高中化学有哪些是复合材料,新型无机非金属材料,和新型有机高分子材料,

高中化学有哪些是复合材料,新型无机非金属材料,和新型有机高分子材料,
高中化学有哪些是复合材料,新型无机非金属材料,和新型有机高分子材料,

高中化学有哪些是复合材料,新型无机非金属材料,和新型有机高分子材料,
1、复合材料(omposite materials),是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料.各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求.复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类.金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金.非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等.增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等.
新型无机非金属材料
具有耐高温,强度高的特性,具有电学特性,光学特性以及生物功能.可制汽轮机叶片、轴承、永久性磨具、绝缘体、半导体、导体、超导体等,用于医疗、信息处理、通讯、制人造牙齿、人造骨骼等
品种 氧化铝 陶瓷（人造刚玉）

主要特征 1.高熔点
2.高硬度
3.可制成透明陶瓷
4.不溶于水,无毒,强度高
5.对人体有较好的适应性

主要用途 高级耐火材料,刚玉球磨机,高压钠灯的灯管,人造骨,人造牙 ,人造心脏瓣膜
人造关节等


氮化硅陶瓷 1.超硬度,耐磨损
2.抗腐蚀,高温时也抗氧化
3.抗冷热冲击而不破裂
4.耐高温且不易传热
5.本身有润滑性
用途 制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环,永久性模具的机械构件,用于制造柴油机中发动机部件的受热面等.
光导纤维

特征 1.传导的能力非常强
2.抗干扰性好,不发生电辐射,
通讯质量高
3.质量轻,光纤细,耐腐蚀
用途 通讯材料,光缆作为长途通讯 的干
线,医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控照明等


新型有机高分子材料
一种与普通高分子材料不同的特殊材料制成的半透膜,它对被分离的物质具有选择性的透过功能,我们称这类材料为功能高分子材料,具有光,电,磁等特殊功能.
1．高分子分离膜 2．传感膜 3．热电膜 4．人工器官 5．高吸水性高分子 6．隐形眼镜 7．智能材料 8．生物材料
下列不属于新型有机高分子材料的是： （ ）
A．高分子分离膜 B．液晶高分子材料
C．生物高分子材料 D．有机玻璃

有机玻璃是传统三大合成材料中的塑料,它不属于新型有机高分子材料.答案：D
下列有关新型高分子材料的说法中,不正确的是：（ ）
A．高分子分离膜应用于食品工业中,可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等.
B． 复合材料一般是以一种材料作为基体,另一种材料作为增强剂.
C．导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料.
D．合成高分子材料制成的人工器官都受到人体的排斥作用,难以达到生物相容的程度.
并不是所有人工合成的高分子材料植入人体都出现排斥反应,有不少的新型高分子材料具有优异的生物
兼容性,在人体中排异很小,可以满足人工器官对材料的苛刻要求.
答案：D
随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入,使一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大,
下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是
（A）新型导电材料 （B）仿生高分子材料
（C）高分子智能材料 （D）电磁屏蔽材料
随着社会的进步,科学技术的发展,高分子材料的作用越来越重用.特别是在尖端技术领域,对合成材
料提出了更高的要求,尤其是在具有特殊性质的功能性材料和多种功能集一身的复合材料.
答案：AD

常见复合材料
一.玻璃纤维复合材料----玻璃钢
增强剂:玻璃纤维(SiO2+其他氧化物)比强度和比模量高,耐高温,化学稳定性好,电绝缘性较好.
（1）热塑性玻璃钢
粘结剂:热塑性树脂—尼龙,聚烯烃类,聚苯乙烯类,(热塑性聚脂,聚碳酸脂)机械性能,介电性能,耐热性和抗衰老性能较好
（2）热固性玻璃钢
粘结剂:热固性树脂---酚醛树脂,环氧树脂(...

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常见复合材料
一.玻璃纤维复合材料----玻璃钢
增强剂:玻璃纤维(SiO2+其他氧化物)比强度和比模量高,耐高温,化学稳定性好,电绝缘性较好.
（1）热塑性玻璃钢
粘结剂:热塑性树脂—尼龙,聚烯烃类,聚苯乙烯类,(热塑性聚脂,聚碳酸脂)机械性能,介电性能,耐热性和抗衰老性能较好
（2）热固性玻璃钢
粘结剂:热固性树脂---酚醛树脂,环氧树脂(不饱和聚酯树脂,有机硅树脂)
性能:轻,比强度高(高于铜合金和铝合金,有高于合金钢),耐蚀性好,介电性能优越,成型性能良好刚度较差,易老化,易蠕变.
用途:玻璃纤维/尼龙—轴承,轴承架,齿轮;玻璃纤维/聚苯乙烯—汽车内装饰制品,机壳.
二.碳纤维复合材料
增强剂:碳纤维(石墨)高强度,高弹性模量且2000° C以上保持不变;-180° C不变脆.
(1)碳纤维树脂复合材料
基体-----环氧树脂,酚醛树脂,聚四氟乙烯性能普遍优于玻璃钢;
用途:航天材料-----飞行器,火箭外层材料,天线支架,壳体,机架 ,齿轮,轴承,活塞,密封圈,化工容器
(2)碳纤维金属复合材料
基体-----金属(主要为熔点较低的金属或合金,如碳纤/铝锡合金)
性能特点:接近于金属熔点仍有很好的强度和弹性模量
用途:碳纤/铝锡合金—高强度高级轴承其减磨性能优于铝锡合金.
三、硼纤维复合材料
增强剂:硼纤维------硼纤维沉积于钨丝
(1)硼纤维树脂复合材料
基体—环氧树脂,聚苯并咪唑,聚酰亚胺树脂
性能:抗压强度为碳纤维复合材料的2～2.5倍,剪切强度高,蠕变小,硬度和弹性模量高,高疲劳强度(340～390MN/m2),耐辐射,化学稳定(水,有机溶剂,燃料,润滑剂),导热性能和导电性能好,硼纤维是半导体.
应用:航空和宇航材料,如:翼面,仪表盘,转子,叶片,直升机螺旋桨叶的传动轴等
(2)硼纤维金属复合材料
基体—铝镁及其合金,钛及其合金应用:航空,火箭
性能:如铝基复合材料的强度,弹性模量,疲劳极限高于高强铝合金和耐热铝合金,比强度高于钢和钛合金.
四.金属基复合材料
金属和陶瓷组成的复合材料,属颗粒增强复合材料,又称金属陶瓷.
硬质合金
性能及应用:具有高硬度,高耐磨性,高的红硬性,高的热稳定性和抗氧化性.
适用于各种高速切削刀具,各种高温下工作的耐磨件,如热拉丝模等.
1.钨钴类硬质合金—由钴Co和碳化钨WC压制烧结而成
牌号:YG+Co的百分含量,如:YG3,YG6,YG8.Co的含量越高,其韧性越好.
性能特点—高硬度,高耐磨性,高的红硬性,韧性较好.
用途—制作切削铸铁,有色金属和非金属材料等脆性材料的刀具.如:YG8刀具适合粗加工铸铁,YG3适合精加工铸铁,YG6适合半精加工铸铁.
2.钨钛钴类硬质合金—由钴Co和碳化钨WC+TiC压制烧结而成
牌号:YT+TiC的百分含量,如:YT5,YT15,YYT30.TiC含量越高,其韧性越好.
性能特点—硬度和红硬性高于YG类,韧性,强度略低于YG类.
用途—制作切削各种钢的刀具.如:YT5刀具适合粗加工钢,YT15适合精加工钢,YT适合半精加工钢.
3.钨钛钽钴类硬质合金—由钴Co+WC+TiC+TaC压制烧结而成
牌号:YW 如:YW1 和 YW2
性能特点—兼具YG,YT优点,又称通用硬质合金及万能硬质合金.
用途：制作切削耐热钢及合金等难加工材料的刀具.
新型无机非金属材料
高频绝缘材料
氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等
铁电和压电材料
钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等
磁性材料
锰-锌、镍-锌、锰-镁、锂-锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等
导体陶瓷
钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等
半导体陶瓷
钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过渡金属元素氧化物系材料等
光学材料
钇铝石榴石激光材料，氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等
高温结构陶瓷
高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物
超硬材料
碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等
人工晶体
铌酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等
生物陶瓷
长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体等
1.膜分离技术
膜分离技术是适应当代新产业发展的一项高技术，被公认为目前最有发展前途的高技术之一。
膜分离的基本原理是利用天然或人工合成的、具有选择性透过的薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集。分离膜多数是固体(目前大部分膜材料是有机高分子)，也可以是液体。它们共同之处是对被其分离的体系具有选择性透过的能力。
膜分离技术已广泛用在各个工业领域(见表8-4)，并已使海水淡化、烧碱生产、乳品加工等多种传统工业的生产面貌发生了根本性的变化。目前，膜分离技术已经形成了一个相当规模的工业技术体系。
表 8-4 膜分离的工业应用
工业领域
应用举例

金属工艺
纺织及制革工业
造纸工业
食品及生化工业
化学工业
医药及保健
水处理
国防工业
金属回收，污染控制，富氧燃烧
余热回收，药剂回收，污染控制
代替蒸馏，污染控制，纤维及药剂回收
净化，浓缩，消毒，代替蒸馏，副产品回收
有机物除去或回收，污染控制，气体分离，药剂回收和再利用
人造器官，控制释放，血液分离，消毒，水净化
海水、苦咸水淡化，超纯水制备，电厂锅炉用水净化，废水处理
舰艇淡水供应，战地医院污水净化，战地受污染水源净化，低放射性水处理

(资料1摘编自《今日化学》，膜分离技术进展，郑领英)
2.医用高分子概况
生物医学高分子简称医用高分子，是一类令人瞩目的功能高分子材料。它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。特别是直接与体液接触的或可植入体内的所谓“生物材料”，它们必须无毒，有良好的生物相容性和稳定性，有足够的机械强度，而且易于加工、消毒。
医用高分子材料制品种类繁多。从天灵盖到脚趾骨，从内脏到皮肤，从血液到五官都已有人工的高分子代用品。与此同时，高分子药物及固定化酶、人工细胞、标记细胞、免疫吸附剂等也在迅速发展。
生物材料是指与体液接触的异体材料，除少数金属、陶瓷和碳素外，绝大部分是橡胶、纤维、模制塑料等合成高分子材料。以它们为原材料制出的人工脏器，即具有部分或全部代替人体某一器官功能的器件，有的只需在体内短期使用，如插入器件(导液管等)，有的则需在体内停留较长时间，甚至整个生命期。因此对这类材料有严格的要求：(1)必须无毒，而且是化学惰性的。(2)与人体组织和血液相容性要好，不引起刺激、炎症、致癌和过敏等反应。(3)有所需的物理性能(尺寸、强度、弹性、渗透性等)，并能在使用期间保持其不变。(4)容易制备、纯化、加工和消毒。
生物高分子材料可以粗略地分为三大类：软性即橡胶状聚合物，半结晶聚合物和其他有关聚合物(见表8?5、8?6、8?7)。医用硅橡胶是最早也是最成功的商品化医用高分子材料之一。
表 8-5 主要的软性生物高分子材料
聚合物名称
主要用途

硅橡胶
聚醚氨酯
聚氯乙烯
组织代用品，药物释放器件，粘合剂，管形材料，接触镜等
血液泵，贮血袋，人工心脏，管形材
管形材，贮血袋橡胶管形材
主要的半结晶生物高分子材料
聚合物名称
主要用途

聚酯
聚四氟乙烯
尼龙66
聚乙烯
纤维素
脉管接枝物，缝线，心脏瓣膜缝合环
脉管接枝物，血液和氧合器膜
缝线，敷料
人工关节，宫内节育器，药物释放器件
肾渗析膜，药物释放器件，接触镜
聚甲基丙烯酸烷基酯
聚甲基丙烯酸β-羟乙酯
聚甲基丙烯酸
聚丙烯酰胺
聚N-乙烯基吡咯烷酮
聚氰基丙烯酸酯
聚丙烯酸锌盐 硬和软接触镜，牙科填料，骨黏固粉，眼内镜
软接触镜，烧伤，敷料，涂药物释放基质
软接触镜组分，生物功能细珠
软接触镜组分，生物电极
软接触镜组分，前期代血浆扩张剂
组织黏合剂，血管闭合剂
牙科黏固粉

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