Información completa y detallada sobre materiales tradicionales
Los nuevos materiales hacen referencia a un tipo de materiales que tienen mejores propiedades que los materiales tradicionales.
Cada avance importante en la ciencia y la tecnología de los materiales desencadenará una revolución en la tecnología de producción y acelerará enormemente el proceso de desarrollo social.
Etapas históricas: divididas por materiales utilizados por el ser humano.
Edad de Piedra, Edad de la Cerámica, Edad del Bronce, Edad del Hierro y Edad del Silicio.
Nombre chino: Materiales tradicionales mbth: Materiales tradicionales Propiedades del material: ductilidad, estabilidad, plasticidad Clasificación de materiales: propiedades físicas y usos Propiedades de los materiales, ductilidad, estabilidad, plasticidad Clasificación de materiales, materiales metálicos, materiales no metálicos, propiedades del material ductilidad es ductilidad y ductilidad. La ductilidad es una propiedad que se puede estirar, por ejemplo, el hierro se puede convertir en alambre; la ductilidad es una propiedad que se puede expandir y el aluminio se puede convertir en una lámina de aluminio muy delgada. En términos generales, las sustancias con excelente ductilidad también tienen excelente ductilidad, por lo que en conjunto pueden denominarse ductilidad. La estabilidad es una propiedad química, como si es fácil de descomponer cuando se expone a la luz o al calor, si es fácil de reaccionar con el oxígeno, etc. Plasticidad significa que un material puede deformarse cuando se somete a una fuerza externa bajo una determinada temperatura y presión, pero aún puede mantener el estado de tensión después de que se elimina la fuerza externa. Clasificación de materiales Los materiales metálicos incluyen metales puros y aleaciones, y las aleaciones son mezclas. Los materiales inorgánicos no metálicos como cobre, aluminio, acero, cemento, cerámica, vidrio y materiales sintéticos orgánicos como plásticos, caucho y aleaciones de fibras sintéticas están compuestos de dos o más metales. Generalmente, tendrán las ventajas de varios componentes metálicos en términos de función, e incluso pueden tener algunas funciones nuevas. Fabricación de hierro a partir de acero: el mineral de hierro se mezcla con piedra caliza y coque y se calienta al aire para obtener arrabio. Fabricación de acero: El acero se obtiene calentando arrabio en aire rico en oxígeno para reducir el contenido de carbono. El arrabio es generalmente duro y quebradizo y es adecuado para fundición, pero no para forja, en la industria. El acero generalmente tiene un cierto grado de tenacidad y es adecuado tanto para fundición como para forja. Por tanto, el acero se utiliza más ampliamente. En presencia de agua, la corrosión del acero es esencialmente la corrosión del hierro. El lento proceso de oxidación se debe al hecho de que el óxido está suelto y tiene buena permeabilidad al aire y absorción de agua. Por lo tanto, una vez que un producto de acero se oxida, si no se trata a tiempo, el proceso de oxidación no se detendrá automáticamente, sino que solo se detendrá. cada vez más rápido. En cuanto a la contaminación por metales: Primero, la contaminación causada por los gases residuales y los residuos producidos durante la fundición de metales. En primer lugar, la contaminación que provoca la chatarra al medio ambiente. Clasificación del acero: comparación entre arrabio y acero, siderurgia y siderurgia. Propiedades físicas del cobre: El cobre puro es de color rojo púrpura, con un punto de fusión de aproximadamente 1083,4 °C, un punto de ebullición de 2567 °C y una densidad de 8,92 g/cm3. Tiene buena ductilidad. Se puede estirar 1 g de cobre puro en 3000 m de alambre de cobre delgado o enrollarlo en una lámina de cobre casi transparente con un área de 10 m2. La conductividad eléctrica del cobre puro es superada sólo por la plata, pero superior. Como resultado, hoy más de la mitad del cobre del mundo se utiliza en las industrias de energía y telecomunicaciones. El cobre genera fácilmente carbonato de cobre básico (pátina) en su superficie en aire húmedo. El cobre se utiliza comúnmente en la fabricación de alambres de cobre, electrodos y en la industria de galvanoplastia. Aleación de cobre. Propiedades físicas del aluminio: el aluminio puro es un metal de color blanco plateado con buena ductilidad. El papel de aluminio se puede utilizar para envasar cigarrillos y dulces. La conductividad eléctrica del aluminio ocupa el segundo lugar después de la plata y el cobre (la conductividad eléctrica es el 64% del cobre, la densidad es inferior a 2,70 g/cm3 y es el 30% del cobre). Por lo tanto, el aluminio reemplaza ampliamente al cobre como cables. El aluminio tiene buena conductividad térmica y se utiliza ampliamente en la fabricación de utensilios de cocina. Después del hierro, el tercer metal es el más utilizado. Las propiedades químicas del aluminio son muy activas y rápidamente se forma una densa película de óxido en el aire, que puede evitar una mayor oxidación. Esta película de óxido es insoluble en agua, por lo que el aluminio no reacciona con el agua. Cuando se calienta en oxígeno, el aluminio arde violentamente, emitiendo una luz blanca deslumbrante y liberando grandes cantidades de calor. El aluminio tiene una gran capacidad para combinarse con el oxígeno y es un elemento amante del oxígeno. Puede robar oxígeno de muchos óxidos metálicos y generar grandes cantidades de calor. La temperatura es lo suficientemente alta como para fundir el metal libre. El metal se puede fabricar mediante este método, que a menudo se denomina proceso de termita. En la industria metalúrgica, metales como el cromo, manganeso, vanadio, etc. se preparan mediante el método de la termita. Por ejemplo, Cr2O3+2Al = Al2O3+2Cr aluminio es un metal anfótero que puede reaccionar con ácido diluido (ácido clorhídrico o ácido sulfúrico) y soluciones alcalinas fuertes para formar sales y liberar hidrógeno al mismo tiempo. Poner aluminio en ácido nítrico frío hará que se disuelva. No reacciona con ácidos diluidos. El principal uso del aluminio es la fabricación de diversas aleaciones ligeras. La aleación de aluminio tiene las ventajas de ser liviana y alta dureza, y se usa ampliamente en las industrias de aviación, automoción y defensa.
Al mismo tiempo, cada vez están más extendidas sus aplicaciones en la vida diaria, como por ejemplo en la fabricación de puertas, ventanas, muebles, utensilios para beber, etc. El aluminio puro también se utiliza ampliamente en la fabricación de alambres y cables, además de pinturas especiales, grasas, tubos y recipientes para cosméticos y láminas de embalaje. Los compuestos organoaluminio como el trietilaluminio son catalizadores para la polimerización estereoespecífica. Utilice aluminio (1) La densidad del aluminio es muy pequeña, sólo 2,7 g/cm3. Aunque es blando, se puede fabricar en varias aleaciones de aluminio, como aluminio duro y aluminio súper duro. Aluminio inoxidable, aluminio fundido, etc. Estas aleaciones de aluminio se utilizan ampliamente en industrias manufactureras como aeronaves, automóviles, trenes y barcos. Además, los cohetes espaciales, los transbordadores espaciales y los satélites artificiales también utilizan una gran cantidad de aluminio y sus aleaciones. Por ejemplo, los aviones supersónicos están compuestos aproximadamente en un 70% de aluminio y sus aleaciones. El aluminio también se utiliza en la construcción naval, y un gran barco de pasajeros suele utilizar miles de toneladas de aluminio. (2) La conductividad eléctrica del aluminio es superada sólo por la plata. Pero la densidad es sólo 1/3 de la del cobre, por lo que la masa del alambre de aluminio es sólo la mitad que la del alambre de cobre. La película de óxido en la superficie del aluminio no solo tiene resistencia a la corrosión, sino que también tiene ciertas propiedades de aislamiento. Por lo tanto, el aluminio se usa ampliamente en la industria de fabricación eléctrica, la industria de alambres y cables y la industria de la radio. (3) El aluminio es un buen conductor del calor y su conductividad térmica es tres veces mayor que la del hierro. Industrialmente, el aluminio se puede utilizar para fabricar diversos intercambiadores de calor. Materiales de disipación de calor y utensilios de cocina, etc. (4) La superficie del aluminio no se corroe fácilmente debido a su densa película protectora de óxido. A menudo se utiliza en la fabricación de reactores químicos, equipos médicos, dispositivos de refrigeración, oleoductos y gasoductos, etc. (5) El polvo de aluminio tiene un brillo blanco plateado (el color del metal en el polvo es mayoritariamente negro) y se utiliza a menudo como recubrimiento, comúnmente conocido como polvo de plata y pintura plateada, para proteger los productos de hierro de la corrosión. Muy hermosa también. (6) El aluminio puede emitir una gran cantidad de calor y luz deslumbrante cuando se quema en oxígeno y, a menudo, se utiliza para fabricar mezclas explosivas, como explosivos de amonio y aluminio (hechos de nitrato de amonio, polvo de carbón, polvo de aluminio, hollín y otros combustibles). materia orgánica), mezclas de combustión (como bombas y proyectiles de artillería hechos de termita, que pueden usarse para atacar objetivos o tanques y artillería que son difíciles de incendiar) y mezclas de ignición (como 68% de nitrato de bario, 28% de polvo de aluminio ). Shellac 4%) (7) La termita se utiliza a menudo para fundir metales refractarios y soldar rieles. El aluminio también se utiliza como desoxidante en el proceso de fabricación de acero. El polvo de aluminio se mezcla uniformemente con grafito, dióxido de titanio (u otros óxidos metálicos de alto punto de fusión) en una determinada proporción, se recubre el metal y se calcina a alta temperatura para formar cermets resistentes a altas temperaturas, que tienen importantes aplicaciones en cohetes y tecnología de misiles. (9) Las placas de aluminio tienen buenas propiedades reflectantes y cuanto más puro sea el aluminio, mejor. Por eso se utiliza a menudo para fabricar espejos de alta calidad, como los espejos de las cocinas solares. (10) El aluminio tiene propiedades de absorción acústica y buenos efectos acústicos, por lo que también se utiliza habitualmente en salas de transmisión y techos de grandes edificios modernos. Funciones biológicas del aluminio: El aluminio no sólo es uno de los oligoelementos esenciales para el cuerpo humano, sino que también puede utilizarse como medicamento para tratar enfermedades. Por ejemplo, el Al(OH)3 se ha utilizado durante muchos años para tratar las úlceras gástricas y duodenales. Wei Shuping también es una droga que contiene aluminio. Pequeñas cantidades de aluminio en el cuerpo humano pueden bloquear la absorción intestinal de fósforo, reducir el fósforo en la sangre y prevenir el aumento del fósforo en la sangre, la calcificación de los tejidos blandos y la formación de cálculos renales causados por el hipertiroidismo secundario. Pero la ingesta excesiva de aluminio también puede causar daños al organismo. Debido al uso generalizado de productos y compuestos de aluminio, el contenido de aluminio en el cuerpo humano moderno es 2 veces mayor que el de los pueblos antiguos. Cuando los productos de aluminio contienen alimentos salados, ácidos o alcalinos, la película protectora de la superficie se destruirá y el óxido de aluminio se disolverá en una solución coloidal. Cuando este óxido de aluminio se mezcla con los alimentos, aumenta la ingesta de aluminio en el cuerpo. Por lo tanto, inevitablemente afectará su salud con el tiempo. Cuando el aluminio acumulado en el cuerpo humano excede el valor normal más de 5 veces, destruirá la actividad de ciertas enzimas y reducirá el ácido gástrico. También puede inhibir la absorción de fósforo en el tracto digestivo, interferir con el metabolismo del fósforo, destruir la relación normal calcio-fósforo, afectar el desarrollo de huesos y dientes y provocar descalcificación, ablandamiento y aflojamiento de los huesos. En un cerebro normal, el contenido de aluminio es de sólo 2 mg a 3 mg. Debido a la ingesta excesiva de aluminio, este se acumulará en el cerebro durante mucho tiempo, especialmente en las áreas de movimiento voluntario de la corteza cerebral y el hipocampo. Hace que las personas tengan memoria reducida, apatía, reacción lenta, irritabilidad, apatía y acelera el envejecimiento del tejido cerebral humano. Este fenómeno se llama enfermedad de Alzheimer. Además, la ingesta prolongada de demasiado aluminio aumentará las arrugas de la piel, hará que el cabello se caiga fácilmente y reducirá la visión. Otra gran desventaja del uso de utensilios de cocina de aluminio es que corta un canal importante para que las personas absorban el hierro, lo que hace que el número de personas que padecen anemia por deficiencia de hierro aumente día a día. Especialmente para mujeres y niños. Para reducir la ingesta excesiva de aluminio en los utensilios de cocina de aluminio, es necesario prestar atención a los siguientes puntos al utilizar utensilios de cocina de aluminio: 1.
Se debe evitar la fricción con otros utensilios duros para evitar que se dañe la película de óxido en la superficie del aluminio. 2. No se deben colocar en aluminio sal, salsa, vinagre, vino, té, jugo, levadura en polvo, leche y otros condimentos y bebidas; productos durante mucho tiempo para evitar que el aluminio se disuelva en los alimentos 3. Los alimentos no deben cocinarse en ollas de aluminio por mucho tiempo y deben controlarse dentro de las 4 horas. No utilice sartenes de aluminio para freír alimentos. 4. Debido a la fuerte corrosividad del flúor para el aluminio, los utensilios de cocina de aluminio deben usarse lo menos posible en agua con alto contenido de flúor. En las zonas de lluvia ácida, la lluvia ácida se filtra en el suelo y provoca la acidificación del agua subterránea. El aluminio, el cobre, el zinc y el cadmio en el agua acidificada son varias veces más altos que en el agua subterránea neutra. La aleación de aluminio es una aleación a base de aluminio y compuesta por otros elementos. El aluminio puro tiene buena conductividad eléctrica, conductividad térmica y resistencia a la corrosión. Se utiliza principalmente como material conductor eléctrico y térmico, pero su resistencia es baja. No es adecuado para su uso como material estructural. El aluminio se puede alear con muchos elementos químicos para mejorar sus propiedades. La aleación de aluminio tiene un peso específico ligero, una resistencia específica cercana al acero aleado, una rigidez específica mayor que el acero, buena plasticidad, buenas propiedades de fundición y procesamiento, y es adecuada para fabricar piezas estructurales livianas. Por lo tanto, se ha convertido en un material indispensable en la industria de la aviación y ha sido ampliamente utilizado en el transporte, la construcción, la industria ligera, la industria química, la maquinaria de instrumentos y otros departamentos, así como en los electrodomésticos. El aluminio y algunas aleaciones de aluminio están anodizados. Se producen varios colores mediante el proceso de coloración y se utilizan ampliamente como materiales de embalaje y decorativos. Las principales áreas de aplicación de las aleaciones de aluminio son: aviones de combate, barcos, misiles, cohetes, satélites, vehículos de combate, trenes de alta velocidad, automóviles y edificios de gran altura. Cemento Cemento No Metálico: El cemento es el material de construcción más utilizado y también es un silicato. El cemento común también se llama cemento Portland. Está hecho de piedra caliza y arcilla, calentado hasta el punto de sinterizar, luego triturado y molido. Antiguamente también se le llamaba cemento. Está transliterado del inglés. El cemento se endurece al aire o al agua. Principales propiedades del cemento. Condiciones de reacción de los principales componentes del cemento ordinario. Equipamiento mayor. Materias primas principales: yeso arcilloso calizo (materiales auxiliares). Horno rotatorio de cemento. Silicato tricálcico de alta temperatura: 3CaO*SiO2 Silicato dicálcico: 2CaO*SiO2 Aluminato tricálcico: 3CaO* Al2O3 Dureza hidráulica 1. ¿Cuáles son los ingredientes del mortero de cemento para la construcción? 2. ¿Cuál es la mezcla de cemento, arena y agua que forma el concreto? La cerámica es un producto antiguo elaborado a partir de arcilla o arcilla mezclada con cal y feldespato, etc. Después de darle forma, secar y tostar. Cerámica: Cerámica es un término general, pero la alfarería es diferente de la porcelana. La cerámica es un producto cerámico en bruto. La porcelana es un producto cerámico de grano fino, opaco o translúcido. La superficie del metal está cubierta con una capa de material cerámico llamado revestimiento cerámico. Esmalte: La superficie del acero y otros productos se trata con materiales cerámicos para formar una capa resistente a la corrosión, que es el esmalte. Puede soportar altas temperaturas, pero es propenso a agrietarse. Tipos, propiedades y condiciones de reacción de las principales materias primas en el proceso de producción cerámica: mezcla de arcilla, conformación, secado, cocción, enfriamiento, alfarería de arcilla de alta temperatura, alfarería, gres, antioxidante de porcelana, resistencia a la corrosión ácida y alcalina, alta temperatura. resistencia, aislamiento, materiales cerámicos fáciles de moldear1. Materias primas cerámicas tradicionales: minerales naturales (roca, arena, arcilla,...) Preparación: cocción como cemento. Materiales refractarios... 2. Varios materiales cerámicos nuevos (1) Materias primas cerámicas estructurales de alta temperatura: nitruro de silicio, carburo de silicio,... Preparación: sinterización a 1700°C Aplicación: herramientas de corte cerámico para motores automotrices y aeroespaciales (ultrafinas ) (2) La cerámica transparente (cerámica óptica) presenta excelentes propiedades ópticas, resistencia a altas temperaturas (punto de fusión superior a 2000 °C), vidrio a prueba de balas para lámparas de alta presión (como la lámpara de sodio de alta presión, temperatura de funcionamiento de 1200 °C, vida útil 1-20000 horas) (3) Fibra óptica (4) Características de la biocerámica: Buena resistencia a la corrosión Usos: Reparación y reconstrucción de órganos y tejidos humanos. (5) Con el desarrollo de altas tecnologías como cohetes, satélites y energía atómica, los cermets han planteado nuevos requisitos para materiales resistentes a altas temperaturas. La gente espera que los materiales no sólo puedan mantener una alta resistencia y dureza a altas temperaturas, sino también soportar vibraciones mecánicas severas y cambios de temperatura. También tiene resistencia a la corrosión por oxígeno y altas propiedades de aislamiento, pero ni los metales de alto punto de fusión ni las cerámicas pueden cumplir estos requisitos al mismo tiempo. Cermet es un material compuesto heterogéneo compuesto de cerámica y metal adherido. Las cerámicas son principalmente óxidos resistentes a altas temperaturas, como la alúmina y la circona o sus soluciones sólidas, y los metales de unión son principalmente metales de alto punto de fusión, como el cromo, el molibdeno, el tungsteno y el titanio. La cerámica y el metal aglutinante se muelen y se mezclan uniformemente y luego se sinterizan en una atmósfera inerte después de darle forma. Se pueden fabricar cermets. Los cermets tienen las ventajas tanto de los metales como de las cerámicas, tienen baja densidad, alta dureza, buena resistencia al desgaste y conductividad térmica, y no se vuelven quebradizos debido al enfriamiento o calentamiento repentino. Además, recubrir la superficie del metal con un revestimiento cerámico que tenga buena estanqueidad al aire, alto punto de fusión y bajo rendimiento de transferencia de calor también puede evitar que el metal o la aleación se oxide o corroa a altas temperaturas. Los cermet se utilizan ampliamente en las carcasas de cohetes, misiles y aviones supersónicos.
Boquilla de llama de la cámara de combustión, etc. Materiales sintéticos orgánicos1. Plástico se refiere a un material plástico, o un material plástico, que debe incluir arcilla, yeso y otros materiales. En la actualidad, el concepto de plásticos se refiere específicamente a los materiales sintéticos poliméricos. No existe una línea divisoria estricta entre plástico, fibra y caucho. Por ejemplo, antes de orientar y estirar la fibra, o el caucho es plástico, polietileno o polipropileno a baja temperatura. El cloruro de polivinilo (PVC) y el polibutileno (polibutileno) son materias primas derivadas del petróleo o del gas natural, por lo que son los tipos de plástico más producidos. El polietileno es su representante, como las bolsas de envasado de alimentos y los bidones de aceite que conocemos más. Pero su principal desventaja es que envejece fácilmente con el calor y el aire. La principal desventaja del PVC es que tiene poca resistencia al calor, se deforma cuando supera los 60°C y tiene cierta toxicidad. Sin embargo, ha aparecido resina de PVC no tóxica. Caucho El caucho natural se puede obtener de casi 500 plantas diferentes, pero principalmente de la planta tropical: el árbol del caucho. La producción anual actual es de 3 millones de toneladas. Las propiedades integrales del caucho natural son superiores a todos los cauchos sintéticos. El caucho de estireno-butadieno (SBR) es el tipo más diverso de caucho sintético y el caucho de cloropreno también se conoce como "caucho universal". Los nuevos materiales (materiales superconductores, nanomateriales, etc.) tienen un impacto en el estilo de vida y la calidad de vida humana, el desarrollo social y económico y el medio ambiente.