初中物理新材料及其应用讲解

中科院上海硅酸盐所科学家成功研制 出一种高性能超级电容器电极材料— —氮掺杂有序介孔石墨烯。该材料具 有极佳的电化学储能特性，可用作电 动车的“超强电池”：充电只需7秒钟， 即可续航35公里。相关研究成果已于 2015年12月18日发表在期刊《科学》 上。
4、氢燃料： 无污染、 无噪声、 高效率
第二章 第四节 新材料及其应用
李家河民族中学 满益文
• 定 义：新发展的或正研发的、性能 好材料，叫新材料。 • 随着科学技术发展，人们在传统材料的基 础上，根据现代科技的研究成果，开发出 新材料。新材料按组分为金属材料、无机 非金属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、 有机高分子材料、先进复合材料四大类。
这节课，我们就了解一些新材料以 及人类对它们的应用
一、纳米材料
1nm= 10 -9 m
将某些物质的尺度加工到1～100 nm时， 它们的物理性质或者化学性质与较大尺 度时相比，发生了异常的变化，具有一 些特殊的用途，这种材料称为纳米材料。
一般认为纳米材料应该包括两个基本条件：一 是材料的特征尺寸在1—100nm之间，二是材料此时 具有区别常规尺寸材料的一些特殊物理化学特性。 纳米技术是20世纪90年代出现的一门新兴技术。 它是在1至100纳米(即十亿分之一米)尺度的空间内， 研究电子、原子和分子运动规律和特性的崭新技术。
• 以“发展与创新”为主题的“2016中国•南 京新材料资本技术峰会”9月12—13日在 南京召开。国家制造强国建设战略咨询委 员会认为，新材料领域产业前景良好，新 材料产业“十三五”规划将从升级基础材 料、发展战略材料以及遴选前沿新材料三 个层面出发，对“十三五”期间我国新材料 产业发展作出细致规划。
三：记忆合金
1、记忆合金的主要成份是 镍 和
钛
。
2、记忆合金的物理性质：当物体温度达到一定的数值时，材 料内部的晶体结构会发生变化，从而导致了外形的变化。 ______
用记忆合金材料制作的的花在摄氏65度以上便能 自动开放，可用于各种自动调节和控制装置。
新材料的层出不穷，使 科学得到发展，人们生活 有了改善.
人造地球卫星上 天，卫星和宇宙飞船 上的电子仪器和设备， 需要足够的持续不断 的电能，而且要求重 量轻，寿命长，使用 方便，能承受各种冲 击、振动的影响。利 用多晶硅和非晶硅材 料做成的太阳能电池 完全满足这些要求
当前，太阳能电池的开发应用已逐步走向商业化、 产业化；小功率小面积的太阳能电池在一些国家已大 批量生产，并得到广泛应用；同时人们正在开发光电 转换率高、成本低的太阳能电池；可以预见，太阳能 电池很有可能成为替代煤和石油的重要能源之一，在 人们的生产、生活中占有越来越重要的位置。
1．下列各种能源中，属于“绿色能源”的是（ A） A．太阳能 B.煤炭 C.石油 D.天燃气 2．关于“绿色”能源和记忆合金中，理解正确的是（B ） A．所谓“绿色”能源是指颜色是绿色的能源，如包装纸是绿 色的锂电池等。 B．硅光电池比锂电池更优越绝对无污染。 C．记忆合金是一种有记忆，能记住原来形状的一种特殊金属。 D．一般金属合在一起，能制成记忆合金。
能源危机让人类一直在寻找各种高效和“绿色” 的能源。新材料在这方面扮演了重要的角色。 比如传统的电池污染 环境，还不能重复使用。 用锂作电极制造出的锂离 子电池，体积小、质量轻、 能够多次充电，对环境污 染小。已经被广泛地用于 移动通信、小型摄像机等 设备上
电池
1、干电池：只能用一次，丢弃会污染环境； ______ _ 2、铅蓄电池：能多次使用，但太笨重 不宜携带；
蓝宝石晶 体
电子纸
•全球第二大液晶显示器生产商—— ＬＧ飞利浦公司宣布，该公司已研 发出世界首款４０９６色“电子 纸”。 • “电子纸”是一种超薄、超轻的 显示器。ＬＧ飞利浦开发的这款１ ４英寸彩色显示器薄如纸张，并且 可以随意折叠弯曲。这款“电子纸” 的电路板由金属制成，而非传统使 用的玻璃，从而可以提高产品的灵 活性。 •电子纸”技术与现有的液晶技术有 所不同。“电子纸”没有目前其他 显示设备无法避免的强烈反光，画 面分辨率较高，显示效果与视觉效 果同普通书写纸几乎完全相同。
利用光电池制作自动旋转的小风扇
1、锂电池：体积小， 质量轻，能够多次 充电使用，对环境 的污染小； 2、硅光电池：把太阳 能转化为电能，并且 对环境完全不会造成 污染；
3、石墨烯是目前 发现的最薄、最 坚硬、导电导热 性能最强的一种 新型纳米材料。 石墨烯被称为 “黑金”，是 “新材料之王”， 科学家甚至预言 石墨烯将“彻底 改变21世纪。”
一些新颖的纳米材料被应用到某些产品上，产 生了神奇的效果
纳米技术的应用
Leabharlann Baidu
纳米墙壁漆
纳米领带
会自洁的纳米领带
高科技-纳米织物整理 技术（环保 无毒）领带 具有：防水防污 、除菌 防霉、防辐射防静电等 效果，可保持领带永洁 常新。
纳米水杯
纳米电子元件
纳米能量口罩
具有杀菌、除臭、高 度阻隔飞沫、透气、抗紫 外线、消炎消肿、活血镇 痛等功效
纳米陶瓷杯
用纳米陶瓷粉 制成的陶瓷，具有 一定的可韧性。纳 米陶瓷杯还具有保 健作用
具有自洁功能的
纳米窗帘、纳米墙纸
能自发热的 纳米护膝
二、绿色能源
一位学者给我们列出了这样一些 数字：根据国际上通行的能源预测， 石油将在40年时间内枯竭，天然气将 在60年内用光，煤炭也只能用220年。 世界各地的人们已经意识到那种无 节制的能源消耗将会导致地球环境条件 的进一步恶化，造成对人类生活方式的 破坏。现在，世界各国都在积极开发各 类新能源，特别是可再生的“绿色能源 ”。
光导纤维
由光导纤维构成 的光缆
光电子材料
• 光电子工业异军突起，它包括光 通信、光计算、激光加工、激光 医疗、激光印刷、激光影视、激 光仪器、激光受控热核反应、激 光分离同位素、激光制导等许多 方面。 • 探索与发展新型光电子材料，制 作高性能、小型化、集成化的光 电子器件，已经成为整个光电子 科技领域的前沿。 • 光电子信息材料是整个光电子技 术的基础和先导。包括淘汰和信 息获取材料、信息传输材料、信 息存储材料以及信息处理和运算 LED发光产品 材料等，其中主要是各类光电子 半导体材料、各种光纤和薄膜材 料、各种液晶显示（LCD）材料等。