高一化學(xué)上冊(cè)第一章知識(shí)點(diǎn)
高一化學(xué)上冊(cè)第一章知識(shí)點(diǎn)
高一化學(xué)第一章講述了復(fù)合材科的內(nèi)容,復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料。以下是小編給你推薦的高一化學(xué)上冊(cè)第一章知識(shí)點(diǎn)歸納,希望對(duì)你有幫助!
高一化學(xué)第一章知識(shí)點(diǎn)
1、復(fù)合材科的定義、組分功能和作用:
定義:由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料。復(fù)合后的產(chǎn)物為固體時(shí)才稱(chēng)為復(fù)合材料,為氣體或液體不能稱(chēng)為復(fù)合材料。
組分:其組分相對(duì)獨(dú)立,通常有一相連續(xù)相,稱(chēng)為基體,另一相分散相,稱(chēng)為增強(qiáng)相(增強(qiáng)體)。
功能和作用:復(fù)合材料既可以保持原材料的特點(diǎn),又能發(fā)揮組合后的新特征,可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì),從而最合理地達(dá)到使用所要求的性能。
2、復(fù)合材料的命名
強(qiáng)調(diào)基體,以基體材料的名稱(chēng)為主,如樹(shù)脂基復(fù)合材料,金屬基復(fù)合材料,陶瓷基復(fù)合材料等;
強(qiáng)調(diào)增強(qiáng)體,以增強(qiáng)體材料的名稱(chēng)為主,如玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料;
基體材料與增強(qiáng)體材料名稱(chēng)并用,如玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料(玻璃鋼)。3、復(fù)合材料的分類(lèi)方式
按基體材料類(lèi)型分:聚合物基復(fù)合材料,金屬基復(fù)合材料,無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料;按增強(qiáng)材料種類(lèi)分:玻璃纖維復(fù)合材料,碳纖維復(fù)合材料,有機(jī)纖維復(fù)合材料,金屬纖維復(fù)合材料,陶瓷纖維復(fù)合材料;
按增強(qiáng)材料形態(tài)分:連續(xù)纖維復(fù)合材料,短纖維復(fù)合材料,粒狀填料復(fù)合材料,編制復(fù)合材料;
按用途分:結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,功能復(fù)合材料;
4、常用的基體材料及各自的適用范圍
輕金屬基體(主要包括鋁基和鎂基),用于450℃左右;鈦合金及鈦鋁金屬間化合物作基體的復(fù)合材料,適用溫度650℃左右,鎳、鈷基復(fù)合材料可在1200℃使用。5、常用熱固性基體復(fù)合材料:環(huán)氧樹(shù)脂,熱固性聚酰亞胺樹(shù)脂。
常用熱塑性基體復(fù)合材料:聚醚醚酮,聚苯硫醚,聚醚砜,熱塑性聚酰亞胺。常用陶瓷基體復(fù)合材料:玻璃,氧化物陶瓷,非氧化物陶瓷,無(wú)機(jī)膠凝材料;6、玻璃和玻璃陶瓷的定義及不同
玻璃是無(wú)機(jī)材料經(jīng)高溫熔融、冷卻硬化而得到的一種非晶態(tài)固體;玻璃陶瓷是將特定組成的玻璃進(jìn)行晶化熱處理,在玻璃內(nèi)部均勻析出大量微小晶體并進(jìn)一步長(zhǎng)大,形成致密的微晶相;玻璃相充填于晶界,得到的像陶瓷一樣的多晶固體材料。
7、氧化物陶瓷有哪些,屬于什么結(jié)構(gòu):氧化物陶瓷主要為單相多晶結(jié)構(gòu),主要有Al2O3,MgO,SiO2,ZrO2,莫來(lái)石等;
8、非氧化物陶瓷有:碳化硅,氮化硅。
9、什么是復(fù)合材料的界面,復(fù)合材料的界面效應(yīng)以及作用如何實(shí)現(xiàn)
復(fù)合材料基體與增強(qiáng)體接觸構(gòu)成的界面,是一層具有一定厚度(納米以上)、結(jié)構(gòu)隨基體和增強(qiáng)體而異、與基體和增強(qiáng)體有明顯差別的新相—界面相(界面層)。它是增強(qiáng)相和基體相連接的“紐帶”,也是應(yīng)力和其他信息傳遞的“橋梁”。
界面作用產(chǎn)生的效應(yīng):①傳遞效應(yīng)界面能傳遞力,即將外力傳遞給增強(qiáng)物,起到基體和增強(qiáng)物之間的橋梁作用;②阻斷效應(yīng)結(jié)合適當(dāng)?shù)慕缑嬗凶柚沽鸭y擴(kuò)展、中斷材料破壞、減緩應(yīng)力集中的作用;③不連續(xù)效應(yīng)在界面上產(chǎn)生物理性能的不連續(xù)性和界面摩擦出現(xiàn)的現(xiàn)象,如抗電性、電感應(yīng)性、磁性、耐熱性等;④散射和吸收效應(yīng)光波、
聲波、熱彈性波、沖擊波等在界面產(chǎn)生散射和吸收,如透光性、隔熱性、耐沖擊性等;⑤誘導(dǎo)效應(yīng)增強(qiáng)物的表面結(jié)構(gòu)使聚合物基體與之接觸的結(jié)構(gòu),由于誘導(dǎo)作用而發(fā)生改變而產(chǎn)生一些現(xiàn)象,如強(qiáng)的彈性、低的膨脹性、耐沖擊性等。
10、金屬基復(fù)合材料的界面類(lèi)型及各自特點(diǎn)
1)類(lèi)型:I類(lèi)界面相對(duì)比較平整,只有分子層厚度,界面除了原組成物質(zhì)外,基本不含其它物質(zhì);II類(lèi)界面為犬牙交錯(cuò)的溶解擴(kuò)散界面,基體的合金元素和雜質(zhì)可能在界面上富集或貧化;III類(lèi)界面則含有亞微級(jí)的界面反應(yīng)產(chǎn)物層。
2)相容性特點(diǎn):I類(lèi)界面纖維與基體互不反應(yīng)亦不溶解;II類(lèi)界面纖維與基體互不反應(yīng)但相互溶解;III類(lèi)界面纖維與基體反應(yīng)形成界面反應(yīng)層。
高一化學(xué)第二章知識(shí)點(diǎn)
1、彌散增強(qiáng)和顆粒增強(qiáng)的原理
1)彌散增強(qiáng):復(fù)合材料是由彌散顆粒與基體復(fù)合而成,荷載主要由基體承擔(dān),彌散微粒阻礙基體的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),微粒阻礙基體位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)能力越大,增強(qiáng)效果愈大,微粒尺寸越小,體積分?jǐn)?shù)越高,強(qiáng)化效果越好。
2)顆粒增強(qiáng):復(fù)合材料是由尺寸較大(直徑大于1m)顆粒與基體復(fù)合而成,載荷主要由基體承擔(dān),但增強(qiáng)顆粒也承受載荷并約束基體的變形,顆粒阻止基體位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的能力越大,增強(qiáng)效果越好;顆粒尺寸越小,體積分?jǐn)?shù)越高,顆粒對(duì)復(fù)合材料的增強(qiáng)效果越好。
2、什么是混合法則,其反映什么規(guī)律
混合法則(復(fù)合材料力學(xué)性能同組分之間的關(guān)系):?c??fVf??mVm,Ec=EfVf+EmVm式中?為應(yīng)力,E為彈性模量,V為體積百分比,c、m和f分別代表復(fù)合材料、基體和纖維;
反映的規(guī)律:纖維基體對(duì)復(fù)合材料平均性能的貢獻(xiàn)正比于它們各自的體積分?jǐn)?shù)。3、金屬基復(fù)合材料界面及改性方法有哪些
金屬基復(fù)合材料界面結(jié)合方式:①化學(xué)結(jié)合②物理結(jié)合③擴(kuò)散結(jié)合④機(jī)械結(jié)合。界面改性方法:①纖維表面改性及涂層處理,②金屬基體合金化,③優(yōu)化制備工藝方法和參數(shù)。
4、界面反應(yīng)對(duì)金屬基復(fù)合材料有什么影響
界面反應(yīng)和反應(yīng)程度(弱界面反應(yīng)、中等程度界面反應(yīng)、強(qiáng)界面反應(yīng))決定了界面的結(jié)構(gòu)和性能,其主要行為有:①增強(qiáng)了金屬基體與增強(qiáng)體界面的結(jié)合強(qiáng)度;②產(chǎn)生脆性的界面反應(yīng)產(chǎn)物;③造成增強(qiáng)體損傷和改變基體成分。
高一化學(xué)第三章知識(shí)點(diǎn)
1、玻璃纖維的分類(lèi):無(wú)堿玻璃纖維(堿含量小于1%)、中堿玻璃纖維(1.5%~12.5%之間)、有堿玻璃纖維(堿性氧化物含量大于12%)、特種玻璃纖維。
2、玻璃纖維是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經(jīng)高溫熔制、拉絲、絡(luò)紗、織布等工藝制成,單絲直徑為幾微米到幾十微米。
3、玻璃纖維的化學(xué)組成:二氧化硅、三氧化二硼、氧化鈣、三氧化二鋁等。4、玻璃纖維的物理性能:①外觀和比重:表面光滑,密度2.16~4.30g/cm3;②表面積大③拉伸強(qiáng)度高,④耐磨性和耐折性差,⑤熱性能:導(dǎo)熱系數(shù)小、耐熱性較高,⑥電性能:取決于化學(xué)組成、溫度和濕度(無(wú)堿纖維的電絕緣性比有堿纖維優(yōu)越,堿金屬離子增加,電絕緣性能變差;溫度升高,電阻率下降;濕度增加電阻率下降),⑦光學(xué)性能:玻璃
纖維的透光性比玻璃差,玻璃纖維可用于通信領(lǐng)域以傳送光束或光學(xué)物象。
5、影響玻璃纖維化學(xué)穩(wěn)定性因素:①玻璃纖維的化學(xué)成分,②纖維比表面增大其相應(yīng)的耐腐蝕性降低,③侵蝕介質(zhì)體積和溫度(溫度升高,化學(xué)穩(wěn)定性降低;介質(zhì)體積越大,對(duì)纖維侵蝕越嚴(yán)重)
6、玻璃纖維的制造方法:坩堝法、池窯拉絲法。
7、玻璃纖維制造怎樣避免表面損傷
玻璃纖維制造工藝三個(gè)步驟制球、拉絲、紡織??梢栽谠诶z過(guò)程中用浸潤(rùn)劑,它的作用:①原絲中的纖維不散亂而能相互粘附在一起,②防止纖維間磨損,③便于紡織加工。
8、碳纖維是有機(jī)纖維經(jīng)固相反應(yīng)轉(zhuǎn)變而成的纖維狀聚合物碳。含碳95%左右的稱(chēng)為碳纖維,含碳量99%左右的稱(chēng)為石墨纖維。
9、碳纖維的分類(lèi):
根據(jù)力學(xué)性能分類(lèi):高性能碳纖維、低性能碳纖維
根據(jù)原絲類(lèi)型分類(lèi):聚丙烯腈基纖維、瀝青基碳纖維、纖維基碳纖維、其他基纖維基碳纖維
根據(jù)功能分類(lèi):受力用碳纖維、耐焰碳纖維、活性炭纖維、導(dǎo)電用碳纖維、潤(rùn)滑用碳纖維、耐磨用碳纖維
10、碳纖維的制造方法:先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法(有機(jī)纖維碳化法)原材料有人造絲(膠黏纖維)、聚丙烯腈纖維、瀝青基碳纖維;工藝過(guò)程:5個(gè)階段:拉絲、牽引、穩(wěn)定、碳化、石墨化。
11、氧化鋁纖維的基本組成主要分為:氧化鋁,含有少量的SIO2、B203或Zr2O3、MgO等。
12、碳化硅纖維制備的工藝:①化學(xué)氣相沉積法(CVD法),②燒結(jié)法(先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法)
1)化學(xué)氣相沉積法:它的結(jié)構(gòu)可大致分成四層由纖維中心向外依次為芯絲、富碳的碳化硅層、碳化硅層、外表面富硅涂層。制備的步驟:①反應(yīng)氣體向熱芯絲表面遷移擴(kuò)散,②反應(yīng)氣體被熱芯絲表面吸附,③反應(yīng)氣體在熱芯絲表面上裂解,④反應(yīng)尾氣的分解和向外擴(kuò)散。
13、芳綸纖維的性能:優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度和拉伸模量、優(yōu)良的減震性、耐磨性、耐沖擊性、抗疲勞性、尺寸穩(wěn)定性、耐化學(xué)腐蝕、低膨脹、低導(dǎo)熱、不燃不熔、電絕緣、透磁性、密度小。缺點(diǎn):熱膨脹系數(shù)具有各向異性、耐光性差、耐老化能力差、溶解差、抗壓強(qiáng)度差、吸濕性強(qiáng)。
14、晶須:是以單晶結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)的直徑極小的短纖維,由于直徑小(<3um),造成晶體中的缺陷少,原子排列高度有序,故其強(qiáng)度接近于相鄰原子間成鍵力的理論值。由于晶須的直徑非常小,所以不適合容納在大晶體中常出現(xiàn)的缺陷,因而強(qiáng)度接近于完整晶體的理論值。
15、晶須的性能:①晶須沒(méi)有顯著的疲勞效應(yīng),②具有比纖維增強(qiáng)體更優(yōu)異的高溫性能和蠕變性能,③它的延伸率與玻璃纖維接近,彈性模量與硼纖維相當(dāng)。
16、顆粒增韌的三種機(jī)制:相變?cè)鲰g和微裂紋增韌、復(fù)合材料中的第二種顆粒使裂紋擴(kuò)展路徑發(fā)生改變、混合增韌。
17、剛性顆粒增強(qiáng)體:指具有高強(qiáng)度、高模量、耐熱、耐磨、耐高溫的陶瓷和石墨等非金屬顆粒,如碳化硅、氧化鋁、氮化硅、碳化鈦、碳化硼、石墨、細(xì)金剛石等。18、延性顆粒增強(qiáng)體:主要為金屬顆粒,一般是加入到陶瓷、玻璃和微晶玻璃等脆性基體中,目的是增加基體材料的韌性。
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