1、初始材料与加工初始材料与加工 认识各种材料 教学目标教学目标 1 了解生活中的各种材料并能学会归类区分了解生活中的各种材料并能学会归类区分 2 掌握各种材料的特性以及应用掌握各种材料的特性以及应用 3 了解我国新材料的发展了解我国新材料的发展 形形色色的材料形形色色的材料 这些物体是 用什么材料 制作的？ 形形色色的材料形形色色的材料 把下面这些物体根据材料的不同来分类吧 形形色色的材料形形色色的材料 像棉花这样，直接来像棉花这样，直接来 自大自然的材料。如棉花、自大自然的材料。如棉花、 木材、石油、沙子、动物木材、石油、沙子、动物 皮毛、石材皮毛、石材 天然材料天然材料 像塑料这样，由人类像
2、塑料这样，由人类 合成制造的材料。如塑料、合成制造的材料。如塑料、 橡胶、人造纤维、人造革、橡胶、人造纤维、人造革、 玻璃玻璃 人造材料人造材料 天然材料天然材料 指自然界原来就有未经加工或基本不加工 就可直接使用的材料。 如棉花、沙子、石材、蚕丝、煤矿、石油、 铁矿、亚麻、羊毛、皮革、粘土、石墨等。 想一想 常见的一次性筷子都是什么材质的 ？为什么不建 议使用一次性筷子。 大理石大理石 棉 花 棉 花 蚕 茧 蚕 茧 羊 毛 羊 毛 沙 子 沙 子 人造材料人造材料 人造材料又称合成材料，是人为地把不同 物质经化学方法或聚合作用加工而成的材 料，其特质与原料不同。 如塑料、玻璃、钢铁等。 纸
3、纸 人造材料人造材料 铁铁 人造材料人造材料 塑料塑料 人造材料人造材料 玻 璃 玻 璃 人造材料人造材料 人造材料人造材料 人造材料人造材料 想一想想一想 常见的装修材料有哪些？常见的装修材料有哪些？ 那些会对身体造成危那些会对身体造成危 害？害？ 想一想想一想 常见的一次性筷子都是什么材质的常见的一次性筷子都是什么材质的 ？为什么不建议使用一次性筷子？为什么不建议使用一次性筷子 材料的特性性能属于材料本身固有的 性质，包括热学性能如绝热、传热、熔 点、沸点等。力学性能弹性、拉伸、弯 曲、剪切电学性能导体、绝缘体、等光 学性能（反射、折射、吸收、散射）化 学性能（生锈、耐腐蚀）. 材料的特性
4、材料的特性 金属金属、木头木头、塑料塑料、玻璃玻璃、纸纸、纤维纤维 金属金属 具特有光泽而不具特有光泽而不 透明，富有展性、透明，富有展性、 延性及导热性、延性及导热性、 导电性。导电性。 木头木头 黄白色黄白色, ,表面有纹表面有纹 路，不太重，能路，不太重，能 削得动，能浮在削得动，能浮在 水上。水上。 塑料塑料 很轻，不会锈蚀很轻，不会锈蚀， 有有较好的透明较好的透明性性 和和耐磨性。容耐磨性。容易易 变变形。形。 玻璃玻璃 是透明的，一般是透明的，一般 用于建筑物，用用于建筑物，用 来隔风透光。来隔风透光。 纸纸 很薄，用于很薄，用于 书写。书写。 纤维纤维 弹性大，可弹性大，可 以用
5、来做衣以用来做衣 服。服。 想一想想一想 为什么现在都用纸袋代替塑料袋为什么现在都用纸袋代替塑料袋 呢？呢？ 新材料及其特点 新材料指新近发展或已在发展中具有比传统材料更为优异新材料指新近发展或已在发展中具有比传统材料更为优异 性能的一类材料性能的一类材料 特点：知识与技术密集度高；与新工艺和新技术关系密切；特点：知识与技术密集度高；与新工艺和新技术关系密切； 更新换代快；品种式样变化多更新换代快；品种式样变化多 多学科相互交叉和渗透多学科相互交叉和渗透的结果，合成、制造与许多极端条的结果，合成、制造与许多极端条 件技术相关；表现出综合性和复杂性；表征和评价技术须件技术相关；表现出综合性和复杂
6、性；表征和评价技术须 采用多种基于最新科学技术成就的精密仪器和装置来进行。采用多种基于最新科学技术成就的精密仪器和装置来进行。 新材料的类型 新材料新材料 新型金属材料新型金属材料 合金、稀有金属合金、稀有金属 高分子合成材料高分子合成材料 合成橡胶、塑料合成橡胶、塑料 化学纤维化学纤维 新型无机非金属材料新型无机非金属材料 工业陶瓷、光导纤维工业陶瓷、光导纤维 半导体材料半导体材料 复合材料复合材料 纳米材料纳米材料 光电子材料光电子材料 一、新型金属材料 非晶态金属：非晶态金属：又称为又称为“金属玻金属玻 璃璃” ，由沸腾的钢液经每秒，由沸腾的钢液经每秒 100100万度的速度冷却而成万度
7、的速度冷却而成, ,其内其内 在结构发生了质变，原子从有在结构发生了质变，原子从有 序排列变成了无序排列序排列变成了无序排列, ,具有具有 极优异的物理磁性能、化学耐极优异的物理磁性能、化学耐 腐蚀性能和力学耐磨性能腐蚀性能和力学耐磨性能, ,传传 统的车钳铣刨和强酸溶液对它统的车钳铣刨和强酸溶液对它 们无可奈何们无可奈何, ,可以在通信、交可以在通信、交 通、电子、家电、防盗等很多通、电子、家电、防盗等很多 领域大显身手。领域大显身手。 外表轻薄如纸、优雅华丽、外表轻薄如纸、优雅华丽、 用手可轻易撕断的带形金属用手可轻易撕断的带形金属 玻璃玻璃 “终结者”的材料变现实“终结者”的材料变现实
8、一、新型金属材料 合金材料：合金材料：新型合金材料包括许新型合金材料包括许 多种类，它们性能各异，用途各多种类，它们性能各异，用途各 不相同，铝合金、镁合金、钛合不相同，铝合金、镁合金、钛合 金、铁镍铬及高温合金、稀贵金金、铁镍铬及高温合金、稀贵金 属合金等等属合金等等 形状记忆合金：形状记忆合金：能够使温度值变能够使温度值变 化时人为造成的形状变化，在温化时人为造成的形状变化，在温 度恢复到特定值时，形状也自动度恢复到特定值时，形状也自动 丝毫不差地恢复到原来的状态，丝毫不差地恢复到原来的状态， 坚韧性极强，可反复变形和复原坚韧性极强，可反复变形和复原 500500万次而不产生疲劳断裂，其万
9、次而不产生疲劳断裂，其 广泛应用于卫星、飞船和空间站广泛应用于卫星、飞船和空间站 的大型天线、飞机部件接头以及的大型天线、飞机部件接头以及 骨科整形等方面。骨科整形等方面。 其他新型金属功能材料如其他新型金属功能材料如贮氢合贮氢合 金等金等 歼歼- -1111机体制造中使用大量钛合金材料机体制造中使用大量钛合金材料 镍钛记忆合金“花瓣”在镍钛记忆合金“花瓣”在 相应的温度下慢慢绽放相应的温度下慢慢绽放 形状记忆合金在太空自然恢复原状形状记忆合金在太空自然恢复原状 玻璃材料：玻璃材料：改变了传统玻璃材料易改变了传统玻璃材料易 碎、易传热的特性，研制出具有碎、易传热的特性，研制出具有 “特异功能特
10、异功能”的新品种，如玻璃钢、的新品种，如玻璃钢、 记忆玻璃、化学敏感性玻璃、超韧记忆玻璃、化学敏感性玻璃、超韧 性增强玻璃、激光玻璃、防弹玻璃、性增强玻璃、激光玻璃、防弹玻璃、 防辐射玻璃等。防辐射玻璃等。 光导纤维：光导纤维：纯度极高的玻璃纤维制纯度极高的玻璃纤维制 成使现代通信技术发生了革命性的成使现代通信技术发生了革命性的 转变，并且在医疗、遥感、遥测等转变，并且在医疗、遥感、遥测等 领域也得到越来越广泛的应用。领域也得到越来越广泛的应用。 光纤通信具有传输距离远、保密性光纤通信具有传输距离远、保密性 好、抗干扰等优点，一条电缆就可好、抗干扰等优点，一条电缆就可 以传输几百万路电话；可传
11、输高强以传输几百万路电话；可传输高强 度的激光度的激光 ；制作光纤传感器；制作光纤传感器 三、新型无机非金属材料 防弹玻璃防弹玻璃 防辐射高铅玻璃防辐射高铅玻璃 由光导纤维构成的光缆由光导纤维构成的光缆 光导纤维工艺品光导纤维工艺品 四、生物材料 生物材料也称为生物工程材料或生物医学材料，是生物体生物材料也称为生物工程材料或生物医学材料，是生物体 器官缺损、病变或衰竭的替代材料，也就是人类器官再造器官缺损、病变或衰竭的替代材料，也就是人类器官再造 材料材料。 生物活性陶瓷生物活性陶瓷已实现与骨相结合，并与软组织相结已实现与骨相结合，并与软组织相结 生物化学水泥生物化学水泥在骨骼缺损修补、骨骼植
12、入材料的固定和牙在骨骼缺损修补、骨骼植入材料的固定和牙 齿的修复等过程使用齿的修复等过程使用 人工器官人工器官已制造出人工心脏、人工肝脏、人工肾、人工喉、已制造出人工心脏、人工肝脏、人工肾、人工喉、 人工眼球、人工骨、人工皮、人造血浆和血液等人工眼球、人工骨、人工皮、人造血浆和血液等 预期研制出具有主动诱导、能促进人体自身组织和器官再预期研制出具有主动诱导、能促进人体自身组织和器官再 生作用的生物复合材料生作用的生物复合材料 七、纳米材料 纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳纳米材料又称为超微颗粒材料，由纳 米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒，米粒子组成。纳米粒子也叫超微颗粒， 一般是指尺寸在一般是
13、指尺寸在1 1100nm100nm间的粒子，间的粒子， 是处在原子簇和宏观物体交界的过渡是处在原子簇和宏观物体交界的过渡 区域区域 从通常的关于微观和宏观的观点看，从通常的关于微观和宏观的观点看， 这样的系统既非典型的微观系统亦非这样的系统既非典型的微观系统亦非 典型的宏观系统，是一种典型人介观典型的宏观系统，是一种典型人介观 系统，它具有系统，它具有表面效应、小尺寸效应表面效应、小尺寸效应 和宏观量子隧道效应。和宏观量子隧道效应。 原子排成的“原子”字样原子排成的“原子”字样 1nm=1/101nm=1/10亿米，亿米，1010个个 氢原子紧密排列，氢原子紧密排列， 20nm20nm是头发丝
14、直径的是头发丝直径的 30003000分之一分之一 课堂总结课堂总结 1.材料的分类：天然材料、人造材 料 2.人们把像棉花这样，直接来自大 自然的材料叫做天然材料；像塑料 这样，由人类合成制造的材料叫做 人造材料。 同步检测同步检测 一、填空题一、填空题 1.材料多种多样，从其来源可分为（材料多种多样，从其来源可分为（ ）材料和（）材料和（ ）材料。）材料。 2.棉花、煤是（棉花、煤是（ ）材料，塑料、尼龙布料是（）材料，塑料、尼龙布料是（ ）材料。）材料。 二、连线题二、连线题 根据你的经验，请将左右两边的材料和产品用直线连起来。根据你的经验，请将左右两边的材料和产品用直线连起来。 棉布棉布 尼龙尼龙 塑料塑料 竹椅竹椅 丝绸丝绸 大理石板大理石板 天然材料天然材料 人造材料人造材料
