无机材料的性能特点分类

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1、无机非金属材料性能一、绪论（2学时）1、无机非金属材料的特点(1)化学组成上为无机化合物或非金属元素单质，包括传统的氧化物、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐等含氧酸盐、氮化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物、硫系化合物、硅、锗及碳材料等。(2)形态与形状上包括多晶、单晶、非晶、薄膜、纤维、复合材料等。(3)晶体结构复杂。单个晶格可能包含多种元素的原子，晶格缺陷种类多。(4)原子间结合力丰要为离子键、共价键或者离了—共价混合键，具有高的键能、大的极性。(5)制备上通常要求高纯度、高细度原料，并在化学组成、添加物的数量和分布、晶体结构和材料微观结构上能精确控制。(6)性能多样。具有高熔点高强度、耐磨损、

2、高硬度、耐腐蚀及抗氧化，宽广的导电性能、导热性、透光件以及良好的铁电性、铁磁性和压电性等待殊性能；但大多数无机材料拉伸强度低，韧性差，脆性大。(7)应用极其广泛。几乎在所有的领域都有无机材料的应用，尤其新型无机材料更是现代技术的发展基础、在电子信息技术、激光技术、光纤技术、光电子技术、传感技术、超导技术以及空间技术的发展中占有十分重要的地位。2、传统无机非金属材料与新型无机非金属材料传统无机材料一般是指以天然的硅酸盐矿物(粘土、石英、长石等)为主要原料，经高温窑烧制而成的一大类材料。故又称窑业材料，主要有陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料四种，其化学组成均为硅酸盐，因此也称为硅酸盐材料。新型无机材

3、料则是指应用于高科技领域的用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非属化合物经持殊的先进工艺制成的具有优异性能的无机新材料，包括特种陶瓷、特种玻璃、特性水泥、新型耐火材料、人工晶体、增导体材料等。3、无机非金属材料的分类无机材料种类繁多、性能各异。从传统硅酸盐材料到新型无机材料，众多门类的无机材料已经渗透到人类生活、生产的各个领域，需从多个角度对无机材料进行分类。无机材料按成分特7点、可分为单质和化合物两大类；按结构特征，可分为单晶、多晶、玻璃、无定形材料、复合材料等；按形态，可分为体相材料、薄膜材料、纤维、粉体等；按性能特征和使用效能，又可分为结构材料和功能材料两大类

4、；按合成制备工艺，还可分为烧结成材、湿法合成材料、涂镀材料、水硬材料等。4、无机材料的应用和发展无机材料的制造和使用合着悠久的历史。早在远古旧石器时代人们就使用经过简单加工的石器作为工具。到新石器时期已经出现粗陶器；我国商代开始出现原始瓷和上釉的彩陶；东汉时期的青瓷，经过唐、宋、元、明、清不断发展，已达到相当高的技术和艺术水平。青铜器时代的金属冶炼中已经开始使用粘土质和硅质材料作为耐火材料。从青铜器时代、铁器时代到近代钢铁工业的兴起，耐火材料都起着关键的作用。距今五六千年前的古埃及文物中就发现有绿色玻璃殊饰品，我国的白色玻璃珠亦有近3000年的历史；17世纪以来，由于用工业纯碱代替天然草木

5、灰与硅石、石灰石等矿物原料生产钠钙硅酸盐玻璃，各种日用玻璃和技术玻璃迅速进人普通家庭、建筑物和工业业领域：在距今五六千年的古代建筑中已开始大量使用石灰和石膏等气硬性胶凝材料，到公元初期水便性的石灰和火山灰胶凝材料也开始被应用到建筑工业中，但是用人工方法合成硅酸盐水泥制品还只有100多年的历史；19世纪初，英国人阿斯普丁发明用硅酸盐矿物和石灰原料经高温煅烧制成波特兰水泥(又称硅酸盐水泥)，从而开始了高强度水硬性胶凝材料的新纪元。20世纪40年代以后(第二次世界大战后期)。无机材料的发展进人了一个新的阶段；在原料纯化、工艺进步、材料理论的发展、显微分析技术的提高、性能研究的深入、无损评估技术的

6、成就以及相邻学科的推动等因素的作用下，传统无机材料的成分、结构、性能和应用得到了空前的延伸。人们发展了包括结构陶瓷、功能陶瓷、复合材料、半导体材料、新型玻璃、非晶态材料、人工晶体、炭素材料、无机涂层及高性能水泥和混凝土等一系列高性能先进无机材料，特别是具有电、磁、声、光、热、力等信息的存储、转换功能的新型无机功能材料，正在日益广泛地被应用在现代高技术领域，如微电子、航天、能源、计算机、激光、通信、光电了、传感、红外、生物医学和环境保护等领域，成为现代高新技术、新兴产业和传统工业的主要物质基础。如半导体材料的出现，对电子工业的发展具7有巨大的推动作用，计算机小型化和功能的提高，与硅、锗等半导

7、体材料密切相关；涂覆SiC热解碳—碳结合等复合材料在空间技术的发展中产生了巨大作用；人工晶体、无机涂层、无机纤维等先进材料已逐渐成为近代尖端科学技术的重要组成部分；各种矿物材料也因其电、光、磁、热、摩擦、密封、填充、增强、表面效应以及胶体性：、化学活性与惰性、吸附性、载体与催化性等在工业、农业、国防及民用等领域起着不可替代的作用。20世纪90年代以来，人类对无机材料的需求量越来越大，对其性能要求越来越高。无机材料的研究与