无机非金属材料,有机高分子材料,主要特征

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无机非金属材料,有机高分子材料,主要特征
1个回答 分类:化学 2014-11-18

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无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)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.无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的.无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一.在晶体结构上,元旦主企是材料的元素结合力主更主Af键、共价键主豆子-共价混合蟹.这些化学键所特有的高键能、高键强赋予这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性.无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法.通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类.传统的无机非金属材料是工业和基本建设所必需的基础材料.如水泥是一种重要的建筑材料;耐火材料与高温技术,尤其与钢铁工业的发展关系密切;各种规格的平板玻璃、仪器玻璃和普通的光学玻璃以及日用陶瓷、卫生陶瓷、建筑陶瓷、化工陶瓷和电瓷等与人们的生产、生活休戚相关.它们产量大,用途广.其他产品,如搪瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也都属于传统的无机非金属材料.新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的,具有特殊性能和用途的材料.它们是现代新技术、新产业、传统工业技术改造、现代国防和生物医学所不可缺少的物质基础.主要有先进陶瓷(advanced ceramics)、非晶态材料(noncrystal material〉、人工晶体〈artificial crys-tal〉、无机涂层(inorganic coating)、无机纤维(inorganic fibre〉等.
有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子,又称高聚物.高分子化合物是衣、食、住、行和工农业生产各方面都离不开的材料,其中棉、毛、丝、塑料、橡胶等都是最常用的.以往人们使用的高分子材料都取自天然产物.物质文明和精神文明都高度发展的今天,天然高分子材料已经不能满足生产、生活和科技各方面日益增长的需要.近代化学化工科学技术的迅速发展,创造了许多自然界从来没有过的人工合成高分子化合物,对满足各种需求做出了重要贡献.
高分子是由一种或几种结构单元多次(103~105)重复连接起来的化合物.它们的组成元素不多,主要是碳、氢、氧、氮等,但是相对分子质量很大,一般在10 000以上,可高达几百万.因此才叫做高分子化合物.
例如,用量很大的聚氯乙烯(PVC)是由结构单元氯乙烯(CH2=CHCl),是由两种结构单元—NH—(CH2)6—NH—和—CO(CH2)4CO—多次重复连接而成.有一些结构复杂或者结构尚未确定的高分子化合物,在名称上有时加“树脂”二字.例如酚醛树脂、脲醛树脂等.
高分子化合物的这种很不一般的结构,使它表现出了非同凡响的特性.例如,高分子主链有一定内旋自由度,可以弯曲,使高分子链具有柔性;高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构,直接影响它的聚集态结构,从而决定高分子材料的主要性能.
高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显.固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态.固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体.无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃,故称它为玻璃态.在橡胶态下,高分子链处于自然无规则和卷曲状态,在应力作用下被拉伸,去掉应力又恢复卷曲,表现出弹性.纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料.
高分子化合物的基本结构特征,使它们具有跟低分子化合物不同的许多宝贵性能.例如机械强度大、弹性高、可塑性强、硬度大、耐磨、耐热、耐腐蚀、耐溶剂、电绝缘性强、气密性好等,使高分子材料具有非常广泛的用途.
通常使用的高分子材料,常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成,其基本性能取决于所含高分子化合物的性质,各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能,满足不同的要求,用在更多的方面.
随着化学化工的发展,高分子化合物的品种日益增加.对众多的高分子化合物可以从不同角度进行分类.通常的分类方法有:
①根据来源分为天然高分子化合物、合成高分子化合物和半合成高分子化合物.天然高分子化合物如纤维素、淀粉等;各种人工合成的高分子如聚乙烯、聚丙烯等为合成高分子化合物;醋酸纤维素等为半合成高分子化合物.
②根据合成反应特点分为聚合物、缩合物和开环聚合物等.
③根据性质和用途分为塑料、橡胶、纤维等.
 
 
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