第二十二章合成高分子化合物Word格式文档下载.docx
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金属Mg的3s能带是满带,似乎不能导电,但从图7-1中看到,金属Mg的3s能带与3p能带有交叠,所以还是可以导电。
绝缘体的能带结构有满带和空带,满带和空带之间的能量间隙Eg≥5eV,故不能导电。
半导体的能带结构与绝缘体类似,也只有满带和空带,但能量间隙Eg<3eV,电子容易从满带被激发到空带,此时,空带得到了电子变为导带,满带失去了部分电子,产生了空穴,也成了导带,所以可以导电。
例如Si的能量间隙(也称禁带宽度)为1.1eV,Ge为0.72eV,GaAs为1.4eV。
图7-2为导体、绝缘体和半导体的能带结构特点示意图。
研究纯金属的结构,最简单的是用球密堆积的模型。
设想金属原子都是刚性圆球,则在一个平面上,等径圆球最紧密的排列只有一种方式,即每个圆球的周围与6个圆球相邻接,并出现6个三角形空隙,这样的一层称为密置层,如图7-3(a)所示,而7-3(b)则为非密置层。
2.六方最密堆积
六方最密堆积也称为A3型堆积。
有两个密置层,分别记为A和B。
A和B怎样堆积才是最紧密呢?
把B层的圆球放在A层的空隙上,则A,B两层的相对位置错开了60度。
然后按AB|AB|…重复堆积。
这种堆积称为六方最密堆积,见图7-4,从这种最密堆积中可取出一个六方晶胞。
3.立方最密堆积
有3个密置层,分别记为A,B,C。
A,B两层按上述方式堆积好以后,C层位置既不同于A,也不同于B,构成ABC|ABC|…重复堆积。
这种堆积称为立方最密堆积,可从中取出一个面心立方晶胞,也称A1型堆积。
图7-5为立方最密堆积示意图。
在一个密置层中只有三角形空隙,当两个密置层堆积起来后,原来的三角形空隙变为四面体空隙或八面体空隙,如图7-6所示。
A1和A3型堆积是等径圆球堆积得最紧密的两种形式,它们的堆积密度均为74.05%,配位数12,这是两种最重要的堆积方式。
4.体心立方堆积
记为A2型堆积,它不是密置层的堆积,堆积密度比A1,A3型低,只有68.02%。
二、钢铁
地壳中铁主要以氧化物、硫化物和碳酸盐形式存在。
重要的矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(FeO·
Fe2O3)、褐铁矿(Fe2O3·
2Fe(OH)3)、菱铁矿(FeCO3)和黄铁矿(FeS2)等。
1.铁的提炼
置铁矿石于高炉中冶炼,冶炼过程实为还原反应,以焦炭为还原剂,再加一些石灰石和二氧化硅等作助熔剂。
冶炼时先将处于高炉下层的焦炭点燃,使其生成CO2,CO2与灼热的焦炭起反应生成CO,反应可表示如下:
C+O2→CO2
CO2+C→2CO
一氧化碳气体能将铁矿石中的铁还原出来
Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2
由于炉中温度很高,还原出来的铁被熔化为铁水,铁水可从高炉中放出。
因为在炉中铁水和碳接触,铁水中含碳量较高,约有3%~4%,这种铁称为生铁。
生铁性脆,一般只能浇铸成型,又称铸铁。
生铁中还含硫、磷、硅、镁等其他杂质。
处于熔融状态的铁水,其中碳以Fe3C的形式存在,待铁水慢慢冷却,Fe3C则分解为铁和石墨,此时的铁其断口呈灰色,故称灰口铁。
若将熔融的铁水快速冷却,Fe3C来不及分解而保留下来,此时铁的断口呈白色,称白口铁。
白口铁质硬且脆,不宜加工,一般用来炼钢。
灰口铁柔软,有韧性,可以切削加工或浇铸零件。
若在铁水中加入0.05%镁,使生铁中的碳变成球状,得到的是球墨铸铁。
球墨铸铁可使灰口铁的强度提高一倍,塑性提高20倍,它具有高的强度、塑性、韧性和热加工性能,又保留了灰口铁易切削加工等优点。
从高炉冶炼得到的生铁,含铁约95%左右,要得到纯铁(含铁99.9%以上)可采用电解还原铁盐的方法。
纯铁是银白色且有金属光泽,性软,有延展性,熔点为1535℃,沸点为3000℃。
纯铁除了作为分析试剂外,其他用途很少。
纯铁在室温下是体心立方结构,称为α-Fe。
将纯铁加热,当温度到达910℃时,由α-Fe转变为γ-Fe,γ-Fe是面心立方结构。
继续升高温度,到达1390℃时,γ-Fe转变为δ-Fe,它的结构与α-Fe一样,是体心立方结构。
纯铁随着温度增加,由一种结构转变为另一种结构,这种现象称为相变。
发生结构转变时的温度称为相变温度。
图7-8示出Fe的体心立方和面心立方两种结构。
2.钢铁
钢铁是铁和碳的合金体系总称。
其特点是强度高、价格便宜、应用广泛,钢铁约占金属材料产量的90%,是世界上产量最大的金属材料。
钢铁中含碳量大于2.0%的叫生铁,小于0.02%的叫纯铁,在这两者之间的称为钢。
钢中含碳量小于0.25%的称低碳钢,介于0.25%~0.60%的称中碳钢,大于0.60%的称高碳钢。
3.炼钢
所谓炼钢,其实质是控制生铁中的含碳量达到钢的要求,同时除去危害钢的性能的一些杂质,如S,P等。
若想得到特殊性能的合金钢,当然还要加入一些其他金属。
4.金属间隙结构
金属单质结构大都采取A1,A2和A3三种结构形式,在这些结构中存在许多四面体和八面体空隙,使半径较小的非金属原子如硼、碳、氮、氢等可填入空隙中,形成金属间隙化合物或金属间隙固溶体,通称为金属间隙结构。
在具有这类结构的物质中同时存在金属键和共价键,原子间结合得特别牢固,因此它们往往具有高强度、高熔点和高硬度等优异性能。
钢中铁和碳形成金属间隙结构。
铁有α-Fe,γ-Fe和δ-Fe三种同素异构体,小的碳原子可填入它们的空隙中形成下列四种物相。
(1)奥氏体
它是碳在γ-Fe中的间隙固溶体,碳原子占据八面体空隙,如图7-9(a)所示。
(2)铁素体它是碳在α-Fe中的间隙固溶体,由于铁素体含碳量极微,与纯铁甚为相近。
(3)渗碳体
它是铁和碳形成的化合物,化学式为Fe3C,含碳量6.67%。
渗碳体是硬而脆的化合物。
(4)马氏体
它是碳在α-Fe中过饱和间隙固溶体,铁原子按体心四方分布,碳原子填入变形八面体空隙中,如图7-9(b)所示。
5.合金钢
根据人们的需要可以制备不同性能的合金钢,合金钢品种繁多,性能各异。
如不锈钢,钢中加入一定量的铬,可提高钢的抗腐蚀性,不生锈;
加入锰特别硬,称为锰钢。
第三节铝合金和铝锂合金
1.铝合金
金属铝的强度和弹性模量较低,硬度和耐磨性较差,不适宜制造承受大载荷及强烈磨损的构件。
为了提高铝的强度,常加入一些其他元素,如镁、铜、锌、锰、硅等。
这些元素与铝形成铝合金后,不但提高了强度,而且还具有良好的塑性和压力加工性能,如铝镁合金、铝锰合金。
常见的铝铜镁合金称为硬铝,铅锌镁铜合金称为超硬铝。
铝合金强度高、相对密度小、易成型,广泛用于飞机制造业。
2.铝锂合金
若把锂掺入铝中,就可生成铝锂合金。
由于锂的密度比铝还低(0.535g·
cm-3),如果加入1%锂,可使合金密度下降3%,弹性模量提高6%。
近年来发展了一种铝锂合金,含锂2%~3%,这种铝锂合金比一般铝合金强度提高20%~24%,刚度提高19%~30%,相对密度降低到2.5~2.6。
因此用铝锂合金制造飞机,可使飞机质量减轻15%~20%,并能降低油耗和提高飞机性能。
铝锂合金是很有发展前途的合金。
第四节新型金属材料
1.形状记忆合金
形状记忆合金是一种新的功能金属材料,用这种合金做成的金属丝,即使将它揉成一团,但只要达到某个温度,它便能在瞬间恢复原来的形状。
目前的解释是因这类合金具有马氏体相变。
凡是具有马氏体相变的合金,将它加热到相变温度时,就能从马氏体结构转变为奥氏体结构,完全恢复原来的形状。
最早研究成功的形状记忆合金是Ni-Ti合金,称为镍钛脑(Nitanon)。
它的优点是可靠性强、功能好,但价格高。
铜基形状记忆合金如Cu-Zn-Al和Cu-Al-Ni,价格只有Ni-Ti合金的10%,但可靠性差。
铁基形状记忆合金刚性好,强度高,易加工,价格低,很有开发前途。
2.高温合金
新型高温合金材料一般选用镍基和钴基高温合金作材料。
由于合金冷却时散热的方向未加控制,晶粒的长大是随意的,因此得到的晶粒形状接近球形,称为等轴晶,如图7-10(a)所示。
晶粒之间的界面称为晶界,通常晶界上容易出现杂质和缺陷,因此晶界是叶片中最薄弱的易破坏区,必须采取相应的技术措施净化晶界,提高晶界的结合强度。
(1)柱晶合金
柱晶合金是采用定向凝固工艺来铸造涡轮叶片。
当合金在铸型内冷却时,控制散热方向,使晶粒按预定的方向生长,这样得到的不是等轴晶,而是长条形的柱晶,如图7-10(b)所示。
柱晶涡轮叶片的最大特点是不存在横向晶界,当涡轮叶片高速旋转时,最大的离心应力与柱晶中的晶界平行,减少了晶界断裂的机会,从而提高了强度,使叶片的工作温度提高了约50℃,喷气发动机的寿命提高了1倍。
(2)单晶合金
柱晶合金仍存在晶界,只有单晶合金才能完全消除晶界的影响。
单晶涡轮叶片铸造工艺是在定向凝固柱晶叶片铸造的基础上发展起来的。
常用种晶法,即预先在铸型的底部植入一粒籽晶,当铸型内的熔融合金凝固时,控制散热方向,只允许籽晶长大,直到完全占有整个铸型空间。
这当然要求合金有很高的纯度,铸型是非常洁净的,不能引进杂质,否则杂质可能成为晶核,造成多晶。
用同一种高温合金材料,由于采用新工艺,单晶涡轮叶片使工作温度又提高了100℃以上,喷气发动机的寿命延长了4倍。
3.贮氢合金
贮氢合金是利用金属或合金与氢形成氢化物而把氢贮存起来。
不是每一种贮氢合金都能作为贮氢材料,具有实用价值的贮氢材料要求贮氢量大,金属氢化物既容易形成,稍稍加热又容易分解,室温下吸、放氢的速度快,使用寿命长和成本低。
目前正在研究开发的贮氢合金主要有三大系列:
镁系贮氢合金如MgH2,Mg2Ni等;
稀土系贮氢合金如LaNi5,为了降低成本,用混合稀土Mm代替La,推出了MmNiMn,MmNiAl等贮氢合金;
钛系贮氢合金如TiH2,TiMn1.5。
贮氢合金用于氢动力汽车的试验已获得成功。
随着石油资源逐渐枯竭,氢能源终将代替汽油、柴油驱动汽车,并一劳永逸消除燃烧汽油、柴油产生的污染。
贮氢合金的用途不限于氢的贮存和运输,它在氢的回收、分离、净化及氢的同位素的吸收和分离等其他方面也有具体的应用。
4.非晶态合金
非晶态也称玻璃态。
非晶态物质中原子没有周期性重复排列,因而没有确定的熔点。
与X射线作用只产生散射,没有衍射,表明非晶态物质中原子排列是长程无序的,但短程可以有序。
熔融状态的合金缓慢冷却得到的是晶态合金,因为从熔融的液态到晶态需要时间使原子排列有序化。
如果将熔融状态的合金以极高的速度骤冷,不给原子有序化排列的时间,把原子瞬间冻结在像液态一样的无序排列状态,得到的是非晶态合金。
这种结构与玻璃的结构极为相似,所以常把非晶态合金称为金属玻璃。
非晶态合金是从熔融液态急冷凝固得到的,合金整体呈现均
第五节无机非金属材料
一、传统陶瓷
1.硅酸盐
传统陶瓷材料的主要成分是硅酸盐。
硅酸盐制品性质稳定,熔点较高,难溶于水,有很广泛的用途。
天然的硅酸盐,如岩石、砂子、粘土、土壤等,还有许多矿物如云母、滑石、石棉、高岭石、锆英石、绿柱石、石英等,它们都属于天然的硅酸盐。
人造硅酸盐,主要有玻璃、水泥、各种陶瓷、砖瓦、耐火砖、水玻璃以及某些分子筛等。
2.硅酸盐制品
硅酸盐制品一般都是以粘土(高岭土)、石英和长石为原料。
粘土的化学组成为Al2O3·
2SiO2·
2H2O,石英为SiO2,长石为K2O·
Al2O3·
6SiO2(钾长石)或Na2O·
6SiO2(钠长石)。
这些原料中都含有SiO2,因此在硅酸盐晶体结构中,硅与氧的结合是最重要的。
3.硅氧四面体[SiO4]
硅酸盐材料是一种多相结构物质,其中含有晶态部分和非晶态部分,但以晶态为主。
硅酸盐晶体中硅氧四面体[SiO4]是硅酸盐结构的基本单元。
在硅氧四面体中,硅原子以sp3杂化轨道与氧原子成键,Si—O键键长为162pm,比起Si4+和O2-的离子半径之和有所缩短,故Si—O键的结合是比较强的。
[SiO4]四面体的每个顶点上的O2-只能为两个[SiO4]四面体所公用,按照[SiO4]四面体公用顶点的不同,可将硅酸盐分为四大类:
分立型、链型、层型和骨架型,列于表7-5中。
图7-12示出了一些分立型、链型(单链和双链)、层型和骨架型的硅酸盐骨架。
4.铝氧四面体[AlO4]
硅酸盐中除了SiO2外,还含有Al2O3。
由于Al3+的半径与Si4+相近,所以Al3+可以置换硅氧四面体中的Si4+,形成铝氧四面体[AlO4]。
由于铝是+3价的,因此置换后必然要引进其他阳离子以保持电荷平衡。
硅酸盐都需要高温烧结。
粘土在高温下先脱水,然后转化为莫来石(3Al2O3·
2SiO2),耐火材料基本上由石英、莫来石和玻璃构成。
二、精细陶瓷
精细陶瓷的化学组成已远远超出了硅酸盐的范围。
例如透明的氧化铝陶瓷、耐高温的二氧化锆(ZrO2)陶瓷、高熔点的氮化硅(Si3N4)和碳化硅(SiC)陶瓷等,它们都是无机非金属材料,是传统陶瓷材料的发展。
。
1.高温结构陶瓷
汽车发动机一般用铸铁铸造,耐热性能有一定限度。
由于需要用冷却水冷却,热能散失严重,热效率只有30%左右。
如果用高温结构陶瓷制造陶瓷发动机,发动机的工作温度能稳定在1300℃左右,由于燃料充分燃烧而又不需要水冷系统,使热效率大幅度提高。
用陶瓷材料做发动机,还可减轻汽车的质量,这对航天航空事业更具吸引力,用高温陶瓷取代高温合金来制造飞机上的涡轮发动机其效果会更好。
目前已有多个国家的大的汽车公司试制无冷却式陶瓷发动机汽车。
我国也在1990年装配了一辆并完成了试车。
陶瓷发动机的材料选用氮化硅,它的机械强度高、硬度高、热膨胀系数低、导热性好、化学稳定性高,是很好的高温陶瓷材料。
氮化硅可用多种方法合成,工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应后获得
也可用化学气相沉积法,使SiCl4和N2在H2气氛保护下反应,产物Si3N4沉积在石墨基体上,形成一层致密的Si3N4层。
此法得到的氮化硅纯度较高,其反应如下:
3SiCl4+2N2+6H2→Si3N4+12HCl
高温结构陶瓷除了氮化硅外,还有碳化硅(SiC)、二氧化锆(ZrO2)、氧化铝等。
2.透明陶瓷
光学陶瓷像玻璃一样透明,故称透明陶瓷。
一般陶瓷不透明的原因是其内部存在有杂质和气孔,前者能吸收光,后者令光产生散射,所以就不透明了。
因此如果选用高纯原料,并通过工艺手段排除气孔就可能获得透明陶瓷。
早期就是采用这样的办法得到透明的氧化铝陶瓷,后来陆续研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇、氧化钇-二氧化锆等多种氧化物系列透明陶瓷。
近期又研制出非氧化物透明陶瓷,如砷化镓(GaAs)、硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)、氟化镁(MgF2)、氟化钙(CaF2)等。
这些透明陶瓷不仅有优异的光学性能,而且耐高温,一般它们的熔点都在2000℃以上。
如氧化钍-氧化钇透明陶瓷的熔点高达3100℃,比普通硼酸盐玻璃高1500℃。
透明陶瓷的重要用途是制造高压钠灯,它的发光效率比高压汞灯提高一倍,使用寿命达2万小时,是使用寿命最长的高效电光源。
高压钠灯的工作温度高达1200℃,压力大、腐蚀性强,选用氧化铝透明陶瓷为材料成功地制造出高压钠灯。
透明陶瓷的透明度、强度、硬度都高于普通玻璃,它们耐磨损、耐划伤,用透明陶瓷可以制造防弹汽车的窗、坦克的观察窗、轰炸机的轰炸瞄准器和高级防护眼镜等。
3.光导纤维
从高纯度的二氧化硅或称石英玻璃熔融体中,拉出直径约100μm的细丝,称为石英玻璃纤维。
玻璃可以透光,但在传输过程中光损耗很大,用石英玻璃纤维光损耗大为降低,故这种纤维称为光导纤维,是精细陶瓷中的一种。
利用光导纤维可进行光纤通讯。
激光的方向性强、频率高,是进行光纤通讯的理想光源。
光纤通讯与电波通讯相比,光纤通讯能提供更多的通讯通路,可满足大容量通讯系统的需要。
光导纤维一般由两层组成,里面一层称为内芯,直径几十微米,但折射率较高;
外面一层称包层,折射率较低。
从光导纤维一端入射的光线,经内芯反复折射而传到末端,由于两层折射率的差别,使进入内芯的光始终保持在内芯中传输着。
光的传输距离与光导纤维的光损耗大小有关,光损耗小,传输距离就长,否则就需要用中继器把衰减的信号放大。
如果光导纤维的光损耗为0.15dB·
km-1,传输距离可达500km;
如降到10-4dB·
km-1时,则可传输2500km。
用最新的氟玻璃制成的光导纤维,可以把光信号传输到太平洋彼岸而不需任何中继站。
在实际使用时,常把千百根光导纤维组合在一起并加以增强处理,制成像电缆一样的光缆,这样既提高了光导纤维的强度,又大大增加了通讯容量。
用光缆代替通讯电缆,可以节省大量有色金属,每公里可节省铜1.1吨、铅2~3吨。
光缆有质量轻、体积小、结构紧凑、绝缘性能好、寿命长、输送距离长、保密性好、成本低等优点。
光纤通讯与数字技术及计算机结合起来,可以用于传送电话、图像、数据、控制电子设备和智能终端等,起到部分取代通讯卫星的作用。
光损耗大的光导纤维可在短距离使用,特别适合制作各种人体内窥镜,如胃镜、膀胱镜、直肠镜、子宫镜等,对诊断医治各种疾病极为有利。
4.生物陶瓷
人体器官和组织由于种种原因需要修复或再造时,选用的材料要求生物相容性好,对肌体无免疫排异反应;
血液相容性好,无溶血、凝血反应;
不会引起代谢作用异常现象;
对人体无毒,不会致癌。
目前已发展起来的生物合金、生物高分子和生物陶瓷基本上能满足这些要求。
利用这些材料制造了许多人工器官,在临床上得到广泛的应用。
但是这类人工器官一旦植入体内,要经受体内复杂的生理环境的长期考验。
例如不锈钢在常温下是非常稳定的材料,但把它做成人工关节植入体内,三五年后便会出现腐蚀斑,并且还会有微量金属离子析出,这是生物合金的缺点。
有机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,耐腐蚀,更适合植入体内。
氧化铝陶瓷做成的假牙与天然齿十分接近,它还可以做人工关节用于很多部位,如膝关节、肘关节、肩关节、指关节、髋关节等。
ZrO2陶瓷的强度、断裂韧性和耐磨性比氧化铝陶瓷好,也可用以制造牙根、骨和股关节等。
羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是骨组织的主要成分,人工合成的与骨的生物相容性非常好,可用于颌骨、耳听骨修复和人工牙种植等。
目前发现用熔融法制得的生物玻璃,如CaO-Na2O-SiO2-P2O5,具有与骨骼键合的能力。
生物玻璃在和骨结合时,先在植入体表面形成富硅凝胶,然后转化成磷灰石晶体,这时在结合面形成有机和无机的复合层,保持很高的结合强度。
5.超导陶瓷
(1)超导体
在一定温度下具有超导电性的物体称为超导体。
低温超导材料要用液氦做致冷剂才能呈现超导态,因此在应用上受到很大的限制。
人们迫切希望找到高温超导体,在徘徊了几十年后,终于在1986年有了突破。
瑞士Bednorz和Mü
ller发现他们研制的La-Ba-CuO混合金属氧化物具有超导电性,转变温度为35K。
这是超导材料研究上的一次重大突破,打开了混合金属氧化物超导体的研究方向。
接着中、美科学家发现Y-Ba-CuO混合金属氧化物在90K具有超导电性,这类超导氧化物的转变温度已高于液氮温度(77K),高温超导材料研究获得重大进展。
一连串激动人心的发现在世界上掀起了“超导热”。
目前新的超导氧化物系列不断涌现,如Bi-Sr-Ca-CuO,Tl-Ba-Ca-CuO等,它们的超导转变温度超过了120K。
高温超导体的研究方兴未艾,人们殷切地期待着室温超导材料的出现。
关于C60前面已做了简单的介绍。
它是碳的第三种单质结构形式。
人们发现C60与碱金属作用能形成AxC60(A代表钾、铷、铯等),它们都是超导体,超导转变温度列于表7-8。
从表中数据看到,大多数AxC60超导体的转变温度比金属合金超导体高。
金属氧化物超导体是无机超导体,它们都是层状结构,属二维超导。
而AxC60则是有机超导体,它们是球状结构,属三维超导。
因此AxC60这类超导体是很有发展前途的超导材料。
(2)超导体的一些应用
超导研究引起各国的重视,一旦室温超导体达到实用化、工业化,将对现代文明社会中的科学技术产生深刻的影响。
下面简单介绍超导体的一些应用。
(1)用超导材料输电发电站通过漫长的输电线向用户送电。
由于电线存在电阻,使电流通过输电线时电能被消耗一部分,如果用超导材料做成超导电缆用于输电,那么在输电线路上的损耗将降为零。
(2)超导发电机制造大容量发电机,关键部件是线圈和磁体。
由于导线存在电阻,造成线圈严重发热,如何使线圈冷却成为难题。
如果用超导材料制造超导发电机,线圈是由无电阻的超导材料绕制的,根本不会发热,冷却难题迎刃而解,而且功率损失可减少50%。
(3)磁力悬浮高速列车要使列车速度达到500km·
h-1,普通列车是绝对办不到的。
如果把超导磁体装在列车内,在地面轨道上敷设铝环,利用它们之间发生相对运动,使铝环中产生感应电流,从而产生磁排斥作用,把列车托起离地面约10cm,使列车能悬浮在地面上而高速前进。
(4)可控热核聚变核聚变时能释放出大量的能量。
为了使核聚变反应持续不断,必须在108℃下将等离子约束起来,这就需要一个强大的磁场,而超导磁体能产生约束等离子所需要的磁场。
人类只有掌握了超导技术,才有可能把可控热核聚变变为现实,为人类提供无穷的能源。
三、纳米陶瓷
1.纳米材料
材料绝大多数是固体物质,它的颗粒大小一般在微米级,一个颗粒包含着无数原子和分子,这时材料显示的是大量分子的宏观性质。
后来人们发现,若用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小,这时一个纳米级颗粒所含的分子数大为减少,用它做成的材料称为纳米材料。
纳米材料具有奇特的光、电、磁、热、力和化学等性质,和宏观材料迥然不同。
2.纳米陶瓷
把陶瓷粉体的颗粒加工到纳米级(10-9m),用这种所谓超细微粉体粒子来制造陶瓷材料,得到新纳米陶瓷。
纳米陶瓷具有延性,有的甚至出现超塑性。
如室温下合成的TiO2陶瓷,它可以弯曲,其塑性变形高达100%,韧性极好。
纳米陶瓷被称为是21世纪陶瓷。
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- 第二十二 合成 高分子化合物