天然化工材料有哪些
作者:訪客發(fā)布時(shí)間:2021-07-13分類(lèi):有機(jī)原料瀏覽:194
無(wú)機(jī)非金屬材料:分為傳統(tǒng)材料和新型材料兩類(lèi)。前者主要是硅酸鹽材料;后者組成多樣,近年來(lái)發(fā)展很快。
硅酸鹽材料:指玻璃、陶瓷、水泥和搪瓷等。它們是以含硅酸鹽類(lèi)礦石為原料進(jìn)行生產(chǎn)的,廣泛用作建筑材料,也可以作為日用品和工藝美術(shù)制品。玻璃和陶瓷雖然性脆易碎是其主要的缺點(diǎn);但由于原料易得,生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性好,又具有硬度高、耐熱和耐蝕等優(yōu)點(diǎn),用途十分廣泛,產(chǎn)量很大,并仍在不斷發(fā)展中。
新型無(wú)機(jī)非金屬材料:主要是特種陶瓷。隨著工農(nóng)業(yè)、軍事工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,新型結(jié)構(gòu)陶瓷先后問(wèn)世。它們是由不同的氧化物、硅化物、碳化物、氮化物、氟化物,硼化物等組成的。主要包括耐高溫材料、電絕緣材料、鐵電材料、壓電材料、半導(dǎo)體陶瓷材料等,用途特殊,產(chǎn)量不大,但價(jià)值很高。近來(lái)開(kāi)發(fā)了一種陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)用于汽車(chē),可使燃?xì)鉁囟忍岣叩?400℃以上,對(duì)提高效率,節(jié)約能源具有重要意義。這些材料的制造工藝的特點(diǎn)是:對(duì)原料的純度要求高,成分、顯微結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品表面和界面都需嚴(yán)格控制,形狀也細(xì)致而復(fù)雜,要求精密加工。此類(lèi)新型材料是在高水平科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上獲得成功的。
聚合物材料:主要包括塑料、化學(xué)纖維和橡膠三大類(lèi)。其中合成材料品種很多,它們是由石油化工生產(chǎn)的單體,經(jīng)過(guò)聚合反應(yīng)而制成的。有的具有天然材料所達(dá)不到的特殊性能,廣泛用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與日常生活,所以發(fā)展很快。30年代世界聚合物材料的產(chǎn)量還未超過(guò)100kt,到80年代即已達(dá)到約80Mt,塑料占3/4。由于塑料比金屬輕,所以按體積計(jì),其產(chǎn)量已超過(guò)黑色金屬。
塑料:基礎(chǔ)材料是合成樹(shù)脂。塑料制品質(zhì)輕(一般只有鋼鐵的1/9),耐腐蝕,耐熱,電絕緣性好,易于加工成型,近幾十年來(lái)大量用來(lái)代替金屬、玻璃、紙張、木材等。塑料薄膜主要用作包裝材料,在農(nóng)業(yè)上,也被廣泛使用。塑料管大量用作汽車(chē)的輸油、輸水管。汽車(chē)殼體和零件也用塑料。用聚氯乙烯加工的地板和門(mén)窗比用木材加工的耐磨性增加五倍。有機(jī)玻璃的密度為普通玻璃的一半,而沖擊強(qiáng)度高達(dá)17倍,可用作飛機(jī)的風(fēng)擋玻璃。塑料還大量用于電子和電氣工業(yè),制成電線、電纜、開(kāi)關(guān)和儀器儀表殼體等。塑料制品可以說(shuō)已經(jīng)深入到人們生產(chǎn)和生活的各個(gè)角落。還有一些合成樹(shù)脂具有特殊的功能,被稱(chēng)為功能高分子材料,如導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料、感光樹(shù)脂、光導(dǎo)材料和超導(dǎo)材料等,引起人們很大的興趣。
化學(xué)纖維:包括人造纖維和合成纖維。人造纖維是以天然纖維為原料經(jīng)過(guò)化學(xué)加工而生產(chǎn)的,在20~30年代已經(jīng)流行,但它的產(chǎn)量受到天然纖維來(lái)源的限制。合成纖維制品是在40年代中期出現(xiàn)的,原料來(lái)源為豐富的石油化工產(chǎn)品。化學(xué)纖維的品種很多,又有長(zhǎng)絲、短絲、鬃絲、彈力絲以及各種異形絲。它們分別可以純紡、混紡,因而織物的品種極多,并且生產(chǎn)效率高,不受自然條件的限制,有效地解決了與糧棉爭(zhēng)地的矛盾。生產(chǎn)萬(wàn)噸化學(xué)纖維,可以相當(dāng)于30萬(wàn)畝(1畝=666.6m2)棉田一年生產(chǎn)的棉花;或由250萬(wàn)只羊一年剪下的羊毛。到80年代,全世界已有2/3的紡織品是由化學(xué)纖維制成的。一些聚合物制成的中空纖維用作分離膜,在海水淡化、氣體分離、超純物質(zhì)制備以及生物技術(shù)等方面,具有重要意義。
橡膠:是一種戰(zhàn)略物資。天然橡膠僅生長(zhǎng)于熱帶及亞熱帶地區(qū),不產(chǎn)橡膠的國(guó)家考慮戰(zhàn)時(shí)會(huì)受到封鎖,都極其重視建立于石油化工基礎(chǔ)上的合成橡膠工業(yè)。合成橡膠的品種多,有的品種比天然橡膠具有更好的耐熱、耐寒、耐油等性能。橡膠的最大消耗是做輪胎,此外還用以制作膠管、膠帶、膠鞋以及膠乳制品。橡膠又是各種設(shè)備所不可缺少的密封材料。70年代以來(lái),天然橡膠的產(chǎn)量基本穩(wěn)定在3~3.5Mt,而合成橡膠產(chǎn)量在70年代已達(dá)6Mt,80年代增至8Mt,且仍有續(xù)增的趨勢(shì)。
復(fù)合材料:是新型結(jié)構(gòu)材料。其特點(diǎn)是體積比強(qiáng)度、體積比剛度和耐蝕性都超過(guò)金屬材料。它由合成樹(shù)脂、金屬或陶瓷等基體材料和無(wú)機(jī)或有機(jī)合成纖維等增強(qiáng)材料所組成。基材和增強(qiáng)材料都有多種,因而可以進(jìn)行有選擇的配合,以制得性能符合要求的各種復(fù)合材料。復(fù)合材料的出現(xiàn),使化工材料有了更為廣闊的前景。
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