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1、四大材料各自的特征及不同功能的内在机理,四大材料,金属材料 无机非金属材料 高分子材料 复合材料,金属材料,定义：由金属原子堆砌而成的材料 特点：原子核和核外电子组成，金属最外层电子处于自由运动状态而形成电子云，带正电的原子通过运动于其间的电子静电作用以金属键的形式结合而形成宏观上的金属材料。金属材料大多都具有晶体结构。,金属材料的功能特性,强度、硬度 高温变形 抗冲击 耐磨 加工性能好,无机非金属材料,定义：是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 特点：在晶体结构上,无机非
2、金属的晶体结构远比金属复杂，并且没有自由的电子。具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。,无机非金属材料,传统无机非金属材料： 水泥、玻璃、陶瓷等。 新型无机非金属材料 绝缘材料、压电材料、磁性材料、光学材料、高温结构陶瓷材料、,无机非金属材料的功能特性,由于无机非金属材料的内部是由比金属键作用更强的离子键和混合键组成的，所以物质内部作用效果更强，稳定性更好，使得无机非金属材料具有耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀等特点。 新型无机非材料： 耐高温强度高高温结构陶瓷 电学特性半导体材料 光学特性光导纤维 生物特性人造骨骼人造牙齿等,高分子材料,定义：高分子材料是由相对分子质量较高 的化合物
3、构成的材料。 从行业角度分四类： 塑料、橡胶、纤维、涂料 从聚合机理分： 连锁聚合、逐步聚合 从聚合方法分： 本体、溶液、悬浮、乳液聚合,高分子材料的功能特性,塑料 Tg高于RT 各种性能随高分子结构的不同而不同（通用塑料、工程塑料） 橡胶 Tg低于RT 各种性能随橡胶结构和交联情况不同而不同（通用橡胶、特种橡胶）,高分子材料的功能特性,纤维 一般由于纤维在轴向上的取向作用而使得纤维具有弹性模量大，塑性形变小，强度高等特性。 涂料 装修、建筑、宇航等方面 耐污染、耐久性、耐碱性,复合材料,定义：复合材料是指那些含有多个组分，且不同的组分有机地结合在一起、具有新的材料性能的新材料 特点： 典型的
4、复合材料是在一个特定的基体中填充有一种或多种填充体 既能保留原组分或材料的主要特色，并通过复合效应获得原组分所不具备的性能； 可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得新的优越性能,复合材料,增强体（结构复合材料） 基体+ 功能体（功能复合材料） 分类： 无机非金属基复合材料 金属基复合材料 聚合物基复合材料 。,复合材料的功能特性,影响复合材料性能的主要方面有 基体：金属、非金属、聚合物 填料：纤维、功能填料等 界面效应,复合材料的功能特性,复合材料必须通过对组分的选择、各组分分布设计和工艺条件的控制等，以期保证原组分材料的优点相互补充，同时利用复合材料的复合效应使之出现新的性能，最大限度地发挥复合的优势。 Eg： 1）高强度结构材料：可选用高强度纤维 2）高模量结构材料：应选用高模量纤维 3）耐高温结构复合材料：应选择耐高温材料为基体。 4）电磁波屏蔽材料：应选用含有导电性功能剂的树脂 基复合材料。,总之,不同材料具有不用的功能特性，这些都是由组成材料的单元以及单元之间的作用决定的。 复合材料作为一种新型材料，可以有效地实现不同材料之间的功能互补。关于复合材料的研究对材料的发展起着非常重要的作用,谢谢观看,
