2013年高考將于6月7日、8日舉行，高考頻道編輯為廣大考生整理了高考化學考試重點，幫助大家有效記憶。
問題:復合材料有哪幾種?
解答:
按照基體材料的不同,復合材料有如下幾種:
聚合物基復合材料是最早開發(fā)的復合材料。它以纖維增強塑料和纖維增強橡膠為代表,其特點是加工性能好、加工周期短、強度高、耐腐蝕性好。
其中,玻璃纖維增強塑料(“玻璃鋼”)是復合材料鼻祖,憑借其輕質、高強度、耐腐蝕性和隔熱、隔音、抗沖擊等優(yōu)異性能,廣泛應用于建筑、航空。兵器、汽車等領域。碳纖維增強塑料,是最具代表性、性能最優(yōu)異的塑料基復合材料。
金屬基復合材料與塑料基復合材料比,金屬基復合材料耐高溫、不燃燒、耐老化,導熱導電性、抗輻射性較好,橫向強度和模量也較高。與一般傳統(tǒng)金屬比,金屬基復合材料具有質量輕、強度高、耐磨損、高溫性能好等顯著特點。金屬基復合材料的主要應用領域是航空和航天。碳纖維即石墨纖維,可用來增強鋁、鎂、銅等金屬材料,特別是碳/鋁復合材料被認為是最有前途的金屬基復合材料。
陶瓷基復合材料陶瓷材料具有高強度、高硬度及耐腐蝕、耐高溫等特點,但脆性大。而陶瓷基復合材料具有優(yōu)良的韌性和熱疲勞性能,可克服單一陶瓷材料對裂紋敏感性高和易斷裂的致命弱點。它廣泛用來制作刀具、滑動構件、航空航天部件、發(fā)動機制件、能源構件等。
問題:前景驕人的復合材料
解答:
復合材料,是指由兩種以上材料組合而成的,物理和化學性質與原材料不同,但又保持其原來某些有效功能的新材料。復合材料中,一種材料作為基體,另外的材料作為增強劑。
復合材料是材料家族中最年輕、最活躍的新成員。所謂“復合”,是在金屬材料、有機高分子材料和無機非金屬材料自身或相互間進行,從而獲得單一材料無法比擬的、具有綜合優(yōu)異性能的新型材料。
復合材料的發(fā)展,經歷了古代、近代和現(xiàn)代三個階段。自古以來,人們就會使用天然的復合材料——木材、竹等。最原始的人造復合材料是在黏土泥漿中摻稻草,制成土磚。在灰泥中摻馬鬃或在熟石膏里加紙漿,可制成纖維增強復合材料。近代復合材料最早的有玻璃纖維增強樹脂(如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等)。原子能、航空、航天、電子、化工等的發(fā)展,對材料的韌性、耐磨、耐腐蝕、電性能等提出了更高要求,使現(xiàn)代先進復合材料蓬勃發(fā)展起來。
復合材料具有強度高、材料輕、剛性大、抗疲勞性能、減振性能和高溫性能好等特點。它最早應用于航空、航天等尖端科學技術領域,近年來,美、日等國的汽車、建筑部門也推廣使用復合材料。
復合材料的制造,目前使用最廣、效果最好的是纖維增強,即采用熔鑄、浸漬、層壓等方法,把玻璃纖維、有機纖維、碳纖維及其織物嵌入樹脂基體中;或者采用熔鑄、軋壓等方法把硼纖維、高強度鋼絲、晶須等嵌入鋁、鎂、鈦合金中。這樣形成了纖維增強塑料、纖維增強金屬和纖維增強陶瓷。除了纖維增強以外,還廣泛使用已有工藝制造復合材料,如噴涂、離子注人、層疊及骨架復合等。
復合材料包括三要素:基體材料、增強劑及復合方式。復合材料的分類,按增強劑形狀不同,可分為粒子、纖維和層狀復合材料等;按基體材料不同,可分為金屬基、陶瓷基、塑料基、水泥基、橡膠基復合材料等;按復合方式不同,可分為結構復合材料和功能復合材料等。
按照基體材料的不同,復合材料有如下幾種:
聚合物基復合材料是最早開發(fā)的復合材料。它以纖維增強塑料和纖維增強橡膠為代表,其特點是加工性能好、加工周期短、強度高、耐腐蝕性好。其中,玻璃纖維增強塑料(“玻璃鋼”)是復合材料鼻祖,憑借其輕質、高強度、耐腐蝕性和隔熱、隔音、抗沖擊等優(yōu)異性能,廣泛應用于建筑、航空。兵器、汽車等領域。碳纖維增強塑料,是最具代表性、性能最優(yōu)異的塑料基復合材料。
金屬基復合材料 與塑料基復合材料比,金屬基復合材料耐高溫、不燃燒、耐老化,導熱導電性、抗輻射性較好,橫向強度和模量也較高。與一般傳統(tǒng)金屬比,金屬基復合材料具有質量輕、強度高、耐磨損、高溫性能好等顯著特點。金屬基復合材料的主要應用領域是航空和航天。碳纖維即石墨纖維,可用來增強鋁、鎂、銅等金屬材料,特別是碳/鋁復合材料被認為是最有前途的金屬基復合材料。
陶瓷基復合材料 陶瓷材料具有高強度、高硬度及耐腐蝕、耐高溫等特點,但脆性大。而陶瓷基復合材料具有優(yōu)良的韌性和熱疲勞性能,可克服單一陶瓷材料對裂紋敏感性高和易斷裂的致命弱點。它廣泛用來制作刀具、滑動構件、航空航天部件、發(fā)動機制件、能源構件等。
在未來的航天飛機上,耐超高溫的碳/碳復合材料將占有重要地位。隨著商用飛機市場發(fā)展,對高性能熱塑性樹脂復合材料的需求也日益增長。隨著先進復合材料成本的下降及設計、制造技術不斷提高,先進復合材料在未來的汽車工業(yè)中將獲得大規(guī)模的應用。此外,目前正在積極開發(fā)的復合材料,還包括具有優(yōu)異高溫性能的陶瓷基復合材料、超高強度的納米復合陶瓷等。
復合材料所具有的優(yōu)異性能,使其具備了旺盛的生命力。隨著科技的發(fā)展,復合材料的生產工藝將不斷完善和簡化,成本不斷降低。專家預測,21世紀復合材料的用量將會超過鋼,成為未來的常規(guī)材料。
問題:什么是高密度復合材料?
解答:
目前國內生產的建筑用板材多是使用木屑加尿醛素作粘合劑,其中的甲醛對人身傷害較大,并且無法重復使用。而且我國是森林資源 十分匱乏的國家,年木材缺口高達300萬立方米,更加大了市場對代木 材料的需求。
友合攀寶科技發(fā)展有限公司推出的另一個高科技產品——新型 高密度復合材料,其主要工藝原理是以稻草、麥秸、棉花桿、玉米桿、甘蔗渣、竹屑、蘆葦桿、木屑等農業(yè)廢棄物作原料,以聚乙烯、聚丙 烯及其廢棄物,如汽水瓶、可樂瓶、礦泉水瓶等或塑料薄膜、塑料制 品的城市廢棄物(白色垃圾)等作粘合材料,并加入一定量的添加劑 等,在一定工藝條件下合成。這一最新成果被聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織(UNIDO)譽為“21世紀新材料”。
它的特點是不使用木材,可以保護生態(tài)環(huán)境,緩解了實行天然林保護后木材缺乏的問題;利用廢棄物,使得物盡其用,節(jié)約能源,保護環(huán)境;無毒無害,沒有尿素和甲醛的成份,不會對人體產生危害;產品密度高,強度好,木材、刨花板、中密度板等均易受到厭氧菌、霉菌、甲蟲、白蟻、蛀蟲等生物的侵害和海水的腐蝕,而該工藝生產的板、型材均不受以上生物的侵害,吸水率低,不受海水的腐蝕;屬 于無三廢工藝,可多次回收廢料并反復利用,節(jié)約并降低成本;產品 有很強的可塑性,可根據(jù)用戶需要,替換不同的模具或模板,直接生 產出各種各樣的板材和型材,有極大的市場價值;防火性能好,有良 好的阻燃性能。
高密度復合材料技術的實現(xiàn)不僅解決了農業(yè)廢棄物和城市廢棄物的污染排放問題,還節(jié)省了有限的林業(yè)資源,必將對我國的21世紀的 環(huán)保產業(yè)產生巨大影響。
問題:21世紀──高分子化學新時代
解答:
活性聚合是促使高分子化學走向新時代的基礎。
有人說高分子化學是一門排隊化學,排頭要很快站出來,隊員迅速排上隊,面向都一樣,所有隊員必須都排上隊,結果是每排長短都一樣,這就是高分子新時代的出現(xiàn),有下列三個重要方面:
一、是高分子的分子量概念將徹底改變,因為原來的高分子分子量都是各式各樣的平均值,主要原因是因為長短不齊。
二、是高分子概念也將徹底改變。高分子決不是不易控制的長短不齊的分子所組成,而是均勻高分子所組成。
三、是高分子性能以及加工應用,都將因為是精密高分子而出現(xiàn)全新的數(shù)據(jù), 全新的性能與加工方法與用途。
這三個方面的突破將使21世紀高分子化學發(fā)展成為一個新科學的時代。
問題:尼龍6納米塑料
解答:
普通尼龍6具有良好的物理、機械性能,例如拉伸強度高,耐磨性優(yōu)異,抗沖擊韌性好,耐化學藥品和耐油性突出,是五大工程塑料中應用最廣的品種。但是,普通尼龍6的吸水率高,在較強外力和加熱條件下,其剛性和耐熱性不佳,制品的穩(wěn)定性和電性能較差,在許多領域的應用受到限制。
用天然豐產的蒙脫土層狀硅酸鹽作為無機分散相,制備尼龍6納米塑料(NPA6),現(xiàn)已有國家發(fā)明專利。該復合材料與純尼龍6相比具有高強度、高模量、高耐熱性、低吸濕性、高尺寸穩(wěn)定性、阻隔性能好等優(yōu)點,性能全面超過純尼龍6,并且具有良好的加工性能;與普通的玻纖增強和礦物增強尼龍6相比,具有比重低、耐磨性好、相同無機物含量條件下綜合性能明顯優(yōu)于前者等優(yōu)點;同時,該納米復合材料還可進一步用于玻纖增強和普通礦物增強等改性納米尼龍6,其性能更加優(yōu)越。其應用領域非常廣泛。可用于制造汽車零部件,尤其是發(fā)動機內等有耐熱性要求的零件,還可應用于辦公用品電子電器零部件、日用品等,此外還可用于制造管道等擠出制品。尼龍6納米塑料是工程塑料行業(yè)的理想材料。
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