等 钛金属腕表 钛合金 ? 钛合金优点: 高强度 高韧性 耐腐蚀 质地轻 储氢合金 ? 主要由钛系储氢 合金、锆系储氢 合金、铁系储氢 合金以及稀土系 储氢合金 ? 重要应用 利用储氢合金制 造镍氢电池 形状记忆合金 是具有形状记忆效应的合金被广泛用 于做人造卫星和宇宙飞船的天线,水暖系统、防火门和电路断 电的自动控制开关,以及牙齿矫正等医疗材料。 在航空上的应用 —— 月球上的“奇葩” 在室温下用形状记忆合金制成抛 物面天线,然后把它揉成直径 5 厘 米以下的小团,放入阿波罗 11 号 的舱内,在月面上经太阳光的照 射加热使它恢复到原来的抛物面 形状。这样就能用空间有限的火 箭舱运送体积庞大的天线了。 形状记忆合金的发现 20 世纪 60 年代初,美国马里兰州海军军械研究所的科学 家比勒,用镍钛合金丝做试验。这些合金丝弯弯曲曲,为了 使用方便,他把这些合金丝弄直了。但是,当他无意中把合 金丝靠近火的时候,奇迹发生了:已经弄直的合金丝居然完 全恢复了它们原来弯弯曲曲的形状。 形状记忆合金的特点 形状记忆合金材料是一种新型的功能材料,其特点是在 一定的外力作用下可以改变其形态 ( 形状和体积 ) ,但当温度 升高到某一定值时,它又可完全恢复原来的形态。 全程 Ti-Ni 记忆合金花 金属材料 ? 包括纯金属和合金 ? 金属材料使用的历史 ? 几种新型合金 钛合金 储氢合金 “ 形状记
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