晶態(tài)和非晶態(tài)材料ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 20:37本頁面
【正文】 單元和BO4四面體的混合物 ， 交替的硼原子和氧原子組成平面狀六元環(huán) ， 并通過成橋氧原子連接起來成為三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu) 。 ? 向玻璃態(tài) B2O3中加入堿金屬氧化物所產(chǎn)生 氧化硼反?，F(xiàn)象 ：如熔體隨著氧化鈉含量的增大而黏度增大；熱膨脹系數(shù)隨 Na2O含量的增大而變小 。 常在 16%的比例附近出現(xiàn)性質(zhì)的極大 、 極小值 。 （ 2） 金屬玻璃 金屬玻璃是非晶態(tài)固體的重要研究與應(yīng)用領(lǐng)域之一 。 形成條件： 材料的非晶態(tài)形成能力； 足夠快的冷卻速率 。 一般金屬而言 ， 合金比純金屬更容易形成玻璃體 ， 過渡金屬與類金屬合金較容易形成玻璃體 。 純金屬形成玻璃體需要的冷卻速率往往高達(dá) 1010℃ ／ s。 ? 與傳統(tǒng)的晶態(tài)金屬相比 ， 金屬玻璃具有許多奇異的特點(diǎn) ，例如：比普通金屬具有更高的強(qiáng)度；比普通金屬具有更強(qiáng)的耐化學(xué)侵蝕能力；極好的軟磁特性等 。 ? 金屬玻璃已經(jīng)在開關(guān)型電源 、 漏電開關(guān) 、 磁頭 、 磁分離等方面得到應(yīng)用 ， 并且 ， 在磁屏蔽 、 聲表波器件 、 電流互感器 、 張力傳感器 、 釬焊不銹鋼和耐熱合金部件的焊料 、 熱敏磁性材料 、 磁光盤材料等方面都已接近或達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用階段 。 （ 3） 半導(dǎo)體玻璃 ? 半導(dǎo)體玻璃又稱為非晶態(tài)半導(dǎo)體 ， 是非晶態(tài)功能材料的一個(gè)相當(dāng)活躍的領(lǐng)域 。 如非晶態(tài)硒和非晶態(tài)硅的研究已日趨成熟 ， 并形成產(chǎn)業(yè) 。 ? 非晶態(tài) α— Si:H太陽能電池是人們最為關(guān)注的非晶材料；靜電復(fù)印技術(shù)就是利用了非晶態(tài)硒的奇特的光電特性 。 ? 半導(dǎo)體玻璃廣泛地應(yīng)用于其他 光敏器件 、 發(fā)光器件 、 場效應(yīng)器件 、 熱敏器件 、 電子開關(guān)與光盤等 方面 。 （ 4） 特種玻璃 ? 特種玻璃有很多 ， 如 SiO2含量 85% 或 55%的硅酸鹽玻璃 、 非硅酸鹽玻璃 （ 如硼酸鹽 、 磷酸鹽 、鋁酸鹽等 ） 、 非氧化物玻璃 （ 如鹵化物 、 氮化物 、硫化物 、 金屬玻璃 ） 等 。 特種玻璃是光電子技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)材料之一 ， 在激光 、 光纖通訊 、 集成電路以及其它許多領(lǐng)域都要用到特種玻璃 。 ? 磷酸鹽玻璃通常比硅酸鹽玻璃具有 更低的玻璃轉(zhuǎn)變溫度和更大的熱膨脹系數(shù) ， 因而成為一些玻璃 金屬的封接材料 。 磷酸鹽玻璃也可以作為 激光基質(zhì)材料 、 固態(tài)離子導(dǎo)體 、 隔熱玻璃 、 抗氫氟酸玻璃和核研究中定量測定傷害性輻射的劑量計(jì)玻璃 等 。 ?紅外玻璃 是在一定的紅外波段有高透光率的玻璃 ， 是紅外光學(xué)技術(shù)的關(guān)鍵材料 ， 用于導(dǎo)彈的制導(dǎo)和微光夜視 。 ?激光玻璃 是在硅酸鹽 、 磷酸鹽等玻璃中添加釹 、 鉺等激活離子制得 。 ? 吸熱玻璃 是在玻璃原料中添加鐵 、 鈷 、 鎳 、 銅 、 鋅等元素的氧化物 ， 透過可見光 ， 吸收紅外熱輻射 ， 可以改善采光色調(diào) 、 節(jié)約能源和裝飾效果 。 ? 化學(xué)器皿玻璃 ， 如 Pyrex玻璃 ， 是由 SiO B2O3 及少量Al2O3 等熔制而成 ， 它的膨脹系數(shù)小 、 耐熱 ， 可以制成燒杯 、 燒瓶等化學(xué)實(shí)驗(yàn)玻璃儀器 。 ? 光導(dǎo)玻璃纖維 是由高折射率玻璃芯料和低折射率玻璃皮料組合成的復(fù)合纖維 。 陶瓷 ? 陶瓷是指通過燒結(jié)包含有玻璃相和結(jié)晶相的特征的無機(jī)材料 ， 一般 由陶土或瓷土等硅酸鹽 ， 經(jīng)過成型燒結(jié) ， 部分熔融成玻璃態(tài) ， 通過玻璃態(tài)物質(zhì)將微小的石英和其他氧化物晶體包裹結(jié)合而成 。 陶瓷包括陶器和瓷器 ， 陶器是多孔透氣的 、 強(qiáng)度較低的產(chǎn)品 ， 瓷器是加了釉層 、 質(zhì)地致密而不透氣的 、 強(qiáng)度較高的產(chǎn)品 。 1. 性能 （ 1）力學(xué)性能 耐磨性、高強(qiáng)度難變形性、超高硬度； （ 2） 熱學(xué)性能 耐熱性 、 隔熱性 、 導(dǎo)熱性； （ 3） 光學(xué)性能 透光性 、 偏光透光性； （ 4） 電學(xué)和磁學(xué)性能 絕緣性 、 導(dǎo)電性 、 離子導(dǎo)電 、 壓電性 、 介電性 、 磁性； （ 5） 生物和化學(xué)性能 生物體相容性 、 耐化學(xué)腐蝕性 2. 應(yīng)用 先進(jìn)陶瓷材料大致可分為結(jié)構(gòu)陶瓷與功能陶瓷兩個(gè)部分 。 國家戰(zhàn)略： 戰(zhàn)略導(dǎo)彈上的防熱端頭帽 、 各類衛(wèi)星星體和箭體用防熱溫控涂層材料 、 火箭噴管碳 、 陶瓷梯度復(fù)合材料和導(dǎo)彈防御系統(tǒng)中的微波介質(zhì)材料等等 ， 均是先進(jìn)陶瓷材料 。 衛(wèi)生醫(yī)藥： 先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備 （ 如高分辨Ｂ超儀 、 高速CT和正電子斷層掃描成像儀 PET等 ） 中最關(guān)鍵的探測材料 ， 如超聲波發(fā)射與探測材料 、 高能射線探測材料是陶瓷或晶體材料 。 人工關(guān)節(jié) 、 齒科材料等是一類具有生物活性的結(jié)構(gòu)陶瓷材料 。 ? 環(huán)保領(lǐng)域： 各類高檔耐磨耐腐蝕密封材料 、 陶瓷軸承 、 鋼筋軋制用復(fù)合陶瓷材料不僅提高了相關(guān)傳統(tǒng)行業(yè)的效率 ， 節(jié)約了成本 ， 減輕了勞動強(qiáng)度 ，還對環(huán)境保護(hù)大有禪益 。 ? 從更宏觀的角度看 ， 不同類型的材料經(jīng)過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ， 完全有可能發(fā)掘出其他方面的功能特性 ， 從而為現(xiàn)有的材料尋找到新的用途 。 ? 因此充分理解和掌握無機(jī)材料在不同層次上的結(jié)構(gòu)特征 ，對結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì) ， 對于尋找新材料 ， 提高和發(fā)揮現(xiàn)有材料性能都是十分重要的 。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制備科學(xué)（ 尤其是制備過程中結(jié)構(gòu)形成過程的控制 ） 成為當(dāng)前先進(jìn)陶瓷材料各主要研究方向上的共同熱點(diǎn) 。
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