《第十九講硅及其化合物 新型無(wú)機(jī)非金屬材料》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第十九講硅及其化合物 新型無(wú)機(jī)非金屬材料（57頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、漢陽(yáng)一中漢陽(yáng)一中 陳美蓮陳美蓮考綱要求：考綱要求：1 1、了解硅單質(zhì)的晶體類型及主要性質(zhì)；、了解硅單質(zhì)的晶體類型及主要性質(zhì)；2 2、了解、了解COCO2 2與與SiOSiO2 2物理性質(zhì)差異的主要原因；物理性質(zhì)差異的主要原因；3 3、了解硅酸鹽工業(yè)和新型無(wú)機(jī)非金屬材料、了解硅酸鹽工業(yè)和新型無(wú)機(jī)非金屬材料 的特性和應(yīng)用。的特性和應(yīng)用。硅的分布與存在硅的分布與存在 存在：存在：沒(méi)有游離態(tài)，只有化合態(tài)沒(méi)有游離態(tài)，只有化合態(tài) 分布：自然界中分布廣泛，在分布：自然界中分布廣泛，在地殼中地殼中居第二位居第二位，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和，僅次于氧。是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。巖石的主要成分。硅的物理性質(zhì)硅的物

2、理性質(zhì) 硅有硅有晶體硅和無(wú)定形硅兩種晶體硅和無(wú)定形硅兩種。晶體硅是。晶體硅是灰黑色、有金屬光澤、硬而脆的固體?；液谏⒂薪饘俟鉂?、硬而脆的固體。硅的硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石結(jié)構(gòu)類似于金剛石，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都，熔點(diǎn)和沸點(diǎn)都很高，硬度大。很高，硬度大。半導(dǎo)體：導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。半導(dǎo)體：導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間。硅的化學(xué)性質(zhì)硅的化學(xué)性質(zhì) 常溫下，常溫下，化學(xué)性質(zhì)不活潑化學(xué)性質(zhì)不活潑，除，除氟氣、氫氟酸氟氣、氫氟酸和強(qiáng)堿和強(qiáng)堿外，一般不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、外，一般不跟其他物質(zhì)（如氧氣、氯氣、硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在硫酸、硝酸等）起反應(yīng)。在加熱條件加熱條件下，能跟下，能跟一些非金屬（如氧氣、氯

3、氣）反應(yīng)。一些非金屬（如氧氣、氯氣）反應(yīng)。Si O2 SiO2（Si研細(xì)后加熱能燃燒）研細(xì)后加熱能燃燒）Si 2H2 SiH4（不穩(wěn)定）（不穩(wěn)定）高溫Si2NaOH H2O Na2SiO3 2H2Si 4HF SiF4 2H2 硅的工業(yè)制法硅的工業(yè)制法(2)(2)與氯反應(yīng)：與氯反應(yīng)：SiSi 2Cl2Cl2 2 SiClSiCl4 4(溫度為溫度為400400500)500)(3)(3)生成的生成的SiClSiCl4 4液體通過(guò)精餾，除去其中的液體通過(guò)精餾，除去其中的硼、砷等雜質(zhì)。然后用氫氣還原：硼、砷等雜質(zhì)。然后用氫氣還原：SiCl4 2H2 Si 4HCl高溫高溫(1)(1)在工業(yè)上，用碳

4、在高溫下還原二氧化硅的方在工業(yè)上，用碳在高溫下還原二氧化硅的方法制得粗硅。法制得粗硅。SiOSiO2 2 2C Si2C Si（粗硅）（粗硅）2 2COCO高溫高溫硅的用途硅的用途 硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，它的用途非常廣硅是一種重要的非金屬單質(zhì)，它的用途非常廣泛。作為良好的半導(dǎo)體材料，硅可用來(lái)制造集泛。作為良好的半導(dǎo)體材料，硅可用來(lái)制造集成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還成電路、晶體管、硅整流器等半導(dǎo)體器件，還可以制成太陽(yáng)能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、可以制成太陽(yáng)能電池，可制成有良好導(dǎo)磁性、耐酸性的合金。耐酸性的合金。大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路太陽(yáng)能電池太陽(yáng)能電池二、二、純凈的二氧化硅

5、晶體叫做水晶。純凈的二氧化硅晶體叫做水晶。SiOSiO2 2化學(xué)式，不是分子式?；瘜W(xué)式，不是分子式。硅原子與氧原子按硅原子與氧原子按1 1：2 2的原子個(gè)數(shù)比組的原子個(gè)數(shù)比組成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。思考思考:SiSi與與SiSiOO鍵的比值是多少鍵的比值是多少?點(diǎn)擊圖片播放動(dòng)畫點(diǎn)擊圖片播放動(dòng)畫瑪瑙瑪瑙二氧化硅的物理性質(zhì)和用途二氧化硅的物理性質(zhì)和用途 物理性質(zhì)：硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水物理性質(zhì)：硬度大、熔點(diǎn)高、難溶于水 用途：制光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)重要部件、用途：制光導(dǎo)纖維、電子工業(yè)重要部件、光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器。利用石英光學(xué)儀器、耐高溫化學(xué)儀器。利用石英晶體制

6、造石英電子表、石英鐘等。晶體制造石英電子表、石英鐘等。二氧化硅與二氧化碳的比較二氧化硅與二氧化碳的比較二氧化碳二氧化碳COCO2 2二氧化硅二氧化硅SiOSiO2 2物質(zhì)分類物質(zhì)分類與堿性氧與堿性氧化物反應(yīng)化物反應(yīng)與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與水反應(yīng)與水反應(yīng)均屬于酸性氧化物均屬于酸性氧化物CO2 CaOCaCO3CaOSiO2 CaSiO3高溫高溫CO2 2NaOH Na2CO3+H2OSiO2 2NaOH Na2SiO3+H2OCO2 H2OH2CO3不反應(yīng)不反應(yīng)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)二氧化硅的化學(xué)性質(zhì)SiO2 2OHSiO32H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO22C Si 2CO高溫高溫Si

7、O2+CaCO3 CaSiO3+CO2 高溫高溫討論：為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用討論：為什么實(shí)驗(yàn)室中盛放堿液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞？橡皮塞而不用玻璃塞？與堿反應(yīng)與堿反應(yīng)與鹽反應(yīng)與鹽反應(yīng)弱氧化性弱氧化性腐蝕玻璃腐蝕玻璃三、硅酸和硅酸鹽三、硅酸和硅酸鹽、硅酸、硅酸HH2 2SiOSiO3 3：不溶于水，酸性比碳酸弱。不溶于水，酸性比碳酸弱。a a2 2SiOSiO3 3+CO2+H2O H2SiO3+a2SiO3 制法：制法：a a2 2SiOSiO3 3+HHl l H2SiO3+2al l 2 2、硅酸鹽、硅酸鹽種類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，通?？捎枚趸璺N類很多，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，通?？?/p>

8、用二氧化硅和金屬氧化物的形式來(lái)表示其組成。和金屬氧化物的形式來(lái)表示其組成。表示方法：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性表示方法：堿性氧化物、兩性氧化物、酸性氧化物、氧化物、HH2 2OO；氧化物之間用；氧化物之間用“”隔開(kāi)。隔開(kāi)。NaNa2 2SiOSiO3 3：俗稱：俗稱泡花堿，泡花堿，其水溶液又稱其水溶液又稱水玻璃。水玻璃。硅酸鈉：硅酸鈉：NaNa2 2SiOSiO3 3可以寫成可以寫成NaNa2 2O O SiO SiO2 2高嶺石：高嶺石：AlAl2 2(Si(Si2 2OO5 5)(OH)(OH)4 4鈣長(zhǎng)石：鈣長(zhǎng)石：CaAlCaAl2 2SiOSiO6 6AlAl2 2OO3 3 2Si

9、O 2SiO2 2 2H 2H2 2OOCaOCaO Al Al2 2OO3 3 SiO SiO2 2K K2 2AlAl2 2SiSi6 6OO1616正長(zhǎng)石：正長(zhǎng)石：K K2 2O O AlAl2 2O O3 3 6SiO6SiO2 2、硅酸鹽工業(yè)、硅酸鹽工業(yè)以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成硅酸鹽材料的以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)加熱制成硅酸鹽材料的制造工業(yè)叫硅酸鹽工業(yè)。制造工業(yè)叫硅酸鹽工業(yè)。水泥工業(yè)水泥工業(yè) 玻璃工業(yè)玻璃工業(yè)陶瓷陶瓷-傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料水泥是重要的建筑材料水泥是重要的建筑材料特點(diǎn)：水硬性（在水中也能硬化）特點(diǎn)：水硬性（在水中也能硬化）普通水泥的主要成分普通水泥的主要成分

10、：硅酸三鈣（硅酸三鈣（3 3CaOCaOSiOSiO2 2）硅酸二鈣（硅酸二鈣（2 2CaOCaOSiOSiO2 2）鋁酸三鈣（鋁酸三鈣（3 3CaOCaOAlAl2 2OO3 3）以以粘土粘土和和石灰石石灰石為主要原料，經(jīng)研磨、混合后為主要原料，經(jīng)研磨、混合后在在水泥回轉(zhuǎn)窯水泥回轉(zhuǎn)窯中煅燒，再加入中煅燒，再加入適量石膏適量石膏，并研，并研成細(xì)粉就得到普通水泥。成細(xì)粉就得到普通水泥。水泥工業(yè)水泥工業(yè)原料原料設(shè)備設(shè)備生產(chǎn)生產(chǎn)過(guò)程過(guò)程反應(yīng)反應(yīng)條件條件水泥水泥成分成分水泥水泥應(yīng)用應(yīng)用硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣石灰石、粘土、輔助原料石灰石、粘土、輔助原料水水 泥泥 回回

11、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 窯窯高溫高溫生料生料熟料熟料建筑粘合劑建筑粘合劑建筑建筑水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土水泥砂漿、混凝土、鋼筋混凝土 水泥砂漿：水泥砂漿：水泥、沙子和水的混合物，是水泥、沙子和水的混合物，是建筑用粘合劑，可把磚、石等粘結(jié)起來(lái)。建筑用粘合劑，可把磚、石等粘結(jié)起來(lái)?；炷粒夯炷粒核?、沙子和碎石的混合物。水泥、沙子和碎石的混合物?；炷脸Ｓ娩摻钭鼋Y(jié)構(gòu)，即混凝土常用鋼筋做結(jié)構(gòu)，即鋼筋混凝土鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土的強(qiáng)度大，常用來(lái)建造高樓大廈。鋼筋混凝土的強(qiáng)度大，常用來(lái)建造高樓大廈。橋梁等高大的建筑物。橋梁等高大的建筑物。中國(guó)在中國(guó)在18891889年于唐山建立了第一座水泥廠。年于唐山建立

12、了第一座水泥廠。19061906年在唐山成立啟新洋灰股份有限公司。年在唐山成立啟新洋灰股份有限公司。19491949年的水泥年的水泥產(chǎn)量為產(chǎn)量為660660千噸，到千噸，到19841984年已達(dá)年已達(dá)120120萬(wàn)噸，水泥的品萬(wàn)噸，水泥的品種也從單一的硅酸鹽水泥發(fā)展到種也從單一的硅酸鹽水泥發(fā)展到6060多個(gè)品種。多個(gè)品種。特種水泥快硬水泥，低熱和水泥中熱水泥，快硬水泥，低熱和水泥中熱水泥，抗硫酸鹽水泥抗硫酸鹽水泥油井水泥，膨脹水泥，耐火水泥，油井水泥，膨脹水泥，耐火水泥，白色水泥，白色水泥，彩色水泥，防輻射水泥，防藻水彩色水泥，防輻射水泥，防藻水泥，抗菌水泥等。泥，抗菌水泥等。玻璃工業(yè)玻璃工業(yè)

13、2 2、原料、原料4 4、反應(yīng)原理、反應(yīng)原理主要原料：主要原料：純堿、石灰石和石英純堿、石灰石和石英1 1、組成、組成NaNa2 2O O CaOCaO 6SiO6SiO2 25 5、玻璃態(tài)物質(zhì)、玻璃態(tài)物質(zhì)6 6、幾種常見(jiàn)的玻璃、幾種常見(jiàn)的玻璃3 3、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備玻璃熔爐玻璃熔爐沒(méi)有一定的熔點(diǎn)而在某一溫度范圍沒(méi)有一定的熔點(diǎn)而在某一溫度范圍主要化學(xué)反應(yīng)：主要化學(xué)反應(yīng)：Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2高溫高溫 設(shè)問(wèn)設(shè)問(wèn) 這兩個(gè)反應(yīng)是否違反了復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律？這兩個(gè)反應(yīng)是否違反了復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律？復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律僅適用于復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律僅適用于

14、溶液溶液，不能套用，不能套用于高溫條件下的反應(yīng)。于高溫條件下的反應(yīng)。幾種常見(jiàn)玻璃簡(jiǎn)介幾種常見(jiàn)玻璃簡(jiǎn)介普通玻璃普通玻璃 因混有鐵的化合物顯淺綠色因混有鐵的化合物顯淺綠色藍(lán)玻璃藍(lán)玻璃紅玻璃紅玻璃化學(xué)儀器玻璃化學(xué)儀器玻璃如試管等如試管等光學(xué)儀器玻璃光學(xué)儀器玻璃如放大鏡如放大鏡鋼化玻璃鋼化玻璃光纖玻璃光纖玻璃光導(dǎo)纖維：光導(dǎo)纖維：19641964年年8 8月華裔科學(xué)家高錕首月華裔科學(xué)家高錕首先提出用玻璃纖維代先提出用玻璃纖維代替金屬導(dǎo)線，被譽(yù)為替金屬導(dǎo)線，被譽(yù)為“纖維光學(xué)之父纖維光學(xué)之父”。比頭發(fā)絲還細(xì)的一對(duì)比頭發(fā)絲還細(xì)的一對(duì)光導(dǎo)纖維上同時(shí)傳送光導(dǎo)纖維上同時(shí)傳送3 3萬(wàn)門電話且中繼距離萬(wàn)門電話且中繼距離

15、長(zhǎng)達(dá)長(zhǎng)達(dá)202050Km50Km，保密性能好。保密性能好。在原料里加入某些金屬在原料里加入某些金屬氧化物均勻地分散到玻璃氧化物均勻地分散到玻璃態(tài)物質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)出態(tài)物質(zhì)里，使玻璃呈現(xiàn)出特征顏色。特征顏色。把普通玻璃放在電把普通玻璃放在電爐里加熱，使它軟化，爐里加熱，使它軟化，然后急速冷卻，得到鋼然后急速冷卻，得到鋼化玻璃。其機(jī)械強(qiáng)度比化玻璃。其機(jī)械強(qiáng)度比普通玻璃大普通玻璃大4 46 6倍，倍，不易破碎。不易破碎。古埃及玻璃制品古埃及玻璃制品戰(zhàn)國(guó)中晚期玻璃璧戰(zhàn)國(guó)中晚期玻璃璧滿城漢玻璃耳杯滿城漢玻璃耳杯廣西貴縣出土廣西貴縣出土的玻璃杯的玻璃杯隋李靜訓(xùn)墓出土的玻璃圓盒隋李靜訓(xùn)墓出土的玻璃圓盒 魏晉

16、南北朝的玻璃缽魏晉南北朝的玻璃缽網(wǎng)紋玻璃杯網(wǎng)紋玻璃杯河北定縣靜志寺出河北定縣靜志寺出土的北宋玻璃杯土的北宋玻璃杯目前發(fā)現(xiàn)的最大的元代玻璃器目前發(fā)現(xiàn)的最大的元代玻璃器清乾隆白地套紅玻璃雙合瓶清乾隆白地套紅玻璃雙合瓶玻璃儀器玻璃儀器鋼化玻璃鋼化玻璃光學(xué)玻璃型材光學(xué)玻璃型材石英玻璃石英玻璃陶陶 瓷瓷專家們預(yù)言：專家們預(yù)言：隨著新陶瓷技隨著新陶瓷技術(shù)的發(fā)展，人術(shù)的發(fā)展，人類將類將“重返重返”石器時(shí)代，不石器時(shí)代，不過(guò)是一個(gè)全新過(guò)是一個(gè)全新的石器時(shí)代。的石器時(shí)代?！毕碛惺⒆u(yù)的中國(guó)古代陶瓷享有盛譽(yù)的中國(guó)古代陶瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的薄胎瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的薄胎瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的雕塑

17、瓷雕塑瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的之一的粉彩瓷粉彩瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的玲瓏瓷之一的玲瓏瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)名瓷之一的青花瓷之一的青花瓷陶瓷陶瓷:土器、陶器、炻器、瓷器土器、陶器、炻器、瓷器主要原料：主要原料：共同點(diǎn)：都是硅酸鹽產(chǎn)品共同點(diǎn)：都是硅酸鹽產(chǎn)品不同點(diǎn)：原料、溫度、陶瓷的強(qiáng)度、顏色、不同點(diǎn)：原料、溫度、陶瓷的強(qiáng)度、顏色、厚度、透水性、質(zhì)地等方面有區(qū)別。厚度、透水性、質(zhì)地等方面有區(qū)別。陶與瓷的異同之處：陶與瓷的異同之處：陶瓷的優(yōu)點(diǎn)和用途：陶瓷的優(yōu)點(diǎn)和用途：具有抗氧化性、抗酸具有抗氧化性、抗酸堿腐蝕、耐高溫、絕緣、已成型等優(yōu)點(diǎn)，堿腐蝕、耐高溫、絕緣、已成型等優(yōu)點(diǎn)

18、，有著廣泛的用途。例如：化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用的有著廣泛的用途。例如：化學(xué)實(shí)驗(yàn)中用的坩堝、蒸發(fā)皿等也是陶瓷制品。坩堝、蒸發(fā)皿等也是陶瓷制品。黏土黏土 共同點(diǎn)：都是硅酸鹽產(chǎn)品 不同點(diǎn)：原料、溫度、陶瓷的強(qiáng)度、顏色、厚度、透水性、質(zhì)地等方面有區(qū)別。新型無(wú)機(jī)非金屬新型無(wú)機(jī)非金屬材料材料無(wú)機(jī)非金屬材料無(wú)機(jī)非金屬材料金屬材料金屬材料高分子材料：高分子材料：傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料新型無(wú)機(jī)非金屬材料水泥、玻璃、陶瓷水泥、玻璃、陶瓷 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、光導(dǎo)纖維 FeFe、CuCu、AlAl、合金等、合金等 塑料、合成橡膠、合成纖維塑料、合成橡膠、合成纖維材料材料特征特征

19、品種示例品種示例傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料金屬材料新型無(wú)機(jī)非新型無(wú)機(jī)非金屬材料金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料的特性、無(wú)機(jī)非金屬材料的特性抗腐蝕、耐高溫抗腐蝕、耐高溫質(zhì)脆，經(jīng)不起熱質(zhì)脆，經(jīng)不起熱沖擊沖擊耐高溫、強(qiáng)度高耐高溫、強(qiáng)度高具有電學(xué)特征具有電學(xué)特征具有光學(xué)特征具有光學(xué)特征具有生物功能具有生物功能普通水泥、普通水泥、普通玻璃、普通玻璃、黏土質(zhì)陶瓷黏土質(zhì)陶瓷氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷碳化硼陶瓷碳化硼陶瓷光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、新型無(wú)機(jī)非金屬材料簡(jiǎn)介、新型無(wú)機(jī)非金屬材料簡(jiǎn)介 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷高溫結(jié)構(gòu)陶瓷1.1.氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷高壓鈉燈高壓鈉燈氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷氧化鋁

20、陶瓷氧化鋁陶瓷（人造剛玉）（人造剛玉）主要特主要特性性高熔點(diǎn)；高熔點(diǎn)；高硬度高硬度；可制成透明可制成透明陶瓷；陶瓷；無(wú)毒、不溶于水，強(qiáng)度高；無(wú)毒、不溶于水，強(qiáng)度高；對(duì)人體有較好的適應(yīng)性對(duì)人體有較好的適應(yīng)性 主要用主要用途途高級(jí)耐火材料，剛玉球磨機(jī)；高壓鈉高級(jí)耐火材料，剛玉球磨機(jī)；高壓鈉燈的燈管、人造骨、人造牙、人造心燈的燈管、人造骨、人造牙、人造心瓣膜、人造關(guān)節(jié)等瓣膜、人造關(guān)節(jié)等2.2.氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷主要特主要特性性超硬度，耐磨損；超硬度，耐磨損；抗腐蝕，抗腐蝕，高溫時(shí)也抗氧化；高溫時(shí)也抗氧化；抗冷熱沖擊抗冷熱沖擊而不碎裂；而不碎裂；耐高溫且不易傳熱；耐高溫且不易傳熱；本身具有潤(rùn)滑性本身

21、具有潤(rùn)滑性 主要用主要用途途制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、封環(huán)、永久性模具永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。等機(jī)械構(gòu)件。用于制造柴油機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)部件的用于制造柴油機(jī)中發(fā)動(dòng)機(jī)部件的受熱面等受熱面等光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維光導(dǎo)纖維（二氧化硅）（二氧化硅）主要特性主要特性傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)抗干擾抗干擾性能好，不發(fā)生輻射，通訊質(zhì)量性能好，不發(fā)生輻射，通訊質(zhì)量好好質(zhì)量輕、耐腐蝕質(zhì)量輕、耐腐蝕主要用途主要用途用于通訊外，還用于醫(yī)療、信息用于通訊外，還用于醫(yī)療、信息處理、遙測(cè)遙控等處理、遙測(cè)遙控等光導(dǎo)纖維的視頻光導(dǎo)纖維的視頻光纖光纜光纖光纜 普通電纜普通電纜 信息量大，信

22、息量大，每信息量大，信息量大，每根光纜上理論上可同時(shí)通根光纜上理論上可同時(shí)通過(guò)過(guò)1010億路電話億路電話 8 8管同軸電纜每條通話管同軸電纜每條通話18001800路路 原料來(lái)源廣（石英玻璃），原料來(lái)源廣（石英玻璃），節(jié)約有色金屬節(jié)約有色金屬 資源較少資源較少 質(zhì)量小，每質(zhì)量小，每km27gkm27g，不怕，不怕腐蝕，鋪設(shè)方便腐蝕，鋪設(shè)方便 每每km1.6t km1.6t 成本低，每成本低，每km 10000km 10000元元左右左右 普通光纜每普通光纜每km 200000km 200000元左右元左右 性能好，抗電磁干擾保密性能好，抗電磁干擾保密性強(qiáng)性強(qiáng) ，能防竊聽(tīng)，不發(fā)生，能防竊聽(tīng)，不發(fā)

23、生電輻射電輻射 新材料發(fā)展趨勢(shì)新材料發(fā)展趨勢(shì)（1 1）高分子材料高分子材料。資源豐富、原料廣，輕質(zhì)、高強(qiáng)，。資源豐富、原料廣，輕質(zhì)、高強(qiáng)，成形工藝簡(jiǎn)易。提高工作溫度是研制的重要課題。各成形工藝簡(jiǎn)易。提高工作溫度是研制的重要課題。各種塑料、合成橡膠和合成纖維將有很大發(fā)展，成為重種塑料、合成橡膠和合成纖維將有很大發(fā)展，成為重要的新材料要的新材料（2 2）特種陶瓷特種陶瓷。高強(qiáng)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、電工電子功能陶。高強(qiáng)高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、電工電子功能陶瓷和復(fù)合陶瓷是新材料中普遍注重的發(fā)展方向。瓷和復(fù)合陶瓷是新材料中普遍注重的發(fā)展方向。（3 3）功能材料功能材料。這是新材料中發(fā)展很快的一個(gè)重要方。這是新材料中發(fā)展很

24、快的一個(gè)重要方向，如半導(dǎo)體、激光、紅外、超導(dǎo)、電子、磁性、發(fā)光、向，如半導(dǎo)體、激光、紅外、超導(dǎo)、電子、磁性、發(fā)光、液晶、換能、傳感材料等，品種繁多，前景廣闊。液晶、換能、傳感材料等，品種繁多，前景廣闊。（4 4）能源材料能源材料。太陽(yáng)能、磁流體發(fā)電、氫能等新能源發(fā)。太陽(yáng)能、磁流體發(fā)電、氫能等新能源發(fā)展，同時(shí)促進(jìn)了各種高溫?zé)?、?chǔ)能、換能材料的發(fā)展。展，同時(shí)促進(jìn)了各種高溫?zé)帷?chǔ)能、換能材料的發(fā)展。（5 5）高性能、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料高性能、高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)材料。（6 6）復(fù)合材料復(fù)合材料。纖維增強(qiáng)型、彌散粒子型、疊層復(fù)合型。纖維增強(qiáng)型、彌散粒子型、疊層復(fù)合型復(fù)合材料以及碳纖維、石墨纖維、硼纖維、金屬纖維、晶

25、復(fù)合材料以及碳纖維、石墨纖維、硼纖維、金屬纖維、晶須的研制發(fā)展，將使被稱為須的研制發(fā)展，將使被稱為2121世紀(jì)材料世紀(jì)材料 復(fù)合材料更放光復(fù)合材料更放光彩。彩。（7 7）金屬新材料金屬新材料。非晶態(tài)金屬。非晶態(tài)金屬(金屬玻璃金屬玻璃)、記憶合金、記憶合金、防振合金、超導(dǎo)合金和金屬氫等。防振合金、超導(dǎo)合金和金屬氫等。（8 8）極限材料極限材料。在超高壓、超高溫、超低溫、超高真。在超高壓、超高溫、超低溫、超高真空等極端條件下應(yīng)用和制取的各種材料。如超導(dǎo)、超空等極端條件下應(yīng)用和制取的各種材料。如超導(dǎo)、超硬、超塑性、超彈性、超純、超晶格膜等材料。硬、超塑性、超彈性、超純、超晶格膜等材料。（9 9）原子

26、分子設(shè)計(jì)材料原子分子設(shè)計(jì)材料。這是在材料科學(xué)深入研究的。這是在材料科學(xué)深入研究的基礎(chǔ)上，對(duì)表面、非晶態(tài)、結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣與缺陷、固態(tài)雜基礎(chǔ)上，對(duì)表面、非晶態(tài)、結(jié)構(gòu)點(diǎn)陣與缺陷、固態(tài)雜質(zhì)、非平衡態(tài)、相變以及變形、斷裂、磨損等領(lǐng)域研質(zhì)、非平衡態(tài)、相變以及變形、斷裂、磨損等領(lǐng)域研究探索的發(fā)展方向，以期獲得原子、分子組成結(jié)構(gòu)按究探索的發(fā)展方向，以期獲得原子、分子組成結(jié)構(gòu)按性能要求設(shè)計(jì)的新材料。性能要求設(shè)計(jì)的新材料。（1010）稀土材料稀土材料。稀土金屬在激光、熒光、磁性、紅。稀土金屬在激光、熒光、磁性、紅外、微波、核能、特種陶瓷以及化工材料中，有奇異外、微波、核能、特種陶瓷以及化工材料中，有奇異的性能，稀土材料已成為重要的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。我國(guó)稀土的性能，稀土材料已成為重要的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域。我國(guó)稀土資源儲(chǔ)量居世界首位，因此稀土的開(kāi)發(fā)對(duì)我國(guó)更為重資源儲(chǔ)量居世界首位，因此稀土的開(kāi)發(fā)對(duì)我國(guó)更為重要。要。