九年級科學(xué)新型無機(jī)非金屬材料-文庫吧
2024-10-18 16:06 本頁面
【正文】 鉆石就是 ，其成分是碳； 的主要成分是氧化鋁，不同顏色的寶石是因為其中含少量不同的氧化物雜質(zhì)； 的主要成分是 硅酸鹽。所以，鉆石、寶石、玉石都是價格昂貴的 “ 石頭 ” ，但它們不是同一類物質(zhì)。 金剛石 寶石玉石 1870年 ， 英國科學(xué)家丁達(dá)爾做了一個有趣的實(shí)驗：讓一股水流從玻璃容器的側(cè)壁細(xì)口自由流出 ， 以一束細(xì)光束沿水平方向從開口處的正對面射入水中 。 丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn) ， 細(xì)光束不是穿出這股水流射向空氣 ， 而是順從地沿著水流彎彎曲曲地傳播 。 這是光的全反射造成的結(jié)果 。 功能材料 —— 光導(dǎo)纖維（光纖） 光導(dǎo)原理 光導(dǎo)纖維（二氧化硅） 主要特性 ① 抗干擾性能好，不發(fā)生輻射；②通訊質(zhì)量好； ③質(zhì)量輕、耐腐蝕 主要用途 除用于通訊外，還用于醫(yī)療、信息處理、 傳能傳像、遙測遙控、照明等。 是高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維，信息高速公路的 “ 基石 ” (1)光導(dǎo)纖維的特點(diǎn)和用途： 光 纖 光 纜 普 通 電 纜 信息量大 ,每根光纖理論上可同時通過 10億路電話 8管同軸電纜每條通話 1800路 原料來源廣 (石英玻璃 ),節(jié)約有色金屬 資源較少 質(zhì)量小 ,每公里 27 g,不怕腐蝕 ,鋪設(shè)方便 每公里 t 成本低 ,每公里 1萬元左右 每公里 20萬元 性能好 ,抗電磁干擾保密性強(qiáng) ,能防竊聽 ,不發(fā)生電輻射 (2)光纖光纜與普通電纜比較 真正的光通信時代。 目前的光纖通信，是把聲音或圖象通過電話機(jī)或電視攝像機(jī)變成電信號，再通過光調(diào)制機(jī)對激光光源進(jìn)行調(diào)制，把電信號變成光信號，由光導(dǎo)纖維傳送到接收端，接收端的激光接收機(jī)通過光電轉(zhuǎn)換器，把光信號還原成電信號，進(jìn)入電話機(jī)或電視機(jī)，重現(xiàn)發(fā)送的聲音或圖象。未來的光纖通信，可以不用電信號，而是將聲音或圖象直接轉(zhuǎn)換成光信號用光纖進(jìn)行傳輸，電只是作為能源加以使用。到那時電話、電報、電視等電通信方式將變成 “ 光話 ”“ 光報 ”“ 光視 ” 等光通信方式，人類將進(jìn)入一個無限美好的真正的光通信時代。 現(xiàn)代通信用光纜 光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 光導(dǎo)纖維不但是通信技術(shù)中的重要材料 ， 還是醫(yī)生的得力助手 。 目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 ， 普遍使用著一種連接著許多光纖的胃鏡 ， 光纖胃鏡的光源是在體外由光纖傳進(jìn)去的 ， 它不產(chǎn)生熱輻射 ， 能減輕病人的痛苦 。 在光導(dǎo)纖維的一頭裝著精致小巧的微型鏡頭 ，可將胃內(nèi)的情況傳到體外拍攝下來或顯示在屏幕上 。 光導(dǎo)纖維在醫(yī)學(xué)上的另一個重要應(yīng)用是通過微細(xì)的光纖將高強(qiáng)度的激光輸入人體的病變部位 ， 用激光來切除病變部位 。 這種 “ 手術(shù) ” 不用切開皮膚和切割肌肉組織 ， 而且切割部位準(zhǔn)確 ， 手術(shù)效果好 。 光學(xué)纖維胃鏡 用光導(dǎo)纖維做手術(shù)，不用開刀 其他新型無機(jī)非金屬材料簡介 金剛石是目前已知的最硬的材料，可以用來切削和刻劃其他物質(zhì)，被用于鉆探、磨削等行業(yè)。 但是，由于天然金剛石非常少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)和科研的需要?？茖W(xué)家們通過對石墨和金剛石同素異形體結(jié)構(gòu)的研究，指出了在一定條件下使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的可能性。 1955年，美國首先用石墨合成出金剛石，這是材料合成領(lǐng)域的一項重大成就。 目前，世界上用石墨合成金剛石的研究發(fā)展很快，我國在這方面的研究也在飛速發(fā)展，許多城市都建有人造金剛石的工廠和研究所，以滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。 （ 1）金剛石 金剛石鋸片 （ 2）巴基球 長期以來 ， 人們總認(rèn)為碳元素只有兩種同素異形體 —— 金剛石和石墨 ， 1985年 ， 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了由 60個碳原子組成的分子 —— C60， 由于對它的結(jié)構(gòu)認(rèn)識源于建筑師巴克敏斯特富勒所設(shè)計的圓拱形屋頂?shù)膯⑹?， 人們把它親切地稱為 “ 巴基球 ” 。 巴基球現(xiàn)在已發(fā)展成一個大家族 ， 有 C60、 C70、 C90等 。 C60由于其結(jié)構(gòu)的特殊性 ， 使它在超導(dǎo) 、 磁性 、 光學(xué) 、 催化等方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能 。 當(dāng)堿金屬嵌入 C60分子間的空隙后形成 K3C60 、 Rb3C60 等 ， 均為良好的超導(dǎo)體 ， 具有很高的臨界溫度 。 科學(xué)家預(yù)言 ， 摻雜的 C2 C540有
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