当前课程知识点:材料学概论 > 第11讲 复合材料和生物材料 > 11.4 天然复合材料 > 11.4.2 天然复合材料——木材的微观结构
下边我们讲多孔材料
我们树木骨骼它是个多孔材料
多孔材料当然有很多优点
实际上我们现在材料领域
我们人造的多孔材料
好多都是受自然的
多孔材料的启发
我们讲
你们看这个图里边
这都是
这个树木当中的多孔材料
我们看看三维多孔材料
这是人造的三维多孔材料
这个是大自然给的
树木的多孔材料
我们看这是人造的多孔材料
这里边有什么
开孔的聚氨酯 闭孔的聚乙烯
泡沫镍泡沫铜 泡沫锆
莫来石 玻璃
兼有开孔和闭孔的聚酯
等等这些
这都是人为的在这些材料当中
加上好多气孔 加上好多气孔
为什么要加上这些气孔
组成三维多孔材料
我们一般叫做泡沫材料
有微孔的
孔径小于两个纳米的
还有介孔的
孔径在2到50个纳米的
还有大孔的
孔径在50个纳米的
这些多孔材料有什么用
机械性能的改变
对机械波对机械振动
传播性能的改变
对光性能的改变
有选择性的渗透性
选择性的吸收性
化学性能有改变
比方说机械性能改变
增加了孔以后
比强度比模量就高了
耐冲击性就强了
这是它的特点
当然营养可以输送上去了
等等这些对于天然的
材料来讲
对于我们说人造的材料来讲
孔增加了
可以有了很多界面
有了很多气孔
有了气孔以后它有阻挡作用
对机械波振动波
它有阻挡作用
这样它有减震
有防噪音的作用
有抗疲劳的作用
还有对光学性能的改变
比方说多孔硅
用短波长的激光照射
就可以发生蓝光出来
这也是 还有选择的吸附效应
选择的渗透效应等等这些
特殊的化学反应
注意多孔材料
选择的吸附性选择的渗透性
对目前的环保 环境保护
有极大的用途
PM2.5如果选择的渗透
选择的吸附 把PM2.5截住
水里边有污染物
可以选择性的吸附
吸附
包括过滤选择等等这些
大量的用到
超净工作间里边
所以多孔材料
又是一个开发的重点
跟目前我们环保领域
如果开发好了多孔材料
选择吸附选择
吸收
当然大量的经济效益
不光经济效益社会效益也很强
所以我们搞材料的人
要抓住这个机会
抓住这个机会
我顺便说一句
在核材料当中
核材料当中
我们知道核燃料用的是
二氧化铀
MOS 或者是铀钍混合氧化物
里边是
反应式结构
应式结构和反应式结构
它里边本身就有个大空隙
为什么要有大空隙
主要是裂变产物要吸收
裂变气体要吸收
它不会发生肿胀
也不会发生破裂
所以需要
增加一些孔隙率
陶瓷本身也有一定的孔隙率
那么怎么制造多孔材料
多孔材料的制造方法
有下边所说的几种
一种是粉末冶金法
一种是渗流法
一种是喷射沉积法
一个是溶体发泡法
还有个是共晶定向凝固法
我们现在以渗流法为例
渗流法为例
渗流法意思是什么
先在这个铸件里边
放上好多盐
放上好多盐然后
在里边浇铸东西
一浇铸东西这盐
它就会渗透到浇铸的
这个缝隙当中去
然后浇铸好了
再把这个盐溶解掉
出来以后就
喷射沉积法
这些东西都可以
得到泡沫
当然这个泡沫材料
除了我刚才讲的环保用途以外
它用途非常广
锂离子电池当中大量的用
还有隔膜 隔膜
我们知道无论是燃料电池
还有这个化学电池
一次电池二次电池
无非是这么五大类材料
哪五大类材料
正极材料负极材料电解液
隔离板和外壳
其中隔离板 隔离板
就是电池当中的一个
重要的材料
隔离板肯定它是个
多孔材料
对孔隙率也有一定的要求
孔径大小也有一定的要求
要求一种过去一种过不去
这才能行
如果
没有这个隔离板不行
没有这个隔离板
它自己就复合到一块去了
把它分开以后
当然就可以
作为电池来使用
所以多孔材料
用途也是非常非常大
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业