新型无机材料总结
新型无机非金属材料

新型无机非金属材料无机非金属材料是指那些不含金属元素或全部或一部分是无机物的材料。
它们具有许多独特的性质和应用潜力,已经在各个领域得到了广泛的研究和应用。
在这里,我将介绍几种新型的无机非金属材料。
首先要介绍的是氮化硼(BN)。
氮化硼是一种硼和氮元素构成的化合物,具有优异的物理和化学性质。
它具有极高的硬度和热稳定性,能够在高温环境下保持超硬的特性,并且具有较低的热膨胀系数。
氮化硼还具有良好的导热性能,可以在高温和高压下作为热轴承和隔热材料使用。
此外,氮化硼还具有优异的电绝缘性能和高频响应性能,适用于微波电子器件和光子器件。
另一种新型无机非金属材料是磷酸铁锂(LiFePO4)。
磷酸铁锂是一种正极材料,用于锂离子电池。
相比于传统的锂离子电池正极材料,磷酸铁锂具有较高的放电电压平台和较低的自放电率。
它还具有较高的理论放电容量和优异的循环寿命,能够满足高能量密度和长循环寿命的要求。
磷酸铁锂电池具有较低的成本、较好的安全性和环境友好性,是目前广泛应用于电动汽车和储能系统的新型电池技术。
另外,从碳纳米管(CNT)进展到石墨烯(Graphene)的出现,再到有机无机杂化材料(Organic-Inorganic Hybrids)的应用,无机非金属材料领域取得了许多重要的突破。
碳纳米管具有优异的力学性能、导电性能和导热性能,适用于电子器件、纳米传感器和增强材料等领域。
石墨烯是由单层碳原子构成的二维晶体结构,具有极高的导电性、热导性和机械强度,是未来可用于纳米电子学、能源储存和生物医学等领域的材料。
有机无机杂化材料将有机物和无机物结合在一起,可以通过调节组分和结构来实现多样化的物理和化学性质,广泛应用于催化剂、传感器、光电子器件等领域。
总的来说,新型无机非金属材料在材料学和应用领域取得了重要的进展。
它们的独特性质和广泛应用潜力使它们成为材料科学和工程的研究热点,并且在能源、电子、催化剂和生物医学等领域有着广阔的应用前景。
新型无机胶凝材料

新型无机胶凝材料是指在建筑领域中用于固化和粘合的一类材料,与传统的有机胶凝材料(如水泥、石膏等)相比,新型无机胶凝材料具有更高的强度、耐久性和环保性。
以下是几种常见的新型无机胶凝材料:
1. 硅酸盐水泥:硅酸盐水泥是一种由石灰、硅酸盐矿物和其他添加剂混合而成的胶凝材料。
它具有出色的强度和耐久性,同时对环境的影响较小。
2. 高性能混凝土:高性能混凝土采用特殊的配方和工艺,具有较高的强度、耐久性和抗裂性能。
它通常包括优质的水泥、细砂、骨料和添加剂等。
3. 硅酸钙板:硅酸钙板是一种以天然石膏为主要原料制成的建筑材料。
它具有良好的防火性能、隔热性能和声学性能,常用于室内隔断墙、吊顶和隔热保温材料等。
4. 水玻璃胶凝材料:水玻璃是一种无机胶凝材料,可用于固化砂浆、粘合材料和耐火材料等。
它具有较高的耐温性和耐化学性,并可与其他材料形成持久的粘结。
5. 碱活性材料:碱活性材料是一类以碱性物质为基础的胶凝材料,如碱硅玻璃、磷酸铝胶凝材料等。
它们具有良好的抗裂性能和耐久性,并可用于钢筋混凝土结构的维修和加固。
这些新型无机胶凝材料在建筑领域中被广泛应用,以满足对建筑材料强度、耐久性和环保性的要求。
随着技术的进步和研究的深入,预计还会涌现更多创新的新型无机胶凝材料。
新型无机非金属材料

新型无机非金属材料新型无机非金属材料是指在自然界中不存在的、或者是人工合成的,不含金属元素的材料。
这些材料具有独特的物理化学性质,广泛应用于电子、光电、光学、医药、化工等领域。
随着科技的不断进步,新型无机非金属材料的研究和应用也日益受到重视。
首先,新型无机非金属材料具有优异的电学性能。
例如,氧化铝陶瓷具有优良的绝缘性能和高介电常数,可用于制造电容器、绝缘子等电子元器件。
此外,氮化硼材料具有较高的热导率和良好的机械性能,可用于制造高性能散热器和陶瓷刀具。
其次,新型无机非金属材料在光电领域具有重要应用。
例如,氧化锌材料具有优异的光电特性,可用于制造光电器件、发光二极管和太阳能电池。
硅酸盐陶瓷材料具有良好的透光性和耐热性,可用于制造高温光学器件和光纤通信设备。
此外,新型无机非金属材料在医药领域也有着重要的应用。
例如,氢氧化镁材料具有良好的生物相容性和吸附性能,可用于制备医用敷料和人工骨骼。
磷酸钙陶瓷材料具有与人体骨骼相似的化学成分和结构,可用于制造人工关节和骨修复材料。
最后,新型无机非金属材料在化工领域也有着广泛的应用。
例如,氧化锆材料具有优异的耐腐蚀性和耐磨性,可用于制造化工设备的耐磨件和腐蚀件。
氮化硅陶瓷材料具有良好的耐高温性和化学稳定性,可用于制造耐火材料和化工反应器。
综上所述,新型无机非金属材料具有广泛的应用前景和重要的经济价值。
随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的不断提高,新型无机非金属材料的研究和应用将会得到进一步的推动和发展。
相信在不久的将来,新型无机非金属材料将会在各个领域展现出更加广阔的发展空间,为人类社会的进步和发展作出更大的贡献。
几种新型无机材料简介

专业论文学校:天水师范学院班级:2012级应化1班姓名:汪治华学号:20122060155几种新型无机材料简介材料是人类生存和发展的物质基础,也是一切工程技术的基础。
现代科学技术的发展对材料的性能不断提出新的更高的要求。
材料科学是当前科学研究的前沿领域之一。
以材料科学中的化学问题为研究对象的材料化学成为无机化学的重要学科之一。
材料主要包括金属材料、无机非金属材料、复合材料和高分子材料等各类化学物质。
这里简单介绍几种新型无机材料。
●氮化硅陶瓷材料氮化硅(Si3N4)陶瓷是一种高温结构陶瓷材料,属于无机非金属材料。
在Si3N4中,硅原子和氮原子以共价键结合,使Si3N4具有熔点高、硬度大、机械强度高、热膨胀系数低、导热性好、化学性质稳定、绝缘性能好等特点。
它在1200℃的工作温度下可以维持强度不降低。
氮化硅可用于制作高温轴承、制造无冷却式陶瓷发动机汽车、燃气轮机的燃烧室和机械密封环等,广泛应用于现代高科技领域。
工业上普遍采用高硅与纯氮在较高温度下非氧化气氛中反应制取Si3N4:3Si+2N2 Si3N4采用化学气相沉积法也可以得到纯度较高的Si3N4:3SiCl4 +2N2 +6H2 Si3N4 +12HCl除Si3N4外,高温结构陶瓷还有SiC,ZrO2,Al2O3等。
●砷化镓半导体材料砷化镓(GaAs)是一种多用途的高技术材料。
除了硅之外,GaAs已成为最重要的半导体材料。
砷化镓是亮灰色晶体,具有金属光泽,质硬而脆。
GaAs的晶体结构与单质硅和金刚石相似。
它在常温下比较稳定,不与空气中的氧气和水作用,也不与HCl,H2SO4等反应。
砷化镓是一种本征半导体,其禁带宽度比硅大,工作温度比硅高(50~250)℃,引入惨杂元素的GaAs可用于制作大功率电子元器件。
GaAs中电子运动速度快,传递信息块,GaAs可用于制造速度更快、功能更强的计算机。
GaAs中的被激发的电子回到基态是以光的形式释放能量,它具有将电能转换为光能的性能,可作为发光二极管的发光组分,也可以制成二极管激光器,用于在光纤光缆中传递红外光。
新型无机非金属材料

新型无机非金属材料第一种材料是石墨烯。
石墨烯是由原子薄层构成的碳材料,具有特殊的二维结构。
它的热导率极高,电导率也很高,还具有较高的机械强度和化学稳定性,被广泛应用于电子、能源和材料等领域。
例如,它可以用于制造高效的电池、超级电容器和太阳能电池等能源设备。
第二种材料是陶瓷材料。
陶瓷是一类以无机非金属化合物为主要组分的材料。
它具有优良的耐磨、耐高温和电绝缘性能,被广泛应用于航空航天、化工和医疗等领域。
例如,陶瓷材料可以用于制造高温炉、高压容器和人工关节等。
第三种材料是光学材料。
光学材料是一类能够调控和传播光信号的材料。
它具有优良的透光性、折射率可控性和非线性光学效应等特点,被广泛应用于通信、显示和传感等领域。
例如,光学材料可以用于制造光纤、液晶显示器和激光器等光学器件。
第四种材料是高分子材料。
高分子材料是由无机非金属构成的聚合物材料。
它具有优良的柔韧性、机械强度和导电性能,被广泛应用于塑料、橡胶和纺织品等领域。
例如,高分子材料可以用于制造塑料袋、橡胶密封件和纤维素纤维等。
第五种材料是陶瓷纳米材料。
陶瓷纳米材料是一种由纳米粒子组成的陶瓷材料。
它具有较大的比表面积和较好的化学稳定性,被广泛应用于催化剂、传感器和生物医药等领域。
例如,陶瓷纳米材料可以用于制造汽车尾气催化剂、生物传感器和药物缓释载体等。
综上所述,新型无机非金属材料在科技发展中起着重要的作用。
它们的独特特性使其成为众多行业的重要组成部分,推动了现代社会的进步和发展。
随着科学技术的不断进步,相信新型无机非金属材料将在更多的领域发挥更大的应用潜力。
高考化学传统无机材料与新型无机材料

高考化学传统无机材料与新型无机材料
无机材料一般可以分为传统的和新型的两大类。
传统的无机材料主要是以SiO2及其硅酸盐化合物为主要成分制成的材料,因此又被称为硅酸盐材料,包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。
此外,搪瓷、磨料、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)也属于传统的无机材料。
新型无机材料则是用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。
主要包括新型陶瓷、特种玻璃、人工晶体、半导体材料、薄膜材料、无机纤维、多孔材料等。
总的来说,传统无机材料和新型无机材料在成分、制备工艺和应用领域等方面存在显著差异。
传统无机材料以硅酸盐为主要成分,历史悠久,制备工艺相对简单,但应用范围有限。
新型无机材料则更加多样化,可以通过特殊的先进工艺制备出高性能的材料,应用范围广泛,具有巨大的发展潜力。
新型无机非金属材料

新型无机非金属材料新型无机非金属材料是指一类不含金属元素的材料,通常由非金属元素或化合物组成。
这些材料具有独特的物理和化学性质,广泛应用于电子、光电、能源、环境保护等领域。
本文将介绍几种常见的新型无机非金属材料及其应用。
1. 碳纳米管碳纳米管是由碳原子以特定的结构排列而成的纳米级管状结构材料。
它具有极高的强度和导电性能,被广泛应用于电子器件、传感器、储能材料等领域。
碳纳米管还具有良好的导热性能,可用于制备高性能的导热材料。
2. 石墨烯石墨烯是一种由碳原子以二维晶格排列而成的材料,具有极高的导电性和导热性,同时具有优异的机械性能。
石墨烯被广泛应用于电子器件、柔性显示器、传感器等领域,同时也被用于制备高强度的复合材料。
3. 二氧化硅纳米颗粒二氧化硅纳米颗粒是一种由二氧化硅组成的纳米级颗粒材料,具有较大的比表面积和优异的光学性能。
它被广泛应用于光学涂料、生物传感器、纳米药物载体等领域,同时也被用于制备高性能的隔热材料。
4. 氧化锌纳米颗粒氧化锌纳米颗粒是一种由氧化锌组成的纳米级颗粒材料,具有优异的光电性能和光催化性能。
它被广泛应用于太阳能电池、光催化材料、柔性电子器件等领域,同时也被用于制备高性能的抗菌材料。
5. 硼氮化物硼氮化物是一种由硼和氮元素组成的化合物材料,具有极高的硬度和热导率,同时具有优异的化学稳定性。
硼氮化物被广泛应用于超硬刀具、高温陶瓷、热导材料等领域,同时也被用于制备高性能的电子器件。
总的来说,新型无机非金属材料具有独特的物理和化学性质,广泛应用于电子、光电、能源、环境保护等领域。
随着纳米技术和材料科学的发展,新型无机非金属材料的研究和应用将会得到进一步的推动,为各个领域的发展带来新的机遇和挑战。
新型无机非金属材料

新型无机非金属材料随着科技的进步和社会的发展,无机非金属材料作为一种新型材料逐渐受到人们的关注。
无机非金属材料是指不含金属元素的材料,具有优异的物理性质和化学性质。
本文将就无机非金属材料的种类、特性以及应用领域进行探讨。
首先,无机非金属材料的种类繁多,包括陶瓷、玻璃、碳材料等。
陶瓷材料是最常见的无机非金属材料之一,其具有高强度、硬度和抗腐蚀性能,适用于制作陶瓷器皿、建筑材料以及结构件等。
玻璃材料是由无机氧化物组成的非晶态材料,具有透明、绝缘和耐腐蚀等特点,广泛应用于建筑、电子、光学等领域。
碳材料是一种由碳元素组成的材料,分为非晶态碳和结晶态碳两种,用途广泛,包括制作电极材料、纤维材料以及高性能复合材料等。
其次,无机非金属材料具有许多独特的特性。
首先,无机非金属材料的熔点较高,可在高温下使用,有利于应对极端工作环境。
其次,无机非金属材料具有良好的绝缘性能,可用于制作电子元件和绝缘材料。
此外,无机非金属材料还具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损等特性,可应用于化学、电力、航空等领域。
无机非金属材料在各个领域有广泛的应用。
在工程建筑领域,陶瓷材料常用于制作建筑材料、管道和装饰品等,其高强度和抗腐蚀性能可保证建筑物的稳定性和寿命。
在电子领域,无机非金属材料被广泛应用于半导体器件、电子陶瓷等,其绝缘性能和导电性能可满足电子元件的需求。
在环保领域,无机非金属材料被用于制作过滤材料、杀菌剂等,可有效净化水源和空气。
在医疗领域,无机非金属材料被应用于骨科植入物、人造关节和牙科材料等,其生物相容性和耐腐蚀性能可满足医疗器械的要求。
然而,无机非金属材料也存在一些问题。
首先,部分无机非金属材料存在资源短缺的问题,如稀土元素的使用数量较多。
其次,无机非金属材料的制备成本较高,不利于大规模生产和应用。
此外,无机非金属材料的研发和应用还受到材料与材料之间粘结力不足、加工难度大等问题的限制。
综上所述,无机非金属材料是一种具有广泛应用前景的新型材料,在工程建筑、电子、环保、医疗等领域具有重要的应用价值。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
新型无机材料总结材料是人类生产活动和生活必需的物质基础,与人类文明和技术进步密切相关。
随着科学技术的发展,材料的种类日新月异,各种新型材料层出不穷,在高新技术领域中占有重要的地位。
材料科学是研究材料的成分、结构、加工和材料性能及应用之间相互关系的科学。
本讲主要介绍几种新型的无机非金属材料。
一、耐磨耐高温材料碳化硅、氮化硼及Ⅳ~Ⅵ副族元素和Ⅷ族元素与碳、氮、硼等形成的化合物具有硬度大、熔点高的情诠,是重要的耐磨耐高温材料。
(一)碳化硅(SiC)碳化硅的晶体结构和金刚石相近,属于原子晶体,它的熔点高(2827℃),硬度近似于金刚石,故又称为金刚砂。
将石英和过量焦炭的混合物在电炉中锻烧可制得碳化硅。
纯碳化硅是无色、耐热、稳定性好的高硬度化合物。
工业上因含杂质而呈绿色或黑色。
工业上碳化硅常用作磨料和制造砂轮或磨石的摩擦表面。
常用的碳化硅磨料有两种不同的晶体,一种是绿碳化硅,含SiC 97%以上,主要用于磨硬质含金工具。
另一种是黑碳化硅,有金属光泽,含SiC 95%以上,强度比绿碳化硅大,但硬度较低,主要用于磨铸铁和非金属材料。
(二)氮化硼(BN)氮化硼是白色、难溶、耐高温的物质。
将B2O3与NH4Cl共熔,或将单质硼在NH3中燃烧均可制得BN。
通常制得的氮化硼是石墨型结构,俗称为白色石墨。
另一种是金刚石型,和石墨转变为金刚石的原理类似,石墨型氮化硼在高温(1800℃)、高压(800Mpa)下可转变为金刚型氮化硼。
这种氮化硼中B-N键长(156pm)与金刚石在C-C键长(154pm)相似,密度也和金刚石相近,它的硬度和金刚石不相上下,而耐热性比金刚石好,是新型耐高温的超硬材料,用于制作钻头、磨具和切割工具。
(三)硬质合金IVB 、VB、VIB族金属的碳化物、氮化物、硼化物等,由于硬度和熔点特别高,统称为硬质合金。
下面以碳化物为重点来说明硬质含金的结构、特征和应用。
IVB 、VB、VIB族金属与碳形成的金属型碳化物中,由于碳原子半径小,能填充于金属品格的空隙中并保留金属原有的晶格形式,形成间充固溶体。
在适当条件下,这类固溶体还能继续溶解它的组成元素,直到达到饱和为止。
因此,它们的组成可以在一定范围内变动(例如碳化钛的组成就在TiC0.5~TiC之间变动),化学式不符合化合价规则。
当溶解的碳含量超过某个极限时(例如碳化钛中Ti ︰C=1︰1),晶格型式将发生变化,使原金属晶格转变成另一种形式的金属晶格,这时的间充固溶体叫做间充化合物。
金属型碳化物,尤其是IVB 、VB、VIB族金属碳化物的熔点都在3273K以上,其中碳化铪、碳化钽分别为4160K和4150K,是当前所知道的物质中熔点最高的。
大多数碳化物的硬度很大,它们的显微硬度大于1800kg·mm2(显微硬度是硬度表示方法之一,多用于硬质合金和硬质化合物,显微硬度1800kg·mm2相当于莫氏一金刚石一硬度9)。
许多碳化物高温下不易分解,抗氧化能力比其组分金属强。
碳化钛在所有碳化物中热稳定性最好,是一种非常重要的金属型碳化物。
然而,在氧化气氛中,所有碳化物高温下都容易被氧化,可以说这是碳化物的一大弱点。
除碳原子外,氮原子、硼原子也能进入金属晶格的空隙中,形成间充固溶体。
它们与间充型碳化物的性质相似,能导电、导热、熔点高、硬度大,同时脆性也大。
(四)金属陶瓷随着火箭、人造卫星及原子能等尖端技术的发展,对耐高温材料提出了新的要求,希望既能在高温时有很高的硬度、强度,经得起激烈的机械震动和温度变化,又有耐氧化腐蚀、高绝缘等性能。
无论高熔点金属或陶瓷都很难同时满足这些。
金属具有良好的机械性能和韧性,但高温化学稳定性较差,易于氧化。
陶瓷的特点是耐高温,化学稳定性好,但最大的缺点是脆性,抗机械冲击和热冲击能力低。
金属陶瓷是由耐高温金属如Cr、Mo、W、Ti等和高温陶瓷如Al2O3、ZrO3、TiC等经过烧结而形成的一种新型高温材料,它兼有金属和陶瓷的优点,密度小,硬度大,耐磨,导热性好,不会由于骤冷骤热而脆裂。
是具有综合性能的新型高温材料,适用于高速切削刀具、冲压冷拉模具、加热元件、轴承、耐蚀制件、无线电技术、火箭技术、原子能工业等。
二、新型陶瓷材料传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、粘土等材料做原料。
而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料,在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。
它具有一系列优越的物理、化学和生物性能,其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的,这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。
新型陶瓷控化学成分主要分为两类:一类是纯氧化物陶瓷,如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等;另一类是非氧化物系陶瓷,如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。
按照其性能与特征又可分为:高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、半导体陶瓷。
电解质陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。
随着成分、结构和I:艺的不断改进,新剂陶瓷层出不穷。
按其应用不同又可将它们分为工程结构陶瓷和功能陶瓷两类。
在工程结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷,它主要在高温下使用,也称高温结构陶瓷。
这类陶瓷具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀等优点,是空间技术、军事技术、原子能、业及化工设备等领域中的重要材料。
工程陶瓷有许多种类,但目前世界上研究最多,认为最有发展前途的是氯化硅、碳化硅和增韧氧化物三类材料。
精密陶瓷氨化硅代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高工件温度,从而提高热效率,降低燃料消耗,节约能源,减少发动机的体积和重量,而且又代替了如镍、铬、钠等重要金属材料,所以,被人们认为是对发动机的一场革命。
氮化硅可用多种方法制备,工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1600K反应后获得:3Si+2N2Si3N4也可用化学气相沉积法,使SiCl4和N2在H2气氛保护下反应,产物Si3N4积在石墨基体上,形成一层致密的Si3N4层。
此法得到的氮化硅纯度较高,其反应如下:SiCl4+2N2+6H2→Si3N4+12HCl氯化硅、碳化硅等新型陶瓷还可用来制造发动机的叶片、切削刀具、机械密封件、轴承、火箭喷嘴、炉子管道等,具有非常广泛的用途。
利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。
功能陶瓷种类繁多,用途各异。
例如,根据陶瓷电学性质的差异可制成导电陶瓷、半导体陶瓷、介电陶瓷、绝缘陶瓷等电子材料,用于制作电容器、电阻器、电子工业中的高温高频器件,变压器等形形色色的电子零件。
利用陶瓷的光学性能可制造固体激光材料、光导纤维、光储存材料及各种陶瓷传感器。
此外,陶瓷还用作压电材料、磁性材料、基底材料等。
总之,新剂陶瓷材料几乎遍及现代科技的每一个领域,应用前景十分广阔。
三、磁性材料磁性材料是一种重要的电子材料。
早期的磁性材料主要采用金属及合金系统,随着生产的发展,在电力工业、电讯工程及高频无线电技术等方面,迫切要求提供一种具有很高电阻率的高效能磁性材料。
在重新研究磁铁矿及其他具有磁性的氧化物的基础上,研制出了一种新型磁性材料——铁氧体。
铁氧体属于氧化物系统的磁性材料,是以氧化铁和其他铁族元素或稀土元素氧化物为主要成分的复合氧化物,可用于制造能量转换、传输和信息存储的各种功能器件。
铁氧体磁性材料按其晶体结构可分为:尖晶石型(MFe2O4);石榴石型(R3Fe5O12);磁铅石型(MFe12O19);钙钛矿型(MFeO3)。
其中M指离子半径与Fe2+相近的二价金属离子,R为稀土元素。
按铁氧体的用途不同,又可分为软磁、硬磁、矩磁和压磁等几类。
软磁材料是指在较弱的磁场下,易磁化也易退磁的一种铁氧体材料。
有实用价值的软磁铁氧体主要是锰锌铁氧体Mn-ZnFe2O4和镍锌铁氧体Ni-ZnFeO4。
软磁铁氧体的晶体结构一般都是立方晶系尖晶石型,这是目前各种铁氧体中用途较广,数量较大,品种较多,产值较高的一种材料。
主要用作各种电感元件,如滤波器、变压器及天线的磁性和磁带录音、录像的磁头。
硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料,也称为永磁材料或恒磁材料。
硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型,其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。
这种材料性能较好,成本较低,不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁,而已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。
镁锰铁氧体Mg-MnFe3O4,镍钢铁氧体Ni-CuFe2O4及稀土石榴型铁氧体3Me2O3·5Fe2O3(Me为三价稀土金属离子,如Y3+、Sm3+、Gd3+等)是主要的旋磁铁氧体材料。
磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的直流磁场和电磁波磁场的作用下,电磁波在材料内部按一定方向的传播过程中,其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象。
旋磁现象实际应用在微波波段,因此,旋磁铁氧体材料也称为微波铁氧体。
主要用于雷达、通讯、导航、遥测、遥控等电子设备中。
重要的矩磁材料有锰锌铁氧体和温度特性稳定的Li-Ni-Zn铁氧体、Li-Mn-Zn铁氧体。
矩磁材料具有辨别物理状态的特性,如电子计算机的“1”和“0”两种状态,各种开关和控制系统的“开”和“关”两种状态及逻辑系统的“是”和“否”两种状态等。
几乎所有的电子计算机都使用矩磁铁氧体组成高速存贮器。
另一种新近发展的磁性材料是磁泡材料。
这是因为某些石榴石型磁性材料的薄膜在磁场加到一定大小时,磁畴会形成圆柱状的泡畴,貌似浮在水面上的水泡,泡的“有”和“无”可用来表示信息的“1”和“0”两种状态。
由电路和磁场来控制磁泡的产生、消失、传输、分裂以及磁泡间的相互作用,即可实现信息的存储记录和逻辑运算等功能,在电子计算机、自动控制等科学技术中有着重要的应用。
压磁材料是指磁化时能在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体材料。
目前应用最多的是镍锌铁氧体,镍铜铁氧体和镍镁铁氧体等。
压磁材料主要用于电磁能和机械能相互转换的超声器件、磁声器件及电讯器件、电子计算机、自动控制器件等。
四、超导材料金属材料的电阻通常随着温度的降低而减小,当温度降低到一定数值的时候,某些金属及合金的电阻会完全消失,这种现象称为超导现象。
具有超导性的物质称为超导体或超导材料。
超导体电阻突然消失时的温度称为临界温度(Tc)。
荷兰物理学家H·K昂尼斯(Onnes)成功地制取了液体氦,获得了4.2K的低温。
1911年他发现水银的电阻在4.2K附近突然下降到零,这就是人类第一次发现了超导现象。
随着进一步的研究发现周期表中有26种金属具有超导性,单个金属的超导转变温度都很低,最高的超导金属是Nb,Tc一9.2K。
因此,人们逐渐转向研究金属合金及化合物的超导性。
1986年4月瑞士科学家J.G贝德诺兹等发现由钡、镧、铜、氧组成的氧化物可能是高Tc的超导材料,并获得了Tc为30K的超导体,这是对超导材料的研究取得的第一次重大突破。