無機非金屬材料專業(yè)畢業(yè)論文

1、新型無機非金屬材料的發(fā)展與挑戰(zhàn)金屬材料、高分子合成材料、無機非金屬材料與人們的衣、食、住、行關(guān)系非常密切。材料是人類生活必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。沒有感光材料，我們就無法留下青春的回憶；沒有特殊的熒光材料，就沒有彩色電視；沒有高純的單晶硅，就沒有今天的“奔騰IV”；沒有特殊的新型材料，“神舟號”宇宙飛船就無法上天。隨著科學和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展以及人們生活的需要，一些具有特殊結(jié)構(gòu)、特殊功能的新材料相繼研制出來，如半導體材料：超硬材料、耐高溫材料、發(fā)

2、光材料等，我們稱這些材料為新型無機非金屬材料。水泥、玻璃、陶瓷等都屬于傳統(tǒng)的非金屬材料，像玻璃刀上的人造金剛石、作為手表軸承的人造紅寶石、煤氣爐中用于電子打火的壓電陶瓷、傳輸信息的光導纖維都屬于新型無機非金屬材料。在材料中，有一類叫結(jié)構(gòu)材料主要制利用其強度、硬度韌性等機械性能制成的各種材料。金屬作為結(jié)構(gòu)材料，一直被廣泛使用。但是，由于金屬易受腐蝕，在高溫時不耐氧化，不適合在高溫時使用。高溫結(jié)構(gòu)材料的出現(xiàn)，彌補了金屬材料的弱點。這類材料具

3、有能經(jīng)受高溫、不怕氧化、耐酸堿腐蝕、硬度大、耐磨損、密度小等優(yōu)點，作為高溫結(jié)構(gòu)材料，非常適合。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。它的熔點很高，可作高級耐火材料，如坩堝、高溫爐管等。利用氧化鋁硬度大的優(yōu)點，可以制造在實驗室中使用的剛玉磨球機，用來研磨比它硬度小的材料。用高純度的原料，使用先進工藝，還可以使高溫非氧化物結(jié)構(gòu)陶瓷包括氮化物、碳化物、硅化物、硼化物等。其中有發(fā)展前途的是氮化硅、碳化硅和氮化硼等材料。與氧化物比較

4、，難熔化合物的熱導率較高，熱膨脹系數(shù)較低，因此具有良好的抗熱震性。氮化硅與碳化硅還具有較高強度，硬度僅次于金剛石，耐磨性好，是很好的熱機材料。采用氮化硅或碳化硅作為燃氣輪機和陶瓷發(fā)動機的高溫部件，與金屬部件比較，可承受較高的工作溫度，省去水冷卻系統(tǒng)，減輕自重，因而節(jié)能效果顯著。由于氮化硼具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，而且對金屬熔體有很好的耐蝕性，用它作為水平連續(xù)鑄鋼的分離環(huán)，可較氮化硅有更長的使用壽命。氮化硅結(jié)構(gòu)陶瓷的燒成，按氮化硅合成的方式可分

5、為反應(yīng)燒結(jié)法和燒結(jié)法。反應(yīng)燒結(jié)法是將硅粉預(yù)先成型，然后在通氮的情況下燒結(jié)，使氮化硅(Si3N4)的形成和燒結(jié)同時完成。燒結(jié)法是將預(yù)先合成的氮化硅粉末在高溫與壓力同時作用下熱壓燒結(jié)，或是將氮化硅粉末壓成坯體后，在高溫下無壓燒結(jié)。近20年來，世界各工業(yè)發(fā)達國家對于發(fā)動機用高溫結(jié)構(gòu)陶瓷復(fù)合材料的研究與開發(fā)—直十分重視，相繼制定了各自的國家發(fā)展計劃，并投人了大量的人力、物力和財力，對這一新型材料寄予厚望。如美國NASA制定的先進高溫熱機材料計劃