高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):光導(dǎo)纖維

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

光導(dǎo)纖維:


簡(jiǎn)稱(chēng)光纖,主要成分為SiO2,是一種能高質(zhì)量傳導(dǎo)光的玻璃纖維。如果將許多根經(jīng)過(guò)技術(shù)處理的光纖繞在一起,就得到我們常說(shuō)的光纜。光纖除了可以用于通訊外,還用于醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測(cè)遙控、照明等許多方面。例如,可將光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡導(dǎo)入心臟,測(cè)量心臟中的血壓、溫度等。在能量和信息傳輸方面,光導(dǎo)纖維也得到了廣泛的應(yīng)用。



光導(dǎo)纖維主要特性:


①傳導(dǎo)光的能力非常強(qiáng)
②抗干擾性能好,不發(fā)生電輻射,通訊質(zhì)量高
③質(zhì)量輕,光纜纖細(xì),耐腐蝕

光導(dǎo)纖維主要用途:


通訊、醫(yī)療、信息處理、傳能傳像、遙測(cè)遙控、照明等




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):新型材料(新型陶瓷、單晶硅等)

新型無(wú)機(jī)非金屬材料的特性:

①能承受高溫、強(qiáng)度高②具有光學(xué)特性③具有電學(xué)特性④具有生物功能



新型陶瓷:


①碳化硅陶瓷:將二氧化硅與碳在電爐中加熱至1900℃以上可制得碳化硅:碳化硅陶瓷具有像金剛石一樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu),晶體屬于原子晶體。碳化硅陶瓷硬度高,可耐2000℃的高溫,有較高的高溫強(qiáng)度,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐腐蝕性強(qiáng)。
碳化硅陶瓷可用于制造高溫耐蝕部件、研磨盤(pán)、密封環(huán)、防彈板,用作研磨介質(zhì)、航天器的涂層材料等。
②氮化硅陶瓷:將高純硅與純氮?dú)饧訜嶂?300℃ 可制得氮化硅:
氮化硅陶瓷是一種超硬物質(zhì),本身具有潤(rùn)滑性,并且耐磨損:除氫氟酸外,不與其他無(wú)機(jī)酸反應(yīng),抗腐蝕能力強(qiáng),高溫時(shí)也能抗氧化。而且它還能抵抗冷熱沖擊,在空氣中加熱到1000℃以上,急劇冷卻再急劇加熱,也不會(huì)碎裂。
氮化硅陶瓷可用于制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件以及發(fā)動(dòng)機(jī)受熱面等。
③氧化鋁陶瓷:氧化鋁陶瓷(人造剛玉)是一種極有前途的高溫結(jié)構(gòu)材料。它的熔點(diǎn)很高,可用作高級(jí)耐火材料,如坩堝、高溫爐管等。利用氧化鋁陶瓷硬度高的優(yōu)點(diǎn),可以制造在實(shí)驗(yàn)室中使用的剛玉球磨機(jī),用來(lái)研磨比它硬度小的材料。用高純度的原料,使用先進(jìn)工藝,還可使氧化鋁陶瓷變得透明,可制作高壓鈉燈的燈管。

現(xiàn)代信息基礎(chǔ)材料——單晶硅:


硅是目前半導(dǎo)體工業(yè)最重要的基礎(chǔ)材料,其導(dǎo)電特性對(duì)雜質(zhì)等十分敏感,因此必須首先制備高純度的硅,然后精確控制摻雜元素的量和種類(lèi),并使它們均勻分布于材料之中。
粗硅制。
高純硅制。



新型無(wú)機(jī)非金屬材料的品種:


(1)氧化鋁陶瓷(人造剛玉)
特性:①高熔點(diǎn) ②高硬度 ③可制成透明陶瓷
用途:高級(jí)耐火材料,剛玉球磨機(jī),高壓鈉燈的燈管等
(2)氮化硅陶瓷
特性:①高硬度,耐磨損 ②抗腐蝕。高溫時(shí)抗氧化 ③抗冷熱沖擊 ④耐高溫且不易傳熱 ⑤本身具有潤(rùn)滑性
用途:制造軸承、汽輪機(jī)葉片、機(jī)械密封環(huán)、永久性模具等機(jī)械構(gòu)件,用于制造發(fā)動(dòng)機(jī)部件的受熱面等




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):塑料、纖維、橡膠

合成材料:


又稱(chēng)人造材料,是人為地把不同物質(zhì)經(jīng)化學(xué)方法或聚合作用加工而成的材料,其特質(zhì)與原料不同,如塑料、玻璃、鋼鐵等。三大合成材料:塑料、合成纖維、合成橡膠



塑料:
主要成分合成樹(shù)脂(高聚物),還含有增塑劑和防老化劑等添加劑,一定屬人工合成的。
熱塑性塑料:線(xiàn)形結(jié)構(gòu)受熱會(huì)熔化、冷卻會(huì)硬化,多次使用,如聚乙烯塑料,聚丙烯塑料等
熱固性塑料:受熱會(huì)交聯(lián)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),一次使用酚醛樹(shù)脂,脲醛樹(shù)脂等

纖維:
天然纖維:屬纖維素,棉花、麻等屬蛋白質(zhì):羊毛和蠶絲等
人造纖維:用木材等為原料加工成的人造棉、人造絲、玻璃紙等仍屬纖維素
合成纖維(六大綸) 用石油、天然氣、煤核農(nóng)副產(chǎn)品等為原料人工合成的高分子材料 錦綸(尼龍)、滌綸(的確良)、腈綸(人造羊毛)、維綸、氯綸、丙綸

橡膠:
(1)天然橡膠:聚異戊二烯
(2)合成橡膠:
通用橡膠:丁苯橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠
特種橡膠:耐熱耐酸堿的氟橡膠、耐高溫耐嚴(yán)寒的硅橡膠
一般橡膠:線(xiàn)型結(jié)構(gòu),可塑性好,但強(qiáng)度和韌性差
硫化橡膠:加硫后通過(guò)硫橋交聯(lián)成立體型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),強(qiáng)度和韌性高、彈性好、化學(xué)穩(wěn)定




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):復(fù)合材料

復(fù)合材料:


是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料,通過(guò)物理或化學(xué)的方法,在宏觀(guān)上組成具有新性能的材料。



形形色色的復(fù)合材料:


(1)生產(chǎn)、生活中常用的復(fù)合材料



























復(fù)合材料玻璃鋼碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料
組成基體合成樹(shù)脂合成樹(shù)脂
增強(qiáng)體玻璃纖維碳纖維
特性密度小,質(zhì)量輕,耐水,耐磨,耐撞,耐腐蝕,良好的絕緣性和機(jī)械加工性能韌性好、強(qiáng)度高、質(zhì)量輕
合成方法把玻璃纖維制成紗或織物或切成短纖維加到合成樹(shù)脂中形成的合成樹(shù)脂中加入碳纖維而形成
用途大量用于制造游樂(lè)車(chē)、水上滑梯、運(yùn)輸罐、電話(huà)亭、餐桌椅、地下廢水管道等高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、釣魚(yú)竿、賽車(chē)、滑雪板和沖浪板等體育用品

(2)航空、航天領(lǐng)域中常用的復(fù)合材料




















材料名稱(chēng)基體增強(qiáng)體主要優(yōu)點(diǎn)主要用途
碳纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料金屬碳纖維耐高溫,強(qiáng)度高,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好,不吸濕,不易老化等飛機(jī)、火箭的機(jī)冀和機(jī)身,導(dǎo)彈的殼體、尾翼
隔熱陶瓷瓦(纖維增強(qiáng)陶瓷)陶瓷碳纖維耐高溫、有韌性航天飛機(jī)機(jī)身


無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料、復(fù)合材料的比較:

無(wú)機(jī)非金屬材料、金屬材料、復(fù)合材料是三種類(lèi)型的材料,各自具有其獨(dú)特的性能。























無(wú)機(jī)非金屬材料金屬材料復(fù)合材料
制法傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料是
以含硅物質(zhì)為原料經(jīng)高
溫?zé)贫傻?/TD>
(1)純金屬材料可由金屬單質(zhì)經(jīng)
過(guò)形狀改變或表面處理而成的
(2)合金是由兩種或兩種以上的
金屬(或金屬跟非金屬)熔合而成的
將兩種或兩種以上性質(zhì)不
同的材料經(jīng)特殊加工而制
成的材料,由基體和增強(qiáng)體組成
性能(1)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料大多
具有穩(wěn)定性強(qiáng)、硬度大、熔點(diǎn)
高、難溶于水、絕緣、耐腐蝕
等特點(diǎn),但質(zhì)脆,抗沖擊性差
(2)新型無(wú)機(jī)非金屬材料能承受
高溫,高強(qiáng)度;具有電學(xué)特性、
光學(xué)特性、生物功能等特性
(1)純金屬具有良好的可塑性,較好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,抗腐蝕性能差
(2)合金具有良好的物理、化學(xué)或機(jī)械性能,在許多方面優(yōu)于其成分金屬
既保持了原材料的特點(diǎn),又使各組分之間協(xié)同作用,其性質(zhì)優(yōu)于原材料。不同原材料常表現(xiàn)出不同的性能
實(shí)例(1)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料主要有玻璃、水泥、陶瓷等
(2)新型無(wú)機(jī)非金屬材料包括光導(dǎo)纖維、高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、生物陶瓷、壓電陶瓷等
(1)金、銀、銅、鈦等
(2)鋁合金、鋼鐵、不銹鋼等
玻璃鋼、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、纖維增強(qiáng)陶瓷等



復(fù)合材料的組成:



復(fù)合材料的分類(lèi):


(1)
(2)




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