九年級(jí)科學(xué)新型無(wú)機(jī)非金屬材料(編輯修改稿)
2024-12-13 16:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可能成為室溫超導(dǎo)體 。 C60有很強(qiáng)的抗壓性 、 良好的復(fù)原性 、 及高度的穩(wěn)定性 ， 加上其分子沒(méi)有棱角 ， 使它成為最優(yōu)良的潤(rùn)滑劑 。 將 C60作為新型功能基團(tuán)引入高分子體系 ， 可以得到具有優(yōu)異導(dǎo)電性能和光學(xué)性質(zhì)的新型功能高分子材料 。 隨著對(duì)巴基球研究的深入，它的奇異性能和潛在應(yīng)用價(jià)值相繼被發(fā)現(xiàn)，人們認(rèn)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(jí)的材料 ，它具有奇特的光 、 電 、 磁 、 熱 、 力和化學(xué)性質(zhì) 。 實(shí)驗(yàn)上發(fā)現(xiàn)如果將金屬銅或鋁做成幾個(gè)納米的顆粒 ，一遇到空氣就會(huì)產(chǎn)生劇烈的燃燒 ， 發(fā)生爆炸 。 有人認(rèn)為用納米顆粒作新型火箭的固體燃料將會(huì)有更大的推力 。 另外 ， 用納米金屬顆粒作催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)過(guò)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(huì)變得十分結(jié)實(shí) ， 強(qiáng)度比一般金屬高十幾倍 ， 同時(shí)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(jī) 、 汽車 、 輪船 ， 會(huì)使它們的質(zhì)量減少到 1/10。 （轉(zhuǎn)下頁(yè)） 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(nèi)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(jié)實(shí) 。 它的密度是鋼的 1/6，而強(qiáng)度卻是鋼的 100倍 。 用來(lái)做防彈背心是再好不過(guò)的了 。 納米碳管的細(xì)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(huì)被空氣中的油污弄臟 ，玻璃也不會(huì)沾上水蒸氣而永遠(yuǎn)透明 。 納米材料在醫(yī)學(xué)上前途不可限量 。 用數(shù)層納米材料包裹的智能藥物進(jìn)入人體后可主動(dòng)搜索并攻擊癌細(xì)胞或修補(bǔ)損傷組織 。 在人工器官外面涂上納米粒子可預(yù)防移植后的排異反應(yīng) 。 使用納米技術(shù)的新型診斷儀器只需檢測(cè)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(xì)胞分離或細(xì)胞染色 ， 也可以用來(lái)攜帶 DNA進(jìn)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(lǐng)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(fù)功能和時(shí)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(dòng)對(duì)外做功，發(fā)射聲波、輻射電磁波或熱能，甚至能促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和改變顏色等類似有生命物質(zhì)的智慧反應(yīng)。 （ 5）生物材料 生物材料的目標(biāo)是對(duì)人體組織的矯形 、 修復(fù) 、 再造以維持其原有的功能 。 生物材料除了應(yīng)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(duì)肌體無(wú)免疫排異反應(yīng) ， 血液相溶性好 ， 無(wú)溶血 、 凝血反應(yīng)（ 如人造血 ） ， 不會(huì)引起代謝作用異?，F(xiàn)象 ，對(duì)人體無(wú)毒 、 不致癌 。 目前已經(jīng)發(fā)展起來(lái)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(guān)節(jié)等 。 （ 6）超導(dǎo)材料 超導(dǎo)材料是一類在低溫下 （ ） 電阻可以完全消失的材料 。 用超導(dǎo)材料做成導(dǎo)線 ， 電阻幾乎為零 ，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無(wú)損耗輸電；超導(dǎo)材料可以產(chǎn)生極強(qiáng)的磁場(chǎng) ，用于制造磁懸浮列車；用超導(dǎo)材料制成的發(fā)電機(jī)將會(huì)比現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率高 100倍以上 。 由于超導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生在很低的溫度下 ， 使其應(yīng)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(dǎo)特性的材料成為近 30年來(lái)科學(xué)家研究的重要課題 。 1986 年 ， 瑞士的 IBM 公司實(shí)驗(yàn)室的 J?G?Bendnorz 和K?A?Mtiller首先在高溫氧化物超導(dǎo)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(jié)構(gòu)的體系中 ， 獲得了臨界溫度 Tc達(dá)35K的超導(dǎo)體 ， 因此他們獲得了 1987年諾貝爾物理獎(jiǎng) 。 1987年 ， 美國(guó)休斯敦大學(xué)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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