文档介绍:清华大学材料化学课件
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旧石器时代
新石器时代
陶器时代
青铜器时代
铁器时代
历史学家把某一类材料的特征及其广泛应用作为人类文明史各个阶段的一种标志
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钢
硅
塑料
合(电解液温度接近 1000℃)
在 上可以找到很多关于铝以及铝合金的信息
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美铝的生意是从一把铝壶开始的……
从铝壶做起,慢慢延伸到了烹调器具、锡箔纸、电线和电缆……。
现在,美铝了成为公认的世界上最大的原铝、铝加工产品和氧化铝生产商。美铝的产品广泛的应用于航空航天、汽车、包装、建筑、商业运输以及工业市场。
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铝的应用市场的打开……
铝的应用市场的打开是从 20 世纪 30 年代开始的。为了提高铝的比强度,当时关于铝的研究有两个热门话题:
合金强化
时效硬化
在 Al 中加入 Cu、Mn、Si、Mg、Fe、Zn 等元素,形成所谓的铝合金以提高 Al 的强度。
把合金强化处理后形成的铝合金加热到一定温度以上进行“熔解处理”,使合金处于均匀的单相状态,然后快速淬火,保持其单相组织。此后再在稍高于室温的温度下加热,使合金中慢慢析出第二相,以提高合金的强度。
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铝合金的出现,大大拓宽了铝的用途……
航天飞机、大型客机
铝门窗、铝活动建筑
铝细粉是一种火箭固体燃料
铝 箔
铝电缆
易拉罐
2000年,光美国就生产了1000亿个铝易拉罐。轻、薄、耐腐蚀。易拉罐上的易拉扣,的确是一项高技术,代表了铝材和铝加工的现代成就。
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美国纽约的世界贸易大厦是一个大量使用铝合金贴面的雄伟建筑。可惜已经灰飞烟灭了。
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长期以来人们一直认为铝是无毒的,因此用起来很放心。但是医学家经过长期研究后发现,人体摄入过量的铝也会带来危害。
由于铝制品的大量使用,特别是铝制品盛放咸的、酸性的或碱性的食物时,其表面的保护膜就会遭到破坏,氧化铝就会被溶解,使人体摄入铝的量增加,日积月累,对健康会产生影响。
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一般说来,一种材料能否在一个时代引起人们关注、得到广泛使用应该从以下几方面加以分析
资 源
能 源
环 保
经 济
质 量
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新陈代谢这一生命规律在材料中也是同样存在的。事实上,每种材料都有其生命曲线
出现
发展
成熟
衰退
衰退主要是由于社会发展和科学技术进步导致的。
一个新材料的诞生,从实验室研制出样品到工业上的大规模实际使用,大概需要 15 ~ 20 年时间。
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所谓的“材料科学”的主要研究对象是新材料,或者是想方设法使传统材料获得新生。
出现
发展
成熟
衰退
新材料
传统材料
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石棉是含有铁、镁、镍、钙、铝等元素的硅酸盐,分为温石棉和青石棉两种,由于具有结实、抗弯、绝缘、隔热、保温、耐酸碱腐蚀等优点,所以被广泛用于建筑、造船、航天和交通机械中隔热、保温、防火等领域。石棉经过加工后制成的纺织、石棉水泥制品,具有耐磨、绝缘等特点,还可制成防火材料、滤料、填料等。据统计,石棉的各种用途已逾千种 。
“夕阳”材料:石棉
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近年来的研究表明石棉是一种致癌物质,欧美国家许多癌症的病因,都曾与石棉污染有关。目前这种状况正在向发展中国家转移。据保守估计,今后30年中死于石棉污染者将达到100万,其中大多数是制造含石棉的地板、天花板、屋顶材料、接合剂和自动闸的工人。若进行大规模楼层定向爆破、拆除等工作时,现场附近人员不采取防护措施,也极可能被构成伤害。
“夕阳”材料:石棉
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专家估计,全世界每年约有20万人死于与石棉有关的癌症,其中约25%死于肺癌,10%死于恶性间皮瘤。
在欧盟的15个国家中,已有12个禁止使用石棉,沙特阿拉伯也将它列在禁用之列,阿根廷、智利等国也随之仿效。目前美国也不再生产石棉,其石棉使用仅依靠进口。
“夕阳”材料:石棉
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钢铁工业在发达国家已进入衰退阶段,原因是有许多新材料来代替钢铁,并且钢铁生产污染环境,他们往往把这些企业放在第三世界国家。
钢铁在我国还在成熟阶段,钢铁的需求量很大,不但每年产量有所增加,每年还需进口2000万吨。
据估计,我国的钢产量达到12000万~15000万吨,才能满足国内市场需要。
“夕阳”材料工业:钢铁
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在“9·11”事件中变成废墟的纽约世贸大厦的数十万吨废钢铁被运往中