九年級科學新型無機非金屬材料(編輯修改稿)
2024-12-13 16:06 本頁面
【文章內容簡介】 可能成為室溫超導體 。 C60有很強的抗壓性 、 良好的復原性 、 及高度的穩(wěn)定性 ， 加上其分子沒有棱角 ， 使它成為最優(yōu)良的潤滑劑 。 將 C60作為新型功能基團引入高分子體系 ， 可以得到具有優(yōu)異導電性能和光學性質的新型功能高分子材料 。 隨著對巴基球研究的深入，它的奇異性能和潛在應用價值相繼被發(fā)現(xiàn)，人們認為其前途不可限量。 （ 3）納米材料 納米材料指的是微粒直徑在 107~109m級的材料 ，它具有奇特的光 、 電 、 磁 、 熱 、 力和化學性質 。 實驗上發(fā)現(xiàn)如果將金屬銅或鋁做成幾個納米的顆粒 ，一遇到空氣就會產(chǎn)生劇烈的燃燒 ， 發(fā)生爆炸 。 有人認為用納米顆粒作新型火箭的固體燃料將會有更大的推力 。 另外 ， 用納米金屬顆粒作催化劑可加快化學反應過程 ， 大大提高化工合成的生產(chǎn)效率 。 如果把納米顆粒粉末制成塊狀金屬材料 ， 它會變得十分結實 ， 強度比一般金屬高十幾倍 ， 同時又可以像橡膠一樣富有彈性 。 納米金屬有著奇異的性能 —— 超塑延展性 ， 納米銅在室溫下可延伸 50多倍而不折斷 。用這種材料制造飛機 、 汽車 、 輪船 ， 會使它們的質量減少到 1/10。 （轉下頁） 納米碳管是石墨中一層或若干層碳原子卷曲而成的籠狀纖維 ， 內部是空的 ， 外部直徑只有幾到幾十納米 。 這樣的材料很輕 ， 但很結實 。 它的密度是鋼的 1/6，而強度卻是鋼的 100倍 。 用來做防彈背心是再好不過的了 。 納米碳管的細尖極易發(fā)射電子 ， 用于做電子槍 ，可做成幾厘米厚的壁掛式電視 。 如果把透明 、 防油 、 防水的納米材料顆粒組合在大樓表面或窗玻璃上 ， 大樓不會被空氣中的油污弄臟 ，玻璃也不會沾上水蒸氣而永遠透明 。 納米材料在醫(yī)學上前途不可限量 。 用數(shù)層納米材料包裹的智能藥物進入人體后可主動搜索并攻擊癌細胞或修補損傷組織 。 在人工器官外面涂上納米粒子可預防移植后的排異反應 。 使用納米技術的新型診斷儀器只需檢測少量血液 ， 就能診斷出各種疾病 。 納米顆粒還可用于人體的細胞分離或細胞染色 ， 也可以用來攜帶 DNA進行 DNA治療基因缺陷癥 。 (4)智能材料 功能材料主要利用材料的熱、光、電、磁等性能，用于電子、激光、通訊、能源和生物工程等領域。功能材料的最新發(fā)展是智能材料，它具有環(huán)境判斷功能，自我修復功能和時間軸功能。智能材料既能像人的五官那樣感知客觀世界，又能主動對外做功，發(fā)射聲波、輻射電磁波或熱能，甚至能促進化學反應和改變顏色等類似有生命物質的智慧反應。 （ 5）生物材料 生物材料的目標是對人體組織的矯形 、 修復 、 再造以維持其原有的功能 。 生物材料除了應具有人體的組織或器官的功能外 ， 還必須有與人體組織的相容性 ， 對肌體無免疫排異反應 ， 血液相溶性好 ， 無溶血 、 凝血反應（ 如人造血 ） ， 不會引起代謝作用異?，F(xiàn)象 ，對人體無毒 、 不致癌 。 目前已經(jīng)發(fā)展起來的生物合金 、 生物高分子和生物陶瓷 （ 以生物陶瓷為優(yōu) ） 基本上能滿足這些要求 ， 利用這些材料已經(jīng)制造出了許多人工器官 ， 如腎 、肝 、 肺 、 骨關節(jié)等 。 （ 6）超導材料 超導材料是一類在低溫下 （ ） 電阻可以完全消失的材料 。 用超導材料做成導線 ， 電阻幾乎為零 ，可以實現(xiàn)遠距離無損耗輸電；超導材料可以產(chǎn)生極強的磁場 ，用于制造磁懸浮列車；用超導材料制成的發(fā)電機將會比現(xiàn)有的發(fā)動機輸出功率高 100倍以上 。 由于超導現(xiàn)象發(fā)生在很低的溫度下 ， 使其應用受到很大的限制 ， 因此尋找研制在較高臨界溫度下具有超導特性的材料成為近 30年來科學家研究的重要課題 。 1986 年 ， 瑞士的 IBM 公司實驗室的 J?G?Bendnorz 和K?A?Mtiller首先在高溫氧化物超導體的研究中取得了決定性的突破 。 在通式為 AxByCuzOw（ A＝ La， Y…… ； B＝ Ba，Sr…… 等 ） 的鈣鈦礦結構的體系中 ， 獲得了臨界溫度 Tc達35K的超導體 ， 因此他們獲得了 1987年諾貝爾物理獎 。 1987年 ， 美國休斯敦大學的朱經(jīng)武小組 、 中科院物理研究所趙忠賢等發(fā)現(xiàn)了臨界溫度 Tc為 90K的 Y－
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