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    【材料課堂】非金屬材料

    基礎知識 mse_material 6657閱讀 掃描二維碼

    非金屬材料由非金屬元素或化合物構成的材料。自19世紀以來,隨著生產和科學技術的進步,尤其是無機化學和有機化學工業的發展,人類以天然的礦物、植物、石油等為原料,制造和合成了許多新型非金屬材料,如水泥、人造石墨、特種陶瓷、合成橡膠、合成樹脂(塑料)、合成纖維等。這些非金屬材料因具有各種優異的性能,為天然的非金屬材料和某些金屬材料所不及,從而在近代工業中的用途不斷擴大,并迅速發展。

     

    1、簡介

    通常指以無機物為主體的玻璃、陶瓷、石墨、巖石以及以有機物為主體的木材、塑料、橡膠等一類材料。由晶體或非晶體所組成。無金屬光澤。是熱和電的不良導體(碳除外)。一般非金屬材料的機械性能較差

    (玻璃鋼除外),但某些非金屬材料可代替金屬材料,是化學工業不可缺少的材料。

    無機非金屬材料也和金屬材料以及有機高分子材料等一樣,是當代完整的材料體系中的一個重要組成部分。

     

    2、分類

    非金屬材料可分為無機材料和有機材料兩大類。在機械工程中較常使用的有許多品種。

    ①屬于無機材料的有耐火材料、陶瓷、磨料、碳和石墨材料、石棉等;

    ②屬于有機材料的有木材、皮革、膠粘劑和高分子合成材料──合成橡膠、合成樹脂、合成纖維等;

    ③以非金屬纖維增強樹脂基所構成的復合材料。

     

    3、無機材料

    無機非金屬材料也和金屬材料以及有機高分子材料等一樣,是當代完整的材料體系中的一個重要組成部

    分。以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及碲化物)和硅酸鹽、鈦酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽等含氧酸鹽為主要組成的無機材料的泛稱。包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磨料以及新型無機材料等。其中陶瓷一詞,隨著與陶瓷工藝相近的無機材料的不斷出現,其概念的外延也不斷擴大。最廣義的陶瓷概念幾乎與無機非金屬材料的含意相同。

    生產工藝分類

    分為陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、碳素材料等類,同時新型材料按其生產工藝、用途和發展狀況,又逐步形成一些新的材料類別,例如無機復合材料、無機多孔材料等。有些品種按習慣并入傳統分類中,例如:鐵電、壓電陶瓷并入陶瓷;微晶玻璃、光導纖維等并入玻璃等。

    主要成分分類

    有的還可按照材料中的主要成分分類,有硅酸鹽、鋁酸鹽、鈦酸鹽、磷酸鹽、氧化物、氮化物、碳化物材料等;根據材料的用途分,有日用、建筑、化工、電子、航天、通信、生物、醫學材料等。

    材料性質分類

    根據材料的性質分,有膠凝、耐火、隔熱、耐磨、導電、絕緣、耐腐蝕、半導體材料等;根據材料的物質狀態分,有晶體(單晶體、多晶體、微晶體)、非晶體及復合材料等,還可以從材料的外觀形態分,有塊狀、多孔、纖維、晶須、薄膜材料等。

     

    4、特點

    耐壓強度高、硬度大、耐高溫、抗腐蝕。此外,水泥在膠凝性能上,玻璃在光學性能上,陶瓷在耐蝕、介電性能上,耐火材料在防熱隔熱性能上都有其優異的特性,為金屬材料和高分子材料所不及。但與金屬材料相比,它抗斷強度低、缺少延展性,屬于脆性材料。與高分子材料相比,密度較大,制造工藝較復雜。特種無機非金屬材料的特點是:

    ①各具特色,例如:高溫氧化物等的高溫抗氧化特性;氧化鋁、氧化鈹陶瓷的高頻絕緣特性;鐵氧體的磁學性質;光導纖維的光傳輸性質;金剛石、立方氮化硼的TodayHot}超硬性質;導體材料的導電性質;快硬早強水泥的快凝、快硬性質等。

    ②各種物理效應和微觀現象,例如:光敏材料的光-電、熱敏材料的熱-電、壓電材料的力-電、氣敏材料的氣體-電、濕敏材料的濕度-電等材料對物理和化學參數間的功能轉換特性。

    ③不同性質的材料經復合而構成復合材料,例如:金屬陶瓷、高溫無機涂層,以及用無機纖維、晶須等增強的材料。

     

    來源:百度百科

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