2.6材料的利用与发展.ppt
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- 关 键 词:
- 2.6 材料 利用 发展 下载 _九年级上册_浙教版_科学_初中
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1、2.6 材料的利用和发展材料的利用和发展 学习目标 1.知道材料的发展可促进人类文明的发展 2.了解新材料的性能和使用 3.清楚在制造材料的过程中会产生的污染以 及如何治理 材料的发展历程:材料的发展历程: 石器石器 陶器陶器 青铜器青铜器 钢铁的使用钢铁的使用 合成材料的使用合成材料的使用 新型材料的使用新型材料的使用 原始社会原始社会 火的发明火的发明 商朝商朝 春秋晚期春秋晚期 100100多年前多年前 2121世纪世纪( (信息时代信息时代) ) 标志着生产力的不断发展标志着生产力的不断发展 新型材料:新型材料: 光电子信息材料光电子信息材料 先进复合材料先进复合材料 超级陶瓷材料超级
2、陶瓷材料 新型金属材料新型金属材料 新型高分子材料新型高分子材料 超导材料超导材料 树脂基复合材料树脂基复合材料 金属基复合材料金属基复合材料 陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料 碳纤维复合材料碳纤维复合材料 纳米陶瓷纳米陶瓷 记忆合金、纳米金属、金属玻璃记忆合金、纳米金属、金属玻璃 导电塑料做成的塑料电池导电塑料做成的塑料电池 人工器官、可降解材料、人工器官、可降解材料、 高吸水性高分子高吸水性高分子 纳米材料制成的金纳米材料制成的金 属硬度会提高数倍属硬度会提高数倍 把纳米催化剂溶解在汽油里把纳米催化剂溶解在汽油里, , 可大大提高内燃机的工作效率可大大提高内燃机的工作效率 直接泼到纳米直接泼到
3、纳米 衬衫上的水和衬衫上的水和 油污只是停留油污只是停留 在衣服的表层,在衣服的表层, 轻轻一掸就掉轻轻一掸就掉 下去了,没有下去了,没有 留下一点痕迹留下一点痕迹。 国家节能高科技成果国家国家节能高科技成果国家“863863计划计划” 项目项目由哈尔滨久天蓄能发光科由哈尔滨久天蓄能发光科 技有限公司负责开发的纳米节能灯将技有限公司负责开发的纳米节能灯将 于明年初投入市场,纳米节能灯与现于明年初投入市场,纳米节能灯与现 在使用的节能灯相比,节能提高了在使用的节能灯相比,节能提高了 30%30%。 据了解,纳米节能灯的主要原料为据了解,纳米节能灯的主要原料为 稀土,经烧解成为纳米粉,制作过程稀土
4、,经烧解成为纳米粉,制作过程 中再添加些镁等元素生产而成。家庭中再添加些镁等元素生产而成。家庭 使用这种灯与现在节能灯相比,节能使用这种灯与现在节能灯相比,节能 提高提高30%30%;纳米节能灯的使用寿命为;纳米节能灯的使用寿命为3 3 万至万至5 5万小时,其亮度是现在节能灯万小时,其亮度是现在节能灯 的的5 5到到1010倍,将有效节省电力资源,倍,将有效节省电力资源, 为居民节省相关开支。为居民节省相关开支。 纳米节能灯纳米节能灯 设在马萨诸塞州的美国陆军士兵系统中心公布设在马萨诸塞州的美国陆军士兵系统中心公布 了了“未来部队勇士未来部队勇士 ,“未来战士未来战士”的作战制的作战制 服是
5、高科技的结晶。它系由高科技纳米材料制服是高科技的结晶。它系由高科技纳米材料制 成,该材料粒子在常态下就像能流动的金属一成,该材料粒子在常态下就像能流动的金属一 样,而一旦遇到子弹或者弹片的冲击时,它们样,而一旦遇到子弹或者弹片的冲击时,它们 彼此之间就会紧密地彼此之间就会紧密地“锁锁”在一起,使得一件在一起,使得一件 看似柔软的制服能够迅速变成一套坚硬无比的看似柔软的制服能够迅速变成一套坚硬无比的 盔甲。此外,制服距离士兵的身体留有盔甲。此外,制服距离士兵的身体留有3 3英寸英寸 的空隙,这样可以更好地吸收外来冲击能量。的空隙,这样可以更好地吸收外来冲击能量。 纳米军服纳米军服 奇妙的碳纳米管
6、奇妙的碳纳米管 最近,科学家正在致力于一种新最近,科学家正在致力于一种新 型纳米材料型纳米材料-碳纳米管的研究,这是碳纳米管的研究,这是 一种非常奇特的材料,它是石墨中一一种非常奇特的材料,它是石墨中一 层或若干层碳原子卷曲而成的笼状层或若干层碳原子卷曲而成的笼状“ “ 纤维纤维“ “,内部是空的,外部直径只有,内部是空的,外部直径只有 几到几十纳米。这样的材料很轻,但几到几十纳米。这样的材料很轻,但 很结实。它的密度是钢的很结实。它的密度是钢的1/61/6,而强,而强 度却是钢的度却是钢的100100倍。用这样轻而柔软、倍。用这样轻而柔软、 又非常结实的材料做防弹背心是最好又非常结实的材料做
7、防弹背心是最好 不过的了。如果用碳纳米管做绳索,不过的了。如果用碳纳米管做绳索, 是唯一可以从月球挂到地球表面,而是唯一可以从月球挂到地球表面,而 不被自身重量所拉断的绳索。如果用不被自身重量所拉断的绳索。如果用 它做成地球它做成地球- -月球乘人的电梯,人们月球乘人的电梯,人们 在月球定居就很容易了。在月球定居就很容易了。 在列车车轮旁边安装小型超导磁体,在列车向前行驶在列车车轮旁边安装小型超导磁体,在列车向前行驶 时,超导磁体则向轨道产生强大的磁场,并和安装在时,超导磁体则向轨道产生强大的磁场,并和安装在 轨道两旁的铝环相互作用,产生一种向上浮力,消除轨道两旁的铝环相互作用,产生一种向上浮
8、力,消除 车轮与钢轨的摩擦力,起到加快车速的作用。高温超车轮与钢轨的摩擦力,起到加快车速的作用。高温超 导体在悬浮列车上应用的研究集中在日本。导体在悬浮列车上应用的研究集中在日本。 超导材料超导材料 当某种材料在低于某一温当某种材料在低于某一温 度时,度时,出现电阻为零的现出现电阻为零的现 象即超导现象,象即超导现象,该温度即该温度即 是临界温度(是临界温度(TcTc)。超导)。超导 体是一种抗磁体,低于临体是一种抗磁体,低于临 界温度时,超导体排斥任界温度时,超导体排斥任 何试图施加于它的磁场,何试图施加于它的磁场, 当钇钡铜氧(当钇钡铜氧(YBCOYBCO)超导材料被冷却到液氮温度()超导
9、材料被冷却到液氮温度(- -196196)时,就从正常态)时,就从正常态 转变为超导态。由于悬浮车和轨道之间没有直接的接触磨擦,只要沿轨道方转变为超导态。由于悬浮车和轨道之间没有直接的接触磨擦,只要沿轨道方 向给车体一个很小的推动力,悬浮车就将沿轨道延伸方向运动。如果轨道磁向给车体一个很小的推动力,悬浮车就将沿轨道延伸方向运动。如果轨道磁 场非常均匀(没有磁阻尼的理想状态),且车体在封闭的真空环境中运动,场非常均匀(没有磁阻尼的理想状态),且车体在封闭的真空环境中运动, 车的运动速度将不会衰减。车的运动速度将不会衰减。 中国研制的超导悬浮车中国研制的超导悬浮车 大堂灯光部分使用了光纤灯大堂灯光
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