【文章內容簡介】 前者能吸收光，后者使光產生散射，所以就不透明了。因此如果選用高純原料，并通過工藝手段排除氣孔就可能獲得透明陶瓷。早期就是采用這樣的辦法得到透明的氧化鋁陶瓷，后來陸續(xù)研究出如燒結白剛玉、氧化鎂、氧化鈹、氧化釔、氧化釔二氧化鋯等多種氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷，如砷化鎵（GaAs）、硫化鋅（ZnS）、硒化鋅（ZnSe）、氟化鎂（MgF2）、氟化鈣（CaF2）等。這些透明陶瓷不僅有優(yōu)異的光學性能，而且耐高溫，一般它們的熔點都在2 000 ℃以上。如氧化釷氧化釔透明陶瓷的熔點高達3 100 ℃，比普通硼酸鹽玻璃高1 500 ℃。透明陶瓷的重要用途是制造高壓鈉燈，它的發(fā)光效率比高壓汞燈提高一倍，使用壽命達2萬小時，是使用壽命最長的高效電光源。高壓鈉燈的工作溫度高達1 200 ℃，壓力大、腐蝕性強，選用氧化鋁透明陶瓷為材料成功地制造出高壓鈉燈。透明陶瓷的透明度、強度、硬度都高于普通玻璃，它們耐磨損、耐劃傷，用透明陶瓷可以制造防彈汽車的窗、坦克的觀察窗、轟炸機的轟炸瞄準器和高級防護眼鏡等。光導纖維從高純度的二氧化硅或稱石英玻璃熔融體中，拉出直徑約100 μm的細絲，稱為石英玻璃纖維。玻璃可以透光，但在傳輸過程中光損耗很大，用石英玻璃纖維光損耗大為降低，故這種纖維稱為光導纖維，是精細陶瓷中的一種。利用光導纖維可進行光纖通信。激光的方向性強、頻率高，是進行光纖通信的理想光源。光纖通信與電波通信相比，光纖通信能提供更多的通信通路，可滿足大容量通信系統(tǒng)的需要。光導纖維一般由兩層組成，里面一層稱為內芯，直徑幾十微米，但折射率較高；外面一層稱包層，折射率較低。從光導纖維一端入射的光線，經內芯反復折射而傳到末端，由于兩層折射率的差別，使進入內芯的光始終保持在內芯中傳輸著。光的傳輸距離與光導纖維的光損耗大小有關，光損耗小，傳輸距離就長，否則就需要用中繼器把衰減的信號放大。用最新的氟玻璃制成的光導纖維，可以把光信號傳輸?shù)教窖蟊税抖恍枞魏沃欣^站。在實際使用時，常把千百根光導纖維組合在一起并加以增強處理，制成像電纜一樣的光纜，這樣既提高了光導纖維的強度，又大大增加了通信容量。用光纜代替通信電纜，可以節(jié)省大量有色金屬， t、鉛2～3 t。光纜有質量輕、體積小、結構緊湊、絕緣性能好、壽命長、輸送距離長、保密性好、成本低等優(yōu)點。光纖通信與數(shù)字技術及計算機結合起來，可以用于傳送電話、圖像、數(shù)據(jù)、控制電子設備和智能終端等，起到部分取代通信衛(wèi)星的作用。光損耗大的光導纖維可在短距離使用，特別適合制作各種人體內窺鏡，如胃鏡、膀胱鏡、直腸鏡、子宮鏡等，對診斷、醫(yī)治各種疾病極為有利。生物陶瓷人體器官和組織由于種種原因需要修復或再造時，選用的材料要求生物相容性好，對肌體無免疫排異反應；血液相容性好，無溶血、凝血反應；不會引起代謝作用異常現(xiàn)象；對人體無毒，不會致癌。目前已發(fā)展起來的生物合金、生物高分子和生物陶瓷基本上能滿足這些要求。利用這些材料制造了許多人工器官，在臨床上得到廣泛的應用。但是這類人工器官一旦植入體內，要經受體內復雜的生理環(huán)境的長期考驗。例如，不銹鋼在常溫下是非常穩(wěn)定的材料，但把它做成人工關節(jié)植入體內，三五年后便會出現(xiàn)腐蝕斑，并且還會有微量金屬離子析出，這是生物合金的缺點。有機高分子材料做成的人工器官容易老化，相比之下，生物陶瓷是惰性材料，耐腐蝕，更適合植入體內。納米陶瓷從陶瓷材料發(fā)展的歷史來看，經歷了三次飛躍。由陶器進入瓷器這是第一次飛躍；由傳統(tǒng)陶瓷發(fā)展到精細陶瓷是第二次飛躍，在這個期間，不論是原材料，還是制備工藝、產品性能和應用等許多方面都有長足的進展和提高，然而對于陶瓷材料的致命弱點──脆性問題沒有得到根本的解決。精細陶瓷粉體的顆粒較大，屬微米級（10 m），有人用新的制備方法把陶瓷粉體的顆粒加工到納米級（10 m），用這種超細微粉體粒子來制造陶瓷材料，得到新一代納米陶瓷，這是陶瓷材料的第三次飛躍。納米陶瓷具有延性，有的甚至出現(xiàn)超塑性。如室溫下合成的TiO2陶瓷，它可以彎曲，其塑性變形高達100%，韌性極好。因此人們寄希望于發(fā)展納米技術去解決陶瓷材料的脆性問題。納米陶瓷被稱為21世紀陶瓷紅寶石和藍寶石的主要成分都是Al2O3（剛玉）。紅寶石呈現(xiàn)紅色是由于其中混有少量含鉻化合物；而藍寶石呈藍色則是由于其中混有少量含鈦化合物。1900年，科學家曾用氧化鋁熔融后加入少量氧化鉻的方法，制出了質量為2g4g的紅寶石。現(xiàn)在，已經 能制造出大到10g的紅寶石和藍寶石。綜上所述是集中高溫結構材料的簡介，而這僅僅是無機非金屬材料的一小部分而已。所以我們可以清楚的明白無機非金屬材料領域是一個覆蓋面極廣、科學含量極高的一個學科。我知道如果想在無機非金屬材料領域有一番作為并非易事。因為科學在發(fā)展，科技在進步，各種新興的材料不斷被研發(fā)出來，所以必須時時刻刻關心當今世界材料科學的最新動態(tài)?，F(xiàn)在，而我所能做的就是認認真真的學好所學的基礎知識為將來的發(fā)展打下堅實的基礎。此外，材料科學并不是理論上的，更重要的是實踐上的！所以，提高自己的動手能力，創(chuàng)新實驗能力也是必不可少的。既然無機非金屬材料是一個前沿學科，那么單單的本科學歷顯然是不夠的，是無法滿足社會對此領域的需求的，因此，考研成為了我們繼續(xù)深造的基本要求。研究生會有更多的機會參與科學的研究，會有更多的機會學習的最新的理論知識，會有更多的機會進行高水平的實驗，而且研究生再就業(yè)方面更具有競爭力，所以考研勢在必行！此外，我國的材料水平還沒有達到世界頂尖，我國是一個材料大國，但是我們不是一個材料強國，雖然我國每年的材料需求都是巨大的，各個領域都依靠材料，但是我國的一些先進材料基本都是進口的，所以我們要趕上其他發(fā)達國家比如美國還需要國人的不斷努力，不斷去奮斗。如果可能的話我想我會去國外繼續(xù)深造，學習更先進的理論知識，將來能為祖國貢獻自己的一份力量?。∥視诤幽瞎I(yè)努力學習，為自己的明天而奮斗??！第四篇：無機非金屬材料專業(yè)畢業(yè)論文新型無機非金屬材料的發(fā)展與挑戰(zhàn)（李婷 無機非金屬081班 14號）無機非金屬材料、金屬材料、高分子合成材料與人們的衣、食、住、行關系非常密切。材料是人類生活必不可少的物質基礎。沒有感光材料，我們就無法留下青春的回憶；沒有特殊的熒光材料，就沒有彩色電視；沒有高純的單晶硅，就沒有今天的“奔騰IV”；沒有特殊的新型材料，“神舟號”宇宙飛船就無法上天。隨著科學和生產技術的發(fā)展以及人們生活的需要，一些具有特殊結構、特殊功能的新材料相繼研制出來，如半導體材料：超硬材料、耐高溫材料、發(fā)光材料等，我們稱這些材料為新型無機非金屬材料。水泥、玻璃、陶瓷等都屬于傳統(tǒng)的非金屬材料，像玻璃刀上的人造金剛石、作為手表軸承的人造紅寶石、煤氣爐中用于電子打火的壓電陶瓷、傳輸信息的光導纖維都屬于新型無機非金屬材料。近20年來，世界各工業(yè)發(fā)達國家對于發(fā)動機用高溫結構陶瓷復合材料的研究與開發(fā)—直十分重視，相繼制定了各自的國家發(fā)展計劃，并投人了大量的人力、物力和財力，對這一新型材料寄予厚望。美國國防關鍵技術計劃以及日本的月光計劃等都把高溫結構陶瓷基復合材料作為重點研究對象，其研制目標是將發(fā)動機熱端部件的使用溫度提高到1650℃或更高，從而提高發(fā)動機渦輪進口溫度，達到節(jié)能、減重、提高推重比和延長壽命的目的，滿足軍事和民用熱機的需要。此外，有許多陶瓷基復合材料的發(fā)動機高溫構件正在研制之中。如美國格魯曼公司正研究跨大氣層高超音速飛機發(fā)動機的陶瓷材料進口、噴管和噴口等部件；美國碳化硅公司用Si34N／SiCw制造導彈發(fā)動機燃氣噴管； 杜邦公司研制出能承受1200－1300℃、使用壽命2000h的陶瓷基復合材料發(fā)動機部件等。目前導彈、無人駕駛 飛機以及其它短壽命的陶瓷渦輪發(fā)動機正處在最后研制階段，美國空軍材料實驗室的研究人員認為，12O41371℃發(fā)動機陶瓷基復合材料已經研制成功。由于提高了燃燒溫度，取消或減少了冷卻系統(tǒng)，預計發(fā)動機熱效率可從目前的26%提高到46%。英國羅—羅公司認為，未來航空發(fā)動機高壓壓氣機葉片和機匣、高壓與低壓渦輪盤及葉片、燃燒室、加大燃燒室、火焰穩(wěn)定器及排氣噴管等都將采用陶瓷基復合材料。預計在21世紀初，陶瓷基復合材料的使用溫度可提高到1650℃或更高。我知道如果想在無機非金屬材料領域有一番作為并非易事。因為科學在發(fā)展，科技在進步，各種新興的材料不斷被研發(fā)出來，所以必須時時刻刻關心當今世界材料科學的最新動態(tài)?，F(xiàn)在，而我所能做的就是認認真真的學好所學的基礎知識為將來的發(fā)展打下堅實的基礎。此外，材料科學并不是理論上的，更重要的是實踐上的！所以，提高自己的動手能力，創(chuàng)新實驗能力也是必不可少的。既然無機非金屬材料是一個前沿學科，那么單單的本科學歷顯然是不夠的，是無法滿足社會對此領域的需求的，因此，考研成為了我們繼續(xù)深造的基本要求。研究生會有更多的機會參與科學的研究，會有更多的機會學習的最新的理論知識，會有更多的機會進行高水平的實驗，而且研究生再就業(yè)方面更具有競爭力，所以考研勢在必行！此外，我國的材料水平還沒有達到世界頂尖，我國是一個材料大國，但是我們不是一個材料強國，雖然我國每年的材料需求都是巨大的，各個領域都依靠材料，但是我國的一些先進材料基本都是進口的，所以我們要趕上其他發(fā)達國家比如美國還需要國人的不斷努力，不斷去奮斗。如果可能的話我想我會去國外繼續(xù)深造，學習更先進的理論知識，將來能為祖國貢獻自己的一份力量??！第五篇：無機非金屬材料緒論，某結合力主要包括離子鍵，共價鍵或離子共價鍵混合離子。由于這些化學鍵的特點，例如高的鍵能和強大的鍵極性等，賦予了這一大類材料以高熔點，高強度，耐磨損，高硬度，耐腐蝕及抗氧化的基本屬性和寬廣的導電性，導熱性，透光性以及良好的鐵電性，鐵磁性和壓電性等特殊性能，高溫超導性也是新近在這類材料上發(fā)現(xiàn)的。，隨著無機新材料的發(fā)展，無機非金屬材料已不局限于硅酸鹽還包括其他含氧酸鹽，氧化物，氮化物，碳與碳化物，硼化物，氟化物，硫系化合物，硅，鍺，ⅢV族及ⅡVI族化合物等，其形態(tài)和形狀也趨于多樣化，復合材料，薄膜，纖維，單晶和非晶材料占有越來越重要的地位。第一章 玻璃的結構 和性質 玻璃的結構晶態(tài)：周期性，對稱性，幾何形態(tài)，質點排列，自限性，均一性，異向性，穩(wěn)定性，遠程有序。非晶態(tài)：進程有序，遠程無序。玻璃的通性1）各向同性2）介穩(wěn)性：玻璃是由熔體急劇冷卻而得，由于在冷卻過程中粘度急劇增大，質點來不及形成晶體的有規(guī)則排列，系統(tǒng)的內能尚未處于最低值，從而處于介穩(wěn)態(tài)，在一定的外界條件下，它們仍具有 自發(fā)轉化為內能較低的晶體的趨勢。3）無固定熔點4）性質變化的連續(xù)性和可逆性 無規(guī)則網絡學說1）玻璃結構與晶體一樣，具有三位方向發(fā)展的連續(xù)無序網架形式，硅氧四面體為最小結構單位，但不象晶體那樣，對稱均勻地聯(lián)結成空間網絡（有序），而是相互不規(guī)則地聯(lián)結在一起（無序），配位數(shù)小的結構團構成無限伸展的無序空間網絡。）玻璃中的質點雖然不具有規(guī)則的格子 排列，但在大致固定的平衡位置上震動的玻璃網絡中的正常離子數(shù)與晶體中的配位數(shù) 也應該近似。）網絡外體的離子填充在網絡結構空隙中，對于整體來說 是統(tǒng)計分布的，為了使網絡結構具有一定的穩(wěn)定性，這些陽離子必須是半徑大而電荷小的。4）形成氧化物玻璃必須滿足的四條規(guī)則: A 每個氧離子應該與不超過兩個陽離子相聯(lián)。B 在中心陽離子周圍的氧離子 配位數(shù)必須小于或等于4；C 氧多面體相互共角而不共棱或共面。D 每個多面體至少有三個頂角是共用的。形成的氧多面體為三角體或四面體RO2,R2O2,R2O5類型氧化物能滿足這一條件，并以玻璃形式出現(xiàn)簡答題： 石英玻璃堿硅玻璃鈉鈣硅玻璃結構性能發(fā)生很大的變化，分析堿金屬，堿土金屬氧化物在其中的作用：1）熔融石英玻璃其硅氧比值1：2與SiO2分子式相同，可以把它近似的看成是由硅氧網絡形成的獨立‘大分子’2）如果在熔融石英玻璃中形成加入堿金屬氧化物(如Na2O).就使原來的大分子發(fā)生解聚 作用，由于氧的比值增大，玻璃中每個氧已不可能都為兩個硅原子所共用，開始出現(xiàn)非橋氧，使硅氧網絡產生斷裂，非橋氧的存在，使【SiO4】四面體失去原有 完整性和對稱性，結果使玻璃結構減弱，疏松，并導致一系列物理化學性質的變壞，而且堿金屬含量越高，性能變差越 嚴重，因此，二元堿硅玻璃一般無使用價值3）當在堿性二元玻璃中加入CaO時，性能變差情況大為改觀，使玻璃結構和性能發(fā)生明顯變化，主要表現(xiàn) 為使結構加強，從而表現(xiàn)為一系列物化性質的加強，從而使鈉鈣硅玻璃性能優(yōu)良，CaO的這種作用，是由鈣離子和鈉離子半徑相似，但電荷比鈉離子大一倍，因此場強比鈉離子大得多，具有強化玻璃結構和限制鈉離子活動的作用補網作用：使中間體氧化物全部或部分由6 配位變成4 配位的作用，主要是鋁離子取代硅離子。硼氧反常性：堿金屬或堿土金屬氧化物加入B203玻璃中，將產生硼氧四面體[B04],而形成硼酸鹽玻璃。在一定范圍內，堿金屬氧化物提供的氧使硼氧三角體[B03]轉變?yōu)橥耆蓸蜓踅M成的硅氧四面體，導致B203玻璃從原來的兩度空間的層狀結構部分轉變?yōu)槿瓤臻g的架狀結構，從而加強了網絡，使玻璃的各種物理性質與相同條件下的硅酸鹽玻璃相比，相應地向著相反的方向變化。玻璃結構中的陽離子的分類1）按元素與氧結合的單鍵能（即化合物分解能與配位數(shù)之商）的大小和能否生成玻璃，將氧化物分成：網絡生成體氧化物，網絡外體氧化物和中間體氧化物。2）網絡生成體氧化物應滿足以下的條件：A 每個氧化物應與不超過兩個陽離子相連；B 在中心陽離子周圍的 氧離子配位數(shù)必須小于或等于4；C氧多面體相互共角而不共棱或共面；D 每個多面體至少有三個頂角共用。3）這類氧化物主要有SiO2,B2O3,BO5,GeO2,As2O5等。網絡外體或網絡修飾體：某些氧化物不能單獨生成玻璃，不參加網絡而使其陽離子分布在四面體之間的空隙中，以保持網絡中局部地區(qū)的電中性，因為他們的主要作用是提供額外的氧離子，從而改變網絡，故稱為網絡外體或網絡修飾體。如Li2O,Na2O,K2O,CaO,SrO,BaO等。1）中間體氧化物:比堿金屬和堿土金屬化合價高而配位數(shù)小的陽離子，可以部分地參加網絡結構，如BeO,MgO,ZnO, Al2O3等。各種氧化物在玻璃中的作用：1）堿金屬氧化物A 堿金屬氧化物加入到熔融石英