【正文】 對(duì)無機(jī)酸、堿和鹽等穩(wěn)定。 共性： 耐熱性、耐化學(xué)藥品性、電絕緣性、低 摩 擦性和特異的不粘性 。（復(fù)合效應(yīng)） 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 復(fù)合材料的分類： （ 1） 按增強(qiáng)材料形態(tài)分類 連續(xù)纖維復(fù)合材料；短纖維復(fù)合材料； 粒狀填料復(fù)合材料；編織復(fù)合材料。 航天航空等尖端技術(shù)的理想材料。 類型：纖維增強(qiáng)陶瓷 納米復(fù)合陶瓷 碳／碳復(fù)合材料 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 94 樹脂基體：熱固性樹脂、熱塑性樹脂、以及各種 各樣改性或共混基體 填料：玻璃纖維及其制品、碳纖維和石墨纖維、 硼纖維，非纖維狀的粒子，晶須。 *基體材料形成幾何體并起粘結(jié)作用， 如：樹脂、陶瓷、金屬等； *增強(qiáng)材料則起增強(qiáng)或韌化作用， 如：纖維、顆粒等。 86 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 （ 2）不飽和聚酯 典型類型：間苯二甲酸型不飽和聚酯 特點(diǎn)：熱固性工程塑料，堅(jiān)硬，不溶，不熔， 耐腐蝕。 82 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 聚砜 PSF 聚砜： 結(jié)構(gòu)中含有砜基 的聚合物。 S*(激發(fā)態(tài)光敏劑 )+Q(淬滅劑 ) S+Q* Q+熱能 ?自由基捕捉劑： 使自由基失去活性，可歸入抗氧劑。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 透明 ABS 透明 ABS是由甲基丙烯酸甲酯（ MMA） 苯乙 烯 丙烯腈三元共聚物和聚丁二烯兩者 混煉 而成。 ABS樹脂：集合了三種單體的優(yōu)良性質(zhì)。 。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 56 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 ? 立方晶體氮化硼 (白石墨 )：與石墨相似 立方氮化硼 (CBN)硬度僅次于金剛石。 在 ISO標(biāo)準(zhǔn)的 P、 K、 M類硬質(zhì)合金牌號(hào)中， 均有這種添加了 Ta(Nb)C的硬質(zhì)合金 (尤以 M類牌 號(hào)中較多 )。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 48 普通硬質(zhì)合金晶粒度為 3～ 5μm， 細(xì)晶粒硬質(zhì)合金晶粒度為 l～ (微米級(jí) )， 超細(xì)晶粒硬質(zhì)合金晶粒度可達(dá) (亞微米、納米級(jí) )。 外形：白色、灰白色棒狀、螺旋狀或針狀、發(fā)狀 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 39 用途：作復(fù)合材料的強(qiáng)化劑 分類： ?金屬晶須 （如 Ni、 Fe、 Cu、 Si、 Ag、 Ti、 Cd等） ?氧化物晶須 （如 MgO、 ZnO、 BeO、 Al2O TiO Y2O Cr2O3等） ?陶瓷晶須 （如碳化物晶須 SiC、 TiC、 ZrC、 WC、 B4C） ?氮化物晶須 （如 TiB ZrB TaB CrB、 NbB2等） ?無機(jī)鹽類晶須 （如 K2Ti6O13和 Al18B4O33） 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 40 晶須的制備方法： 化學(xué)氣相沉積（ CVD）法 溶膠 — 凝膠法 氣液固（ VLS）法 液相生長(zhǎng)法 固相生長(zhǎng)法 原位生長(zhǎng)法 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 41 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 3. 超低溫材料 —— 超低溫合金 把常溫以下直至絕對(duì)零度的較大溫度范圍稱為低溫。 37 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 （ 5）金屬和鋼纖維 類型：鎢、鉬、不銹鋼、鋁等 特點(diǎn)：導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好，塑性和抗沖擊性好。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 34 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 ?氧化鋁 纖維（ Aluminia Fibre,AF或（ Al2O3） f） 氧化鋁纖維是多晶連續(xù)纖維，除 Al2O3外常 含有約 15%的 SiO2。 規(guī)格：硼纖維直徑有 100μm、 140μm、 200μm幾種。 碳纖維的缺點(diǎn)： ?價(jià)格昂貴，比玻璃纖維貴 25倍以上 ?抗氧化能力較差，高溫有氧存在時(shí)會(huì)生成二氧化碳。 碳纖維的含碳量為 95%，石墨纖維的含碳 量 99%，均可制成短纖維，也可制成連續(xù)不斷 的長(zhǎng)纖維，還可以織成布、帶及氈等制品。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 21 ?鋁鋰合金的一個(gè)發(fā)展方向：超塑成型。民航機(jī)上改用鋁鋰 合金，飛機(jī)重量可以減輕 8％～ 16％。 （ 1）氮化物陶瓷 ①氮化硅 ② Sialon陶瓷 系列化合物的總稱 ③氮化硼陶瓷 （ 2）碳化物陶瓷 11 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 實(shí)例 1：氮化硅 Si3N4 x(N)=， x(Si)= 結(jié)構(gòu)：共價(jià)鍵，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 性能：硬度高，熔點(diǎn)高，絕緣性能好 合成方法： ? 硅氮結(jié)合法 3Si + 2N2 → Si3N4 ? 還原氮化法 3SiO2+6C + 2N2 → Si 3N4+6CO 12 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 ? 化學(xué)氣相法 3SiCl4+4NH3 → Si3N4+12HCl 或 3SiH4+4NH3 → Si 3N4 3SiH4+2N2H4 → Si 3N4+10H2 3SiH4+2N2+6Cl2 → Si 3N4+12HCl ? 熱分解法 3Si(NH)2 → Si 3N4+4NH3 3Si(NH2)4 → Si 3N4+8NH3 13 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 氮化硅 (Si3N4)陶瓷，多晶材料 晶體結(jié)構(gòu)：六方晶系， 有 α和 β 兩相 α相 —— 動(dòng)力學(xué)上易生成，在 1400~ 1800℃ ，高溫下轉(zhuǎn)化為 β相 β相 —— 結(jié)構(gòu)對(duì)稱性高，摩爾體積小， 是熱力學(xué)穩(wěn)定相 14 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 性能 高硬度，彈性模量大，高強(qiáng)度，耐高溫， 熱膨脹系數(shù)小， 導(dǎo)熱系數(shù)大耐熱沖擊性能好， 密度低，耐腐蝕，抗氧化， 機(jī)械自潤(rùn)滑，表面摩擦系數(shù)小， 電絕緣性好 15 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 實(shí)例 2：氧化鋯 ZrO2 結(jié)構(gòu)：室溫穩(wěn)定態(tài) 高溫 亞穩(wěn)態(tài) 單斜晶型 四方晶型 作用：韌化氮化硅陶瓷材料 用途： 制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、 永久性模具等機(jī)械構(gòu)件。 實(shí)例：現(xiàn)代噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，渦輪葉片幾乎全部 采用鎳基合金制造 7 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 （ 3）鈷基合金：鈷含量為 40~60% 的奧氏體，可 在 730~1100℃ 條件下使用。1 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 1. 高溫結(jié)構(gòu)材料 2. 輕型結(jié)構(gòu)材料 3. 超低溫材料 4. 超硬材料 5. 超塑性合金 6. 非晶態(tài)材料 7. 新制備方法開發(fā)的新材料