【正文】 —— 形成穩(wěn)定奧氏體的主要元素 鉻 —— 提高抗氧化性和抗燃?xì)飧g性 鉬和鎢 —— 強(qiáng)化固溶體的晶界 鋁、鈦、鈮 —— 沉淀硬化作用 基體：奧氏體，主要強(qiáng)化相為 ， 以及其他微量碳化物、硼化物。 8 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 高溫結(jié)構(gòu)陶瓷 傳統(tǒng)陶瓷 工業(yè)陶瓷 原料 粘土，石粉 碳化硅，氮化硅 工藝 用水拌和 ,成型干燥后燒制 磨成均勻細(xì)粉 ,與燒結(jié)助劑混合或直接高壓成型 ,燒制 耐熱溫度 1300℃ 1500～ 2022℃ 特征 易碎 堅(jiān)硬 ,熱致伸縮小 ,輕 ,耐高溫 ,耐腐蝕 ,耐蠕變 ,耐機(jī)械性 ,耐熱沖擊性 研究領(lǐng)域 高溫燃?xì)廨啓C(jī) 9 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 結(jié)構(gòu)陶瓷材料主要包括氧化物、非氧化物及氧化物與非金屬氧化物的復(fù)合系統(tǒng)。 原因： 鋰的密度為 ?cm3，是鋁的 1／ 5， 鋼的 1／ 15。 目前，美國(guó)聯(lián)合信號(hào)公司采用這種方法研制的 644B合金的力學(xué)性能與現(xiàn)用航空航天鋁合金相當(dāng)，但密度更低、比剛度更高，特別是具有優(yōu)異的低溫性能。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 22 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 纖維材料 （ 1）玻璃纖維 性能：質(zhì)輕、高強(qiáng)、絕緣、防腐、耐高溫 用途：制造纖維增強(qiáng)材料，可紡織、縫編，易 于與各類材料復(fù)合。 25 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 工業(yè)化生產(chǎn)碳纖維方法，按原料路線分類 ?聚丙烯腈 (PAN)基碳纖維 ?瀝青基碳纖維：由瀝青制取碳纖維，原料來(lái)源 豐富，碳化收率高，但因原料調(diào)制復(fù)雜、產(chǎn)品 性能較低，亦未得到大規(guī)模發(fā)展； ?粘膠基碳纖維：從粘膠纖維制取高力學(xué)性能的 碳纖維必須經(jīng)高溫拉伸石墨化，碳化收率低， 技術(shù)難度大、設(shè)備復(fù)雜，成本較高，產(chǎn)品主要 為耐燒蝕材料及隔熱材料所用。具有半導(dǎo)體性能。 由于鎢絲的密度大，硼纖維的密度也大。 35 （ 4） Kevlar有機(jī)纖維 （ 芳綸 、 聚芳酰胺纖維 ） 特點(diǎn)：比強(qiáng)度、比模量高；其強(qiáng)度可達(dá) 2800～ 3700MPa；密度小，只有 g/㎝ 3；耐 熱性比玻璃纖維好。 38 （ 6）晶須（ Wisker） 晶須：具有一定長(zhǎng)徑比（一般大于 10）和截面積 小于 52 105cm2的單晶纖維材料。 類型：鎢鈷類，主要成分是 WC和粘結(jié)劑 Co 鈦鎢鈷類 ，主要成分是 WC， TiC和 Co 45 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 ?碳與 Ⅳ B,Ⅴ B,Ⅵ B族 金屬所形成的碳化物 金屬型碳化物：間隙固溶體 特點(diǎn)：具有金屬光澤，導(dǎo)電，傳熱性好，硬度高， 熔點(diǎn)高，脆性大 結(jié)論：第 4周期中的金屬，從第 Ⅳ B族開(kāi)始，自左 及右，其碳化物穩(wěn)定性依次降低。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 51 (3)表面、整體熱處理和循環(huán)熱處理 對(duì)強(qiáng)韌性較好的硬質(zhì)合金表面進(jìn)行滲氮、滲 硼等處理，可有效提高其表面耐磨性。 我國(guó)稀土資源豐富，在硬質(zhì)合金中添加稀土元素的研究也具有較高水平。 57 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 ? 碳化硅（金剛砂） 晶體結(jié)構(gòu)：與金剛石相似 性能：熔點(diǎn) 2827 ℃ ，硬度接近金剛石； 藍(lán)黑色、發(fā)珠光晶體，化學(xué)性能穩(wěn)定 制備： SiO2+3C → SiC+2CO 類型：綠碳化硅，含 SiC97％以上，主要用于磨硬 質(zhì)合金的工具 黑 碳 化 硅 ，有金屬光澤，強(qiáng)度比綠碳化硅 大而硬度較低，含 SiC95％以上， 主要用于磨鑄鐵和非金屬材料 58 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 ? 人造寶石 紅寶石和藍(lán)寶石的主要成分都是 Al2O3(剛玉 )。 特點(diǎn)： ?具有表面效應(yīng) ?小尺寸效應(yīng) ?宏觀量子隧道效應(yīng) 69 特性： ?特殊的力學(xué)性質(zhì) ?特殊的熱學(xué)性質(zhì) ?特殊的光學(xué)性質(zhì) ?特殊的磁性 ?引人注目的化學(xué)性質(zhì) 光學(xué) 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 70 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 8. 工程塑料 ABS塑料（ 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯塑料） ABS（ Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹(shù)脂： 是 丙烯腈 、 丁二烯 、 苯乙烯 的三種成分組成的一群耐沖擊性 熱塑性 樹(shù)脂的總稱。 （ 3）機(jī)械配件： ABS可用于制造齒輪、泵葉 輪、軸承、把手、管材、管 件、蓄電池槽及電動(dòng)工具殼 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 74 ABS樹(shù)脂的主要缺點(diǎn) （ 1）透明性不好 ABS樹(shù)脂的構(gòu)成是 AS樹(shù)脂的連續(xù)相中分 布橡膠粒子，這種 二相不均勻體系 結(jié)構(gòu)中的 樹(shù)脂與橡膠的 折射率不一樣 ，在界面上折射、 散射結(jié)果使其不透明。 B、加入抗老化和抗氧化的 光穩(wěn)定劑 等，雖然不能 從根本上解決問(wèn)題，但是是通常采用的方法。 79 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 聚碳酸酯 PC 聚碳酸酯： 分子鏈中含有碳酸酯的一類聚合物類型：種類很多，目前大規(guī)模生產(chǎn)的是雙酚 A （ 4’4二羥基二苯基丙烷）型聚碳酸酯。 （ 1）飽和聚酯 ?聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（ PET） 結(jié)構(gòu) 84 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 特點(diǎn) 熱塑性飽和聚酯，結(jié)晶度高，分子鏈的剛度大、彈性好、尺寸穩(wěn)定性好、透明性及電性能優(yōu)越。 88 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 代表物：聚四氟乙烯（ PTFE， F4） 合成： F4塑料王性能 綜 合性能最突出的一種， 可在 180～ 260℃ 內(nèi)長(zhǎng)期使用；耐沸騰的王水；摩擦系數(shù)僅 ； 不粘水、不吸水；介電常數(shù)和介電損耗最小的 固體絕緣材料。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 92 （ 3） 按基體材料分類 聚合物基復(fù)合材料； 金屬基復(fù)合材料； 無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料 （ 4） 按材料作用分類 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料； 功能復(fù)合材料； 智能復(fù)合材料。 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 增強(qiáng)體 :硼纖維和碳纖維，各種氧化鋁纖維和 （鈦酸鉀）等晶須。 目的：陶瓷脆性降低，抗熱震性能提高。 通過(guò)復(fù)合可以對(duì)高分子材料進(jìn)行改性，賦 予材料各種優(yōu)良性能，如高強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、耐磨性、耐燃性、尺寸穩(wěn)定性和卓越的電性能等。 89 復(fù)合材料： 由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同 的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料。 85 材料化學(xué) 新 型 結(jié) 構(gòu) 材 料 （ 1）飽和聚酯 ?聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（ PBT） 結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)：吸水率低，尺寸穩(wěn)定性好，耐摩擦 性，機(jī)械性能優(yōu)越。 特點(diǎn)：原料單一，來(lái)源豐富，具有良好的 物理、機(jī)械和化學(xué)性能，尤其是優(yōu) 異的耐摩 擦性能。 ?紫外線吸收劑： 吸收紫外線并通過(guò)分子內(nèi)部變 化將光能轉(zhuǎn)化為振動(dòng)能，再以 熱能傳遞出去?；炀毧墒箻?shù)脂 和橡膠的折射率在一定范圍內(nèi)相近。 材料化學(xué)