第一篇：無機材料的性能特點分類

無機非金屬材料性能

一、緒論（2學(xué)時）

1、無機非金屬材料的特點

(1)化學(xué)組成上為無機化合物或非金屬元素單質(zhì)，包括傳統(tǒng)的氧化物、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等含氧酸鹽、氮化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物、硫系化合物、硅、鍺及碳材料等。

(2)形態(tài)與形狀上包括多晶、單晶、非晶、薄膜、纖維、復(fù)合材料等。(3)晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。單個晶格可能包含多種元素的原子，晶格缺陷種類多。(4)原子間結(jié)合力豐要為離子鍵、共價鍵或者離了—共價混合鍵，具有高的鍵能、大的極性。

(5)制備上通常要求高純度、高細(xì)度原料，并在化學(xué)組成、添加物的數(shù)量和分布、晶體結(jié)構(gòu)和材料微觀結(jié)構(gòu)上能精確控制。

(6)性能多樣。具有高熔點高強度、耐磨損、高硬度、耐腐蝕及抗氧化，寬廣的導(dǎo)電性能、導(dǎo)熱性、透光件以及良好的鐵電性、鐵磁性和壓電性等待殊性能；但大多數(shù)無機材料拉伸強度低，韌性差，脆性大。

(7)應(yīng)用極其廣泛。幾乎在所有的領(lǐng)域都有無機材料的應(yīng)用，尤其新型無機材料更是現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)、在電子信息技術(shù)、激光技術(shù)、光纖技術(shù)、光電子技術(shù)、傳感技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)以及空間技術(shù)的發(fā)展中占有十分重要的地位。

2、傳統(tǒng)無機非金屬材料與新型無機非金屬材料

傳統(tǒng)無機材料一般是指以天然的硅酸鹽礦物(粘土、石英、長石等)為主要原料，經(jīng)高溫窯燒制而成的一大類材料。故又稱窯業(yè)材料，主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四種，其化學(xué)組成均為硅酸鹽，因此也稱為硅酸鹽材料。新型無機材料則是指應(yīng)用于高科技領(lǐng)域的用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各種無機非屬化合物經(jīng)持殊的先進工藝制成的具有優(yōu)異性能的無機新材料，包括特種陶瓷、特種玻璃、特性水泥、新型耐火材料、人工晶體、增導(dǎo)體材料等。

3、無機非金屬材料的分類

無機材料種類繁多、性能各異。從傳統(tǒng)硅酸鹽材料到新型無機材料，眾多門類的無機材料已經(jīng)滲透到人類生活、生產(chǎn)的各個領(lǐng)域，需從多個角度對無機材料進行分類。無機材料按成分特點、可分為單質(zhì)和化合物兩大類；按結(jié)構(gòu)特征，可 分為單晶、多晶、玻璃、無定形材料、復(fù)合材料等；按形態(tài)，可分為體相材料、薄膜材料、纖維、粉體等；按性能特征和使用效能，又可分為結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩大類；按合成制備工藝，還可分為燒結(jié)成材、濕法合成材料、涂鍍材料、水硬材料等。

4、無機材料的應(yīng)用和發(fā)展

無機材料的制造和使用合著悠久的歷史。早在遠(yuǎn)古舊石器時代人們就使用經(jīng)過簡單加工的石器作為工具。到新石器時期已經(jīng)出現(xiàn)粗陶器；我國商代開始出現(xiàn)原始瓷和上釉的彩陶；東漢時期的青瓷，經(jīng)過唐、宋、元、明、清不斷發(fā)展，已達(dá)到相當(dāng)高的技術(shù)和藝術(shù)水平。青銅器時代的金屬冶煉中已經(jīng)開始使用粘土質(zhì)和硅質(zhì)材料作為耐火材料。從青銅器時代、鐵器時代到近代鋼鐵工業(yè)的興起，耐火材料都起著關(guān)鍵的作用。距今五六千年前的古埃及文物中就發(fā)現(xiàn)有綠色玻璃殊飾品，我國的白色玻璃珠亦有近3000年的歷史；17世紀(jì)以來，由于用工業(yè)純堿代替天然草木灰與硅石、石灰石等礦物原料生產(chǎn)鈉鈣硅酸鹽玻璃，各種日用玻璃和技術(shù)玻璃迅速進人普通家庭、建筑物和工業(yè)業(yè)領(lǐng)域：在距今五六千年的古代建筑中已開始大量使用石灰和石膏等氣硬性膠凝材料，到公元初期水便性的石灰和火山灰膠凝材料也開始被應(yīng)用到建筑工業(yè)中，但是用人工方法合成硅酸鹽水泥制品還只有100多年的歷史；19世紀(jì)初，英國人阿斯普丁發(fā)明用硅酸鹽礦物和石灰原料經(jīng)高溫煅燒制成波特蘭水泥(又稱硅酸鹽水泥)，從而開始了高強度水硬性膠凝材料的新紀(jì)元。

20世紀(jì)40年代以后(第二次世界大戰(zhàn)后期)。無機材料的發(fā)展進人了一個新的階段；在原料純化、工藝進步、材料理論的發(fā)展、顯微分析技術(shù)的提高、性能研究的深入、無損評估技術(shù)的成就以及相鄰學(xué)科的推動等因素的作用下，傳統(tǒng)無機材料的成分、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用得到了空前的延伸。人們發(fā)展了包括結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷、復(fù)合材料、半導(dǎo)體材料、新型玻璃、非晶態(tài)材料、人工晶體、炭素材料、無機涂層及高性能水泥和混凝土等一系列高性能先進無機材料，特別是具有電、磁、聲、光、熱、力等信息的存儲、轉(zhuǎn)換功能的新型無機功能材料，正在日益廣泛地被應(yīng)用在現(xiàn)代高技術(shù)領(lǐng)域，如微電子、航天、能源、計算機、激光、通信、光電了、傳感、紅外、生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境保護等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代高新技術(shù)、新興產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。如半導(dǎo)體材料的出現(xiàn)，對電子工業(yè)的發(fā)展具 2 有巨大的推動作用，計算機小型化和功能的提高，與硅、鍺等半導(dǎo)體材料密切相關(guān)；涂覆SiC熱解碳—碳結(jié)合等復(fù)合材料在空間技術(shù)的發(fā)展中產(chǎn)生了巨大作用；人工晶體、無機涂層、無機纖維等先進材料已逐漸成為近代尖端科學(xué)技術(shù)的重要組成部分；各種礦物材料也因其電、光、磁、熱、摩擦、密封、填充、增強、表面效應(yīng)以及膠體性：、化學(xué)活性與惰性、吸附性、載體與催化性等在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及民用等領(lǐng)域起著不可替代的作用。

20世紀(jì)90年代以來，人類對無機材料的需求量越來越大，對其性能要求越來越高。無機材料的研究與應(yīng)用近進入了一個更新的發(fā)展階段。納米材料與技術(shù)的發(fā)展，引起了無機材料從原料合成、制備工藝、材料科學(xué)、性能表征以及材料應(yīng)用的革命性進步。復(fù)合技術(shù)、材料設(shè)計等相關(guān)理淪與技術(shù)的進步，大大擴充了新型無機材料發(fā)展與創(chuàng)造的空間?；诓牧蠈W(xué)、物理、化學(xué)、電子、冶金等基礎(chǔ)學(xué)科的新型無機材料呈現(xiàn)空前活躍的發(fā)展前景，在近代高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用。

5、無機材料在國民經(jīng)濟中的地位和作用

不僅是人民生活、工業(yè)生產(chǎn)和基礎(chǔ)建設(shè)所必需的基礎(chǔ)材料，也是傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)改造、新興產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)發(fā)展中不可缺少的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)?？梢灶A(yù)測，先進無機材料將是未來人類社會科技進步與社會文明發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)與支柱。

6、無機材料的研究內(nèi)容

無機材料工藝學(xué)的任務(wù)是不斷利用材料科學(xué)及其他相鄰學(xué)科的發(fā)展成就，研究如何選擇合適的原料，通道各種工藝過程生產(chǎn)出附合各種性能要求的材料，并能達(dá)到低投入高產(chǎn)出，實現(xiàn)按使用性能要求來設(shè)計和制造無機材料的目標(biāo)。由于基礎(chǔ)科學(xué)和實驗技術(shù)的進步，材料科學(xué)研究水平不斷提高，已經(jīng)從宏觀進人微觀，從定性進入半定量或定量，從靜態(tài)進入動態(tài)，從而為更合理、更有效地使用現(xiàn)有材料和發(fā)展新材料提供了依據(jù)，為逐步實現(xiàn)按預(yù)想性能設(shè)計和制備材料創(chuàng)造了條件。

未來高新技術(shù)的發(fā)展，對各種無機材料提出了更多、更高和更新的要求。特種陶瓷要求從原料的多相結(jié)構(gòu)到趨向于單相結(jié)構(gòu)，又趨向于更復(fù)雜的多相復(fù)合結(jié)構(gòu)；納米陶瓷的研究正向縱深發(fā)展，有望得到性能更好的納米陶瓷制品；陶瓷強 3 化與增韌的研究取得了明顯的成就。新發(fā)展的納米陶瓷和陶瓷的晶界應(yīng)力設(shè)計可望成為解決陶瓷脆性問題的有效途徑；先進功能陶瓷的精細(xì)復(fù)合原理及其工藝的研究為人們所矚目。無機材料逐步向多功能和良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性方向發(fā)展；兼 具感知和驅(qū)動功能于一身的敏感陶瓷研究正在啟動。多功能和敏感無機涂層的研究具有極大的發(fā)展前景；生物陶瓷和仿生研究將為人類自身造福。

7、陶瓷

陶瓷是人類生活和生產(chǎn)中不可缺少的材料之一。陶資產(chǎn)品的應(yīng)用范圍涉及國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域，其生產(chǎn)和發(fā)展經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜、由粗糙到精細(xì)、從無釉到施釉、從低溫到高溫的過程。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和技術(shù)水平的提高，各個歷史階段賦予陶瓷的含義和范圍也不斷發(fā)生變化。

8、陶瓷在國民經(jīng)濟建設(shè)中的作用

數(shù)千年前，彩陶與黑陶的出現(xiàn)是人類兩種史前文化—仰韶文化和龍山文化的標(biāo)志。陶瓷器皿的出現(xiàn)使人類日常生活方式發(fā)生巨大變化，并逐步成為生活必需品。日用陶瓷在發(fā)展對外貿(mào)易，加強文化交流，促進祖國建設(shè)發(fā)揮廠巨大的作用。

電了技術(shù)、空間技術(shù)、激光技術(shù)、計算技術(shù)、紅外技術(shù)等的出現(xiàn)是基于新型材料的研制與生產(chǎn)的基礎(chǔ)上才得到有效保證的、而陶瓷也正是上述新型材料的一類。陶瓷作為結(jié)構(gòu)材料和功能材料，已廣泛應(yīng)用于利學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中。新型結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷在高溫下具有高強度、高硬度、抗氧化、耐磨損、耐燒蝕等特性，為先進熱機的耐熱、耐磨部件的應(yīng)用開辟了良好的前景，使其在熱學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等性能耍求苛刻條件下取代金屬、有機材料成為可能，并產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益和社會效益。為了提高電壓的等級和增大輸配的電容量，要求有高機械強度和高介電強度的電瓷，以供線路、電器和電站使用。耐腐蝕、耐磨損、熱穩(wěn)定性高的化工陶瓷是發(fā)展各種化學(xué)工業(yè)不可缺少的一種結(jié)構(gòu)材料。電子技術(shù)從晶體管到厚、薄膜電路及大規(guī)模集成電路也和壓電陶瓷、鐵電陶瓷、磁性材料、半導(dǎo)體材料及器件的研制成功是分不開的。開發(fā)新能源是當(dāng)前重大的科學(xué)技術(shù)課題之一，正在研究的新能源(如核能發(fā)電、磁流體發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電等)所需的結(jié)構(gòu)材料和導(dǎo)電材料，往往都由陶瓷來承擔(dān)。許多國家正在研究用氧化物固溶體及堿金屬陰離子導(dǎo)體(如β-Al2O3)作高溫燃料電池及高能量、高密度蓄電池的固體電解質(zhì)隔膜。一些宇宙技術(shù)中的運載工具(如火箭、人造衛(wèi)星、飛船等)所使用的高溫結(jié) 4 構(gòu)材料、燒蝕材料和涂層都屬于陶瓷的范圍。超導(dǎo)陶瓷的出現(xiàn)成為現(xiàn)代物理學(xué)和材料科學(xué)的重大突破。生物陶瓷由于其優(yōu)良的生物相容和生物活性等特殊性能，已廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程中。

9、玻璃在國民經(jīng)濟建設(shè)中的作用

玻璃具有許多其他材料所不具備的特性，從玻璃的本質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)來看，最顯著的四個特性為：(1)各向異性；(2)無固定熔點：(3)介穩(wěn)性；(4)性質(zhì)變化的連續(xù)性與可逆性。此外，玻璃材料還具有一些良好的理化性能，如良好的光學(xué)和電學(xué)性能，較好的化學(xué)穩(wěn)定性，較高的抗壓強度、硬度、耐蝕性及耐熱性等：從工藝的角度來看，玻璃的特點在于：(1)可以通過化學(xué)組成的調(diào)整，并結(jié)合各種再加工工藝方法(表而處理、熱處理)來大幅度、連續(xù)調(diào)整玻璃的物理和化學(xué)性能，以適應(yīng)范圍很廣的實用要求；(2)可用多種多樣的熱成型(吹、拉、壓、延、澆鑄)方法，制成各種形狀單件的(空心或?qū)嵭?和延續(xù)的(板片、管棒、絲綿)制品。還可以通過冷加工(磨砂、拋光、鉆、削)、粉末燒結(jié)和焊接等加工方法制成型狀復(fù)雜、尺寸嚴(yán)格的器件。因此玻璃作為結(jié)構(gòu)和功能材料已被廣泛應(yīng)用于建材、輕工、交通、醫(yī)藥、化工、電子、航空、航天和原子能工業(yè)等方面。

日用玻璃，包括瓶罐、器皿、保溫瓶、工藝美術(shù)品等，已成為人們牛活用品的一部分：其中玻璃瓶罐也是食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、文教用品工業(yè)大量采用的包裝容器、窗玻璃，平板玻璃，空心玻璃磚，飾面板和隔聲、隙熱的泡沫玻璃，在現(xiàn)代建筑中得到了普遍的采用。鋼化玻璃、磨光玻璃、夾層玻璃、高質(zhì)量的平板玻璃，用來裝配各種運輸工具的風(fēng)擋和門窗。各種顏色信號玻璃在海、陸、空交通中起著“指揮員”的作用、電真空玻璃和照明玻璃，充分利用了玻璃的氣密、透明、絕緣、易于密封和容易抽真空等特性，是制造電子管、電視機、電燈等不可取代的材料；光學(xué)玻璃是國防、高科技及工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的精密光學(xué)儀器與設(shè)備的核心部件，廣泛地應(yīng)用于顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡、照相機、光譜儀和各種復(fù)雜的光學(xué)儀器，大大地改變了科學(xué)研究的條件和方法；電影放映機、高質(zhì)量的眼鏡片都是用光學(xué)玻璃制造的。玻璃化學(xué)儀器、溫度計是化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)工作者必備的實驗用具。大型玻璃設(shè)備及管道，是化學(xué)工業(yè)上耐腐蝕、耐高溫的優(yōu)良器材。玻璃纖維、玻璃棉及其紡織品，是電器絕緣，化工過濾和隔聲、隔熱、耐熱的優(yōu)良材料。它們與各種樹脂制成的玻璃鋼，質(zhì)量輕、強度高、耐腐 5 蝕、耐熱，用以制造絕緣器件和各種殼體。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，玻璃新品種不斷出現(xiàn)，例如感光照相和印刷版玻璃，耐熱性好、硬度大、強度高的微晶玻璃，高折射、低色散或低折射高色散的光學(xué)玻璃，透紫外線和透紅外線玻璃等等。玻璃的應(yīng)用日益擴大，愈來愈成為重要的材料。據(jù)20版紀(jì)末的統(tǒng)計，全世界的玻璃產(chǎn)量約為8000萬T／年，其中美國為25％，前蘇聯(lián)為9％，日在為8％、德國為7％；各類玻璃制品分別為：瓶罐玻璃60％，平板玻璃25％，特種玻璃10％，玻璃纖維5％。隨著時代的發(fā)展，各類玻璃制品的品種系統(tǒng)、應(yīng)用范圍和生產(chǎn)規(guī)模也逐步形成和擴大。

10、水泥在國民經(jīng)濟建設(shè)中的作用

水泥的發(fā)展大大改善了人類居住和環(huán)境條件，已成人各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)必需的基本材料，其性能的任何改進都將帶來巨大的經(jīng)濟效益。近一二十年通過改變水泥組成和調(diào)整微結(jié)構(gòu)的辦法使水泥的性能，如耐壓強度、抗凍性、抗腐蝕件等獲得顯著的提高，開發(fā)出一系列高技術(shù)水泥品種，對水泥與混凝土工業(yè)的技術(shù)改造產(chǎn)生重大的影響。

水泥是使用面最廣的建筑材料。據(jù)我國近幾年的統(tǒng)計，每完成1億元的基本建設(shè)投資，就需要水泥6．3萬T，美國在新建筑物中所用的建筑材料內(nèi)，水泥混凝土約占76％。生產(chǎn)水泥需要較多能源，為耗能大戶之一，但水泥與砂、石等集料所制成的混凝土則是一種低能耗型建筑材料，其單位重量的能耗只有鋼材的1/5一1／6，鋁合合的1/25，比紅磚還低35％。在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，水泥與泥凝土仍將是主要的建筑材料。

水泥粉末與水拌和后，在其表面的熟料礦物立即與水發(fā)生水化反應(yīng)，放出熱員，形成一定的水化產(chǎn)物。出于各種水化產(chǎn)物的溶解度很小，就在水泥顆粒周圍析出。隨著水化作用的進行，析出的水化產(chǎn)物不斷增多，以致相互接合。這個過程的進展，使水泥漿體稠化而凝結(jié)，隨后變硬，并能將拌在一起的砂、石等散粒膠結(jié)成整體，逐漸產(chǎn)生強度。因此，水泥或水泥混凝上的強度是隨硬化齡期而逐漸增長的。早期增長甚快，往后逐漸減緩。但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，其強度在幾個月、幾年后，還會進一步有所增長。另外，也可能在幾十午后尚有未水化的部分殘留，仍具有繼續(xù)進行水化作用的潛在能力。作為膠凝材料，除水硬性外，水泥還有許多優(yōu)點：水泥漿石很好的可塑性，與砂、石拌和后仍能使混 6 合物具有必要的和易性，可使?jié)仓筛鞣N形狀及尺小的構(gòu)件、以滿足設(shè)計上的不同要求；適應(yīng)性強，還可用于海上、地下、深水或者嚴(yán)寒、干熱的地區(qū)。以及耐侵蝕、核電站、防輻射等特殊要求的工程；硬化后可以獲得較高強度，并且改變水泥的組成，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)其性能，滿足某些工程的不同需要；可與纖維或者聚合物等多種無機、有機材料相匹配，制成各種水泥基復(fù)合材料，有效發(fā)揮材料潛力；與普遍鋼鐵相比，水泥制品不會生銹，也沒有木材這類材料易于腐朽的缺點，更不會有塑料年久老化的問題，耐久性好；維修工作量小，等等。因此，水泥不但大量應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑，還廣泛應(yīng)用于交通、城市建設(shè)、農(nóng)林、水利以及海港等工程，它被制成各種形式的混凝土、鋼筋混凝土的構(gòu)件和構(gòu)筑物；而水泥管、水泥船等各種水泥制品在代鋼、代木方面也越來越顯示出技術(shù)經(jīng)濟上的優(yōu)越性。同時，也正是由于鋼筋混凝土、頂應(yīng)力鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)材料的混合使用，才使高層、超高層、大跨度等以及各種特殊功能的建筑物、構(gòu)筑物的出現(xiàn)成為可能。還值得注意的是，新產(chǎn)業(yè)革命已經(jīng)為水泥行業(yè)提出擴大水泥品種和應(yīng)用范圍的嶄新課題：開發(fā)占地球表面71％的海洋是人類社會前進的標(biāo)志，而海洋工程的建造，如海洋平臺、海洋工廠乃至海洋城市，其主要建筑材料就是水泥。此外，像宇航工業(yè)、核工業(yè)以及其他新型工業(yè)的建設(shè)，也需要各種無機非金屬材料，其中最為基本的則是以水泥基為主的新型復(fù)合材料。因此，水泥工業(yè)的發(fā)展對保證國家建設(shè)計劃的順利進行、人民生活水平的不斷提高，具有十分重要的意義。而且，其他領(lǐng)域所發(fā)展的新一代技術(shù)，也必然會滲透到水泥工業(yè)當(dāng)中，傳統(tǒng)的水泥工業(yè)勢必會由于科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展而帶來新的工藝變革和品種演變，應(yīng)用領(lǐng)域必將有新的開拓，從而使其在國民經(jīng)濟中起到更為重要的作用。

第二篇：環(huán)氧樹脂性能特點

性能特點

(1)力學(xué)性能高。環(huán)氧樹脂具有很強的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，所以它的力學(xué)性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。

(2)附著力強。環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團，賦予環(huán)氧固化物對金屬、陶瓷、玻璃、混凝土、木材等極性基材以優(yōu)良的附著力。

(3)固化收縮率小。一般為1%～2%。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一(酚醛樹脂為8%～10%；不飽和聚酯樹脂為4%～6%；有機硅樹脂為4%～8%)。線脹系數(shù)也很小，一般為6×10-5/℃。所以固化后體積變化不大。

(4)工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。

(5)優(yōu)良的電絕緣性。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。

(6)穩(wěn)定性好，抗化學(xué)藥品性優(yōu)良。不含堿、鹽等雜質(zhì)的環(huán)氧樹脂不易變質(zhì)。只要貯存得當(dāng)(密封、不受潮、不遇高溫)，其貯存期為1年。超期后若檢驗合格仍可使用。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。因此環(huán)氧樹脂大量用作防腐蝕底漆，又因環(huán)氧樹脂固化物呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又能耐油類等的浸漬，大量應(yīng)用于油槽、油輪、飛機的整體油箱內(nèi)壁襯里等。

(7)環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80～100℃。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可達(dá)200℃或更高。

第三篇：陶瓷材料的分類及性能（本站推薦）

陶瓷材料的力學(xué)性能

高分子091 項 淼 學(xué)號17 陶瓷材料

陶瓷、金屬、高分子材料并列為當(dāng)代三大固體材料 之間的主要區(qū)別在于化學(xué)鍵不同。金屬：金屬鍵

高分子：共價鍵（主價鍵）+范德瓦爾鍵（次價鍵）陶瓷：離子鍵和共價鍵。

普通陶瓷，天然粘土為原料，混料成形，燒結(jié)而成。

工程陶瓷：高純、超細(xì)的人工合成材料，精確控制化學(xué)組成。工程陶瓷的性能：

耐熱、耐磨、耐腐蝕、絕緣、抗蠕變性能好。

硬度高，彈性模量高，塑性韌性差，強度可靠性差。

常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化鋁、氧化鋯、氮化硼等。

一、陶瓷材料的結(jié)構(gòu)和顯微組織

1、結(jié)構(gòu)特點

陶瓷材料通常是金屬與非金屬元素組成的化合物；以離子鍵和共價鍵為主要結(jié)合鍵。可以通過改變晶體結(jié)構(gòu)的晶型變化改變其性能。

如“六方氮化硼為松散的絕緣材料；立方結(jié)構(gòu)是超硬材料”

2、顯微組織

晶體相，玻璃相，氣相 晶界、夾雜

（種類、數(shù)量、尺寸、形態(tài)、分布、影響材料的力學(xué)性能。（可通過熱處理改善材料的力學(xué)性能）

陶瓷的分類

※ 玻璃—工業(yè)玻璃(光學(xué)，電工，儀表，實驗室用)；建筑玻璃；日用玻璃 ※ 陶瓷—普通陶瓷--日用，建筑衛(wèi)生，電器（絕緣），化工，多孔……

特種陶瓷--電容器，壓電，磁性，電光，高溫……

金屬陶瓷--結(jié)構(gòu)陶瓷，工具（硬質(zhì)合金），耐熱，電工……

※ 玻璃陶瓷—耐熱耐蝕微晶玻璃，光子玻璃陶瓷，無線電透明微晶玻璃，熔渣玻璃陶瓷…

2.陶瓷的生產(chǎn)

(1)原料制備（揀選，破碎，磨細(xì)，混合）

普通陶瓷（粘土，石英，長石等天然材料）

特種陶瓷（人工的化學(xué)或化工原料---

各種化合物如氧、碳、氮、硼化合物）(2)坯料的成形（可塑成形，注漿成形，壓制成形）

(3)燒成或燒結(jié) 3.陶瓷的性能

(1)硬度 是各類材料中最高的。

（高聚物<20HV，淬火鋼500-800HV，陶瓷1000-5000HV）(2)剛度 是各類材料中最高的（塑料1380MN/m2，鋼207000MN/m2)(3)強度 理論強度很高（E/10--E/5）；由于晶界的存在，實際強度比理論值低的多。（E/1000--E/100）。耐壓（抗壓強度高），抗彎（抗彎強度高），不耐拉（抗拉強度很低，比抗壓強度低一個數(shù)量級）較高的高溫強度。(4)塑性： 在室溫幾乎沒有塑性。

(5)韌性差，脆性大。是陶瓷的最大缺點。

(6)熱膨脹性低。導(dǎo)熱性差，多為較好的絕熱材料（λ=10-2～10-5w/m﹒K）

(7)熱穩(wěn)定性—抗熱振性（在不同溫度范圍波動時的壽命）急冷到水中不破裂所能承受的最高溫度。陶瓷的抗熱振性很低（比金屬低的多，日用陶瓷220℃）

(8)化學(xué)穩(wěn)定性：耐高溫，耐火，不可燃燒，抗蝕（抗液體金屬、酸、堿、鹽）(9)導(dǎo)電性—大多數(shù)是良好的絕緣體，同時也有不少半導(dǎo)體（NiO，F(xiàn)e3O4等）(10)其它：不可燃燒，高耐熱，不老化，溫度急變抗力低。

普通陶瓷

一.傳統(tǒng)陶瓷

原料—

長石，石英，粘土，高齡土，絹云母，滑石，石灰。

加入（MgO，ZnO，BaO，Cr2O3等）提高強度；加入（Al2O3，ZrO2等）提高強度和熱穩(wěn)定性；

加入（SiC等）提高導(dǎo)熱性。1.日用陶瓷

性能要求：白度，光潔度，熱穩(wěn)定性，機械強度，熱穩(wěn)定性

用途：日用器皿，工藝品藝術(shù)品等 2.建筑陶瓷

性能要求：強度，熱穩(wěn)定性

用途：地面，墻壁，管道，衛(wèi)生潔具等.3.電工陶瓷（高壓瓷）

性能要求：強度，介電性能和熱穩(wěn)定性.用途：隔電，支持及連接，絕緣器件 4.化工陶瓷

性能要求：耐蝕性.用途：實驗器皿，耐熱容器，管道，設(shè)備。特種陶瓷

1.氧化物陶瓷：

※Al2O3 — 高的強度和高溫強度（抗壓2493MN/m2)，高化學(xué)穩(wěn)定性和介電性能

? 以Al2O3為主要成分，含少量SiO2的陶瓷。

? 根據(jù)Al2O3含量不同，分為75瓷（Al2O3 含量為75%）又稱剛玉-莫來石瓷； 95瓷、99瓷，又稱剛玉瓷。

? Al2O3含量愈高，玻璃相愈少，氣孔愈少，陶瓷的性能愈好，但工藝愈復(fù)雜，成本愈高。

優(yōu)勢：氧化鋁陶瓷的強度高，是普通陶瓷的2～6倍，抗拉強度可達(dá)250MPa；

? 耐磨性好，硬度次于金剛石、碳化硼、立方氮化硼和碳化硅，居第5；

? 耐高溫性能好，剛玉陶瓷可在1600℃下長期工作，在空氣中的最高使用溫度達(dá)1980℃；

? 耐蝕性和絕緣性好；

? 脆性大，抗熱振性差，不能承受環(huán)境溫度的突然變化。

用途：工具，高溫爐零件，空壓機泵零件，內(nèi)燃機火花塞，坩堝。

微晶剛玉（彎曲強度5000MN/m2，HRA92-93 紅硬性1200℃）---工具,刀具?！?BeO —導(dǎo)熱性好（180 kcal/m·h·℃），熱穩(wěn)定性較高，消散高能輻射的能力強，強度低（抗壓強度（785MN/m2）

用途： 熔化某些純金屬的坩堝，真空陶瓷和原子反應(yīng)堆用陶瓷 ※ZrO2 ——呈弱酸性或惰性，導(dǎo)熱系數(shù)小1.5-1.7kcal/m·h·℃，使用溫度2000-2200℃，抗壓強度2060MN/m2 ※ MgO CaO 抗各種金屬堿性渣的作用，熱穩(wěn)定性差，MgO高溫易揮發(fā)，CaO在空氣中易水化

2.碳化物陶瓷：

※ 碳化硅 —彎曲強度200-250MN/m2，抗壓強度1000-1500MN/m2，硬度高，抗氧化，不抗強堿。

? 主晶相SiC，有反應(yīng)燒結(jié)和熱壓燒結(jié)兩種碳化硅陶瓷；

? 高溫強度高，工作溫度可達(dá)1600～1700℃ 1400℃時，抗彎強度為500～600MPa ； ? 有很好的導(dǎo)熱性、熱穩(wěn)定性、抗蠕變能力、耐磨性、耐蝕性，且耐輻射；

? 是良好的高溫結(jié)構(gòu)材料，主要用于制作火箭噴管的噴嘴，澆注金屬的澆道口、熱電偶套管、爐管，燃?xì)廨喨~片，高溫軸承，熱交換器及核燃料包封材料等。

用途：加熱元件，石墨的表面保護層，砂輪，磨料 ※ 碳化硼—硬度高，抗磨，熔點高2450℃

用途：磨料，超硬質(zhì)工具材料。3.氮化物陶瓷：

※氮化硼—石墨類型六方結(jié)構(gòu)（白石墨）----介電體和耐火潤滑劑。

立方結(jié)構(gòu)（β-BN)----極高硬度，抗加熱溫度2000℃，是金剛石的代用品。

? 主晶相BN，共價晶體，晶體結(jié)構(gòu)為六方結(jié)構(gòu)，有白石墨之稱；

? 良好的耐熱性和導(dǎo)熱性，熱導(dǎo)率與不銹鋼相當(dāng)，熱脹系數(shù)比金屬和其它陶瓷低得多，故抗熱振性和熱穩(wěn)定性好；

? 高溫絕緣性好，2000℃仍是絕緣體，是理想的高溫絕緣材料和散熱材料； ? 化學(xué)穩(wěn)定性高，能抗Fe、Al、Ni等熔融金屬的侵蝕； ? 硬度較其它陶瓷低，可切削加工； ? 有自潤滑性，耐磨性好。

用途： 氮化硼陶瓷常用于制作熱電偶套管，熔煉半導(dǎo)體、金屬的坩堝和冶金用高溫容器和管道，高溫軸承，下班制品成型模，高溫絕緣材料；

因BN中含wB=43%，有很大的吸收中子的截面，可作核反應(yīng)堆中吸收熱中子的控制棒。

4.金屬陶瓷

以金屬氧化物或碳化物為主要成分，加入適量的金屬粉末，通過粉末冶金的方法制成的，具有某些金屬性質(zhì)的陶瓷。

金屬陶瓷是金屬切削刀具、模具和耐磨零件的重要材料。粉末冶金方法及其應(yīng)用

? 金屬材料的制備：熔煉、鑄造

高熔點的金屬及金屬化合物難以通過熔煉或鑄造的方法制備 粉末冶金：陶瓷生產(chǎn)工藝在冶金中的應(yīng)用 粉末制備----壓制成型----燒結(jié)成零件或毛坯

粉末冶金法的基本工藝過程 １.粉末制備

包括粉末制取、配料、粉料混合等步驟。

粉末的純度、粒度、混合的均勻程度等對粉末冶金制品的質(zhì)量有重要影響。粉末愈細(xì)、愈均勻、純度愈高，陶瓷的性能愈好。2.壓制成型

多采用冷壓法，即將粉料裝入模具型腔內(nèi)，在壓力機下壓制成致密的具有一定強度的坯體。為了改善粉末的可塑性和成型性，通常在粉料中會加入一定比例的增塑劑，如汽油橡膠溶液、石蠟等。3.燒結(jié)

將壓制成型的坯體放入通過保護氣氛的高溫爐或真空爐中進行燒結(jié)，在保持至少一種組元仍處于固態(tài)的燒結(jié)溫度下，長時間保溫，通過擴散、再結(jié)晶、化學(xué)反應(yīng)等過程，獲得與一般合金相似的組織，并存在一些微小的孔隙的粉末冶金制品。

根據(jù)燒結(jié)過程中有無液相產(chǎn)生，燒結(jié)分為：固相燒結(jié)和液相燒結(jié)。

? 固相燒結(jié)：在燒結(jié)時不形成液相。

無偏析高速鋼、燒結(jié)鋁（Al-Al2O3）、燒結(jié)鎢、青銅－石墨、鐵－石墨等

? 液相燒結(jié)：在燒結(jié)時形成部分液相的液-固共存狀態(tài)。

金屬陶瓷硬質(zhì)合金（WC-Co、WC-TiC-Co等）、高速鋼－WC、鉻鉬鋼－WC等 4.后處理加工

為改善或得到某些性能，有些粉末冶金制品在燒結(jié)后還要進行后處理加工。

如齒輪、球面軸承等在燒結(jié)后再進行冷擠壓，以提高其密度、尺寸精度等；鐵基粉末冶金零件進行淬火處理，以提高硬度等等。

陶瓷材料的力學(xué)性能

強度（高溫、低溫、室溫）韌性、硬度、斷裂韌度、疲勞等。

一、陶瓷材料的彈性變形、塑性變形與斷裂（圖9-23）（1）彈性 A）彈性模量大

是金屬材料的2倍以上。

∵共價鍵結(jié)構(gòu)有較高的抗晶格畸變、阻礙位錯運動的阻力。晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滑移系很少，位錯運動困難。

B）彈性模量呈方向性；壓縮模量高于拉伸彈性模量 結(jié)構(gòu)不均勻性；缺陷

C）氣孔率↑，彈性模量↓（2）塑性變形

a）室溫下，絕大多數(shù)陶瓷材料塑性變形極小。

b）1000℃以上，大多數(shù)陶瓷材料可發(fā)生塑性變形（主滑移系運動）c）陶瓷的超塑性

超細(xì)等軸晶，第二相彌散分布，晶粒間存在無定形相。

-2-11250℃，3.5×10 S應(yīng)變速率ε=400%。

利用陶瓷的超塑性，可以對陶瓷進行超塑加工（包括擴散焊接）（3）斷裂

以各種缺陷（表面或內(nèi)部）為裂紋源 裂紋擴展，瞬時脆斷。

缺陷的存在是概率性的。用韋伯分布函數(shù)表示材料斷裂

??F(?)?1?exp??()??0m?v(?'m)dv? ?F(ζ)—斷裂概率 m—韋伯模數(shù)

ζ0—特征應(yīng)力，該應(yīng)力下斷裂概率為0.632 ζ’、ζ—試樣內(nèi)部的應(yīng)力及它們的最大值

二、陶瓷材料強度和硬度

陶瓷的實際強度比其理論值小1~2個數(shù)量級。（1）彎曲強度

三點彎曲、四點彎曲

四點彎曲試樣工作部分缺陷存在的幾率較大?！鄰姸缺热c的低。（2）抗拉強度

夾持部位易斷裂（加橡膠墊）

∴常用彎曲強度代之，高20%~40%。（3）抗壓強度

比抗拉強度高得多，10倍左右。

（4）硬度高 HRA，AT45N小負(fù)荷的維氏硬度或努氏硬度。

陶瓷材料的斷裂韌度 比金屬的低1~2個數(shù)量級 測定方法（圖）

單邊切口法、山形切口法、壓痕法、雙扭法、雙懸臂梁法。

∵KIC值受切口寬度的影響。金屬材料：ζ↑、δ↓、KIC↓；

陶瓷材料：ζ↑、KIC↑。∵尖端塑性區(qū)很小。

陶瓷材料的增韌：

（1）改善組織（細(xì)密、純、勻）（2）相變增韌（3）微裂紋增韌

陶瓷材料的疲勞強度

靜態(tài)疲勞，動態(tài)疲勞，循環(huán)疲勞和熱疲勞（1）靜態(tài)疲勞

對應(yīng)于金屬材料的應(yīng)力腐蝕和高溫蠕變斷裂?！皽囟?、應(yīng)力、環(huán)境介質(zhì)” 分成的個區(qū)（圖10-11）

孕育區(qū)（低于應(yīng)力強度因子門檻值）低速區(qū)da/dt隨K↑而↑

中速區(qū)da/dt僅與環(huán)境介質(zhì)有關(guān)，與K無關(guān)。

高速區(qū)da/dt隨K↑而呈指數(shù)關(guān)系↑（2）動態(tài)疲勞

類似于金屬材料應(yīng)力腐蝕研究中的慢應(yīng)變速率拉伸。（3）循環(huán)疲勞

疲勞破壞以慢速龜裂擴展的方式發(fā)生。陶瓷材料是脆性材料。（4）熱疲勞 低周疲勞

金屬的疲勞壽命通常用循環(huán)周次表示 陶瓷材料的疲勞壽命則用斷裂時間表示 疲勞特性評價，同樣符合paris公式

陶瓷材料的其他性能

1、耐磨性

是耐磨材料的一個發(fā)展方向。（1）減摩性與耐磨性（2）抗磨性

2、抗熱震性（熱沖擊）（1）抗熱震斷裂

1???f E??(1??)?f??R 緩慢加熱和冷卻R??E?急劇加熱和冷卻R??tc?，均與熱導(dǎo)率有關(guān)。（2）抗熱震損傷

氣孔可鈍化裂紋尖端；減小應(yīng)力集中；降低熱導(dǎo)率。

反復(fù)加熱冷卻產(chǎn)生的彈性變能是陶瓷材料熱震損傷的動力（裂紋擴展的動力）。提高熱震損傷抗力，需使用彈性模量大，強度低的材料。

第四篇：河豚毒素性能特點及檢測方法

河豚毒素檢測方法

隨著漁業(yè)的發(fā)展，河豚魚中毒事件的屢次出現(xiàn)，以及當(dāng)前可能被恐怖分子利用的潛在威脅，使TTX的檢測越來越為人們所重視，并具有重要的現(xiàn)實意義，檢測方法可分為生物測定法、理化分析法和免疫化學(xué)法、生物測定法、高效液相色譜紫外檢測法（HPLC-UV）、高效液相色譜熒光檢測法（HPLCFLD）、高效毛細(xì)管電泳法（HPCE）、液質(zhì)聯(lián)用、氣質(zhì)聯(lián)用等方法。生物法有酶聯(lián)免疫（ELISA）法和小鼠法等。

生物測定法

小鼠生物實驗法、競爭置換法、組織培養(yǎng)生物實驗法、動電位法。

理化分析法

熒光法、紫外分光光度法、薄層色譜法及其聯(lián)用技術(shù)、電泳法及其聯(lián)用技術(shù)、氣相色譜法及其聯(lián)用技術(shù)、高效液相色譜法及其聯(lián)用技術(shù)。

免疫化學(xué)檢測法

TTX的檢測方法很多，每種方法都有其優(yōu)缺點，可根據(jù)實驗條件及要求選擇恰當(dāng)?shù)臋z測方法。TTX作為鈉離子通道阻斷劑，雖然毒性強，但在臨床中也可作為高效鎮(zhèn)痛劑，并且對某些腫瘤有抑制作用，在神經(jīng)生物學(xué)、藥理學(xué)、肌肉生理學(xué)等方面被廣泛用于工具藥。隨著TTX檢測手段的不斷完善，TTX的研究將會有更大的發(fā)展，在食品檢驗、中毒診斷、治療及國家安全等方面發(fā)揮更大的作用。

ELISA法 ELISA法具有特異性好、靈敏度高，可定量檢測，而且有采樣量極小等特點，多用于河豚毒素的痕量檢測；小鼠法是利用河豚毒素的毒性特點進行的小鼠毒性檢測的方法，方法簡便，但定量不準(zhǔn)確且重復(fù)性差、目標(biāo)性差，已少用。

HPLCUV法

HPLCUV法是常用的檢測手段，既可以檢測含量，又可以作為有關(guān)物質(zhì)的考察，河豚毒素沒有紫外光譜特征吸收，采用末端吸收進行檢測；國外多采用柱后衍生化熒光檢測的方法進行含量測定，河豚毒素本身沒有熒光，氫氧化鈉破壞后產(chǎn)生降解產(chǎn)物C9堿具有熒光；熒光檢測的靈敏度比紫外檢測的靈敏度高，但在含量測定檢測結(jié)果上兩種方法不存在顯著性差異。

第五篇：歡迎詞特點以及分類

歡迎詞是由東道主出面對賓客的到來表示歡迎的講話文稿。歡迎詞指行政機關(guān)、企業(yè)事單位、社會團體或個人在公共場合歡迎友好團體或個人來訪時致辭的講話稿。

歡迎詞特點(一)歡愉性

中國有句古話是“有朋自遠(yuǎn)方來,不亦樂乎”,所以致歡迎詞當(dāng)有一種愉快的心情,言 詞用語務(wù)必富有激情和表現(xiàn)出致詞人的真誠。只有這樣才可給客人一種“賓至如歸”的感覺 ,為下一步各種活動的完滿舉行打下好的基礎(chǔ)。(二)口語性

歡迎詞本意是現(xiàn)場當(dāng)面向賓客口頭表達(dá)的,所以口語化是歡迎詞文字上的必然要求,在遣詞 用語上要運用生活化的語言,即簡潔又富有生活的情趣?？谡Z化會拉近主人同來賓的親切關(guān) 系。

歡迎詞分類

(一)歡迎詞從表達(dá)方式上分 1.現(xiàn)場講演歡迎詞

一般由歡迎人在被歡迎人到達(dá)時在歡迎現(xiàn)場口頭發(fā)表的歡迎稿。2.報刊發(fā)表歡迎詞

這是發(fā)表在報刊或公開發(fā)行刊物之上的歡迎稿。它一般在客人到達(dá)前后發(fā)表。(二)歡迎詞從社交的公關(guān)性質(zhì)上分 1.私人交往歡迎詞

私人交往歡迎詞一般是在個人舉行較大型的宴會、聚會、茶會、舞會、討論會等非官方的場合下使用的歡迎稿。通常要在正式活動開始前進行。私人交往歡迎詞往往具有很大的即時性、現(xiàn)場性。

2.公事往來歡迎詞

這樣的歡迎詞一般在較莊重的公共事務(wù)中使用。要有事先準(zhǔn)備好的得體的書面稿,文字措詞 上的要求較私人交往歡迎詞要正式和嚴(yán)格。