金属材料 金属是指具有良好的导电性和导热性， 有一定的强度和塑性的并具有光泽的物质， 如铜、锌和铁等。而金属材料则是指由金属

　　水泥 水泥呈粉末状，当它与水混合后成为 可塑性浆体，经一系列物理化学作用凝结 硬化变成坚硬石状体，并能将散粒状材料 胶结成为整体。水泥浆体不仅能在空气中

　　硬化，还能在水中硬化、保持并继续增长 其强度，故水泥属于水硬性胶凝材料。

　　水泥分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三 大类。通用水泥用于大量土建工程的一般用途； 有硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥以及矿渣的、火 山灰质的、粉煤灰的、复合的硅酸盐水泥六个品 种。专用水泥则指有专门用途的水泥如油井的、 大坝的、砌筑的等。特性水泥是指某种性能较突 出的水泥，如快硬的、低热的、抗硫酸盐的、膨 胀的、自应力的等。按水硬性矿物分类，有硅酸 盐的、铝酸盐的、硫酸盐的、少（无）熟料的等。 水泥品种已有100多种。

　　青铜是铜和除了锌和镍以外的元素形成的合金，主要有 锡青铜，铝青铜等 紫铜是铜含量很高的铜，其它杂质总含量在1％以下。

　　与组成合金的纯金属相比，合金具有更好的力学性 能，还可通过调整组成元素之间的比例得到一系列 性能不同的合金，从而满足工业生产上不同性能的 要求。

　　所谓α-纤维素（α－cellulose）这一名称系指从原来细胞壁 的完全纤维素标准样品用17.5%NaOH不能提取的部分。

　　剂。是植物细胞壁的主要成分。是维管束植物、地 衣植物以及一部分藻类细胞壁的主要成分。醋酸菌 （Acetobaeter）的荚膜，以及尾索类动物的被囊中 也发现有纤维素的存在，棉的种子毛是高纯度98%

　　世界各国对材料的分类不尽相同，若按 照材料的使用性能来看，可以分为结构材料 和功能材料，从材料的应用对象来看有可以 分为信息材料、能源材料、建筑材料、生物 材料、航空材料等多种类别，但就大的类别

　　无机非金属材料指某些元素的氧化物、 碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物(包 括硫化物、硒化物及碲化物)和硅酸盐、钛 酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要 组成的无机材料。包括 陶瓷、玻璃、水泥、

　　。草食动物则依赖其消化道中的共生微生物将纤维素分解， 从而得以吸收利用。食物纤维素包括粗纤维、半粗纤维和木 质素。食物纤维素是一种不被消化吸收的物质，过去认为是 “废物”，现在认为它在保障人类健康，延长生命方面有着 重要作用。因此，称它为第七种营养素

　　纤维素的反应：纤维素与氧化剂发生化学反应，生成一系列与原来纤 维素结构不同的物质，这样的反应过程，称为纤维素氧化，产物称为 氧化纤维素。纤维素与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素。

　　纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子，是取之不 尽用之不竭的，人类最宝贵的天然可再生资源。纤维素化 学与工业始于160多年前，是高分子化学诞生及发展时期 的主要研究对象，纤维素及其衍生物的研究成果为高分子 物理及化学学科的创立、发展和丰富作出了重大贡献。全 世界用于纺织造纸的纤维素，每年达800万吨。此外，用 分离纯化的纤维素做原料，可以制造人造丝，赛璐玢以及 硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物；也可制成甲基纤维素、乙 基纤维素、羧甲基纤维素、聚阴离子纤维素等醚类衍生物 ，用于石油钻井、食品、陶瓷釉料、日化、合成洗涤、石 墨制品、铅笔制造、电子、涂料、建筑建材、装饰、蚊香 、烟草、造纸、橡胶、农业、胶粘剂、塑料、炸药、电工 及科研器材等方面。

　　于半纤维素的纤维素。虽然，α-纤维素通常大部分是结晶 性纤维素，β-纤维素，γ-纤维素在化学上除含有纤维素以

　　度为10—30毫微米，长度有的达数微米。应用X线衍射和 负染色法（negative染色法），根据电子显微镜观察，链 状纤维素分子平行排列的结晶性部分组成宽为3—4毫微米 的基本微纤维。这些基本微纤维集合起来就构成了微纤维

　　有色金属大体上可以分为重有色金属、轻有 色金属、贵金属、稀有金属和半金属等。

　　重金属：一般密度在4.5g/cm3 以上，如铜、铅 、锌等。 轻金属：密度小（0.53～4.5g/cm3 ），化学性 质活泼，如铝、镁等。

　　贵金属：地壳中含量少，提取困难，价格较高 ，密度大，化学性质稳定，如金、银、铂等。

　　料又为化学发展开辟了新的空间。化学与材料保持 着相互依存、相互促进的关系。

　　无机非金属材料的特性有：1．能承受高温， 强度高。2．具有电学特性。3．具有光学特 性。4．具有生物功能。

　　氧化铝陶瓷具有机械强度高、硬度大、 高频介电损耗小、高温绝缘电阻高、耐化学 腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能， 以及原料来源广、价格相对便宜、加工制造 技术较为成熟等优势，已被广泛应用于电子、 电器、机械、化工、纺织、汽车、冶金和航 空航天等行业，成为目前世界上用量最大的 氧化物陶瓷材料。

　　氮化硅陶瓷的性能：作为一种理想的高温 结构材料，最主要的应具备如下性能：（1） 强度好、韧性好；（2）抗氧化性好；（3）抗 热震性好；（4）抗蠕变性好；（5）结构稳定 性好；（6）抗机械振动。 氮化硅除抗机械振动性能和韧性相对比较 差外，其余几种性能都优于一般陶瓷，曾被誉 为“像钢一样强，像金钢石一样硬，像铝一样 轻”。由于制备工艺不同和所获得显微结构的 差别，Si3N4陶瓷的综合性能有很大的变化。

　　稀有金属：如钨、钼、锗、锂、镧、铀等。 半金属：性质价于金属和非金属之间，如硅、 硒、碲、砷、硼等

　　1839年：法国的科学家佩因（a．payen）在研究从植物中提 取某种化合物的过程中分离出了一种物质并把它称为纤维素。

　　纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖，是植 物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最 多的一种多糖和天然有机物，占植物界碳含量的50%以上。 棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一 般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20 ～30%的木质素。此外，麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等，都是 纤维素的丰富来源。

　　传统的无机非金属材料具有抗腐蚀、耐 高温等许多优点，但也有质脆、经不起热冲 击等弱点。新型无机非金属材料继承了传统 材料的许多优点，并克服某些弱点，使材料 具有更加优异的特性，用途更加广泛。新型

　　光纤通信的特点 （1）传输频带极宽，通信容量很大。 （2）传输衰减小，可用于远距离无中断传输。 （3）信号串扰少，传输质量高。 （4）抗电磁干扰，保密性好。 （5）光纤尺寸小，质量轻，便于运输和铺设。 （6）耐化学侵蚀，适用于特殊环境。 （7）原料资源丰富。 （8）节约有色金属。

　　材料是人类社会进化和人类文明的里 程碑，是人类赖以生产和生活的物质基础， 是社会进步的物质基础和先导。因为对材 料的认识和利用能力，决定着社会的形态 和人类生活的质量，所以，历史学家往往 用制造工具的原材料作为历史分期的标志。

　　溶解性：常温下，纤维素既不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂，如 酒精、、丙酮、苯等。它也不溶于稀碱溶液中。因此，在常温下 ，他是比较稳定的，这是因为纤维素分子之间存在氢键力。但水可使 纤维素发生有限溶胀，某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区， 产生无限溶胀，使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著 变化 ，超过这温度会由于脱水而逐渐焦化。能溶于铜氨Cu(NH3）4 （OH）2溶液和铜乙二胺 [NH2CH2CH2NH2]Cu（OH）2溶液等。 纤维素水解： 在一定条件（较浓的无机酸）下，纤维素与水发生反 应。反应时氧桥断裂化工材料，同时水分子加入，纤维素由长链分子变成短链 分子，直至氧桥全部断裂，变成葡萄糖。

　　陶瓷是指以天然或人工合成的无 机非金属物质为原料，经过成形和高 温烧结而制成的固体材料和制品。

　　玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非 晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体。 其结构为短程有序，长程无序。从熔融态转 变为固体时有一转变温度 Tg 。 广义的玻璃包

　　括无机玻璃、有机玻璃、金属玻璃等；狭义 上仅指无机玻璃，最常见的是硅酸盐玻璃。 这里主要谈无机玻璃。

　　玻璃制品的分类 无机玻璃的化学组成包括有众多元素的氧化物或非氧化物。 （1）普通玻璃 普通玻璃是以硅酸盐系统为主要基础的传统玻璃。包括 有平板玻璃、日用玻璃、光学玻璃、电真空玻璃、点光源玻 璃、玻璃纤维等。 （2）特种玻璃 随着社会和科学的发展，在玻璃材料科学领域中，由于 某些新品种是根据特殊用途专门研制的，其成分、性能、制 造工艺均与一般工业和日用玻璃有所差别，它们往往被归入 专门的一类，叫做特种玻璃。这些特种玻璃逐渐脱离了传统 玻璃的基础系统范围。常见的特种玻璃有 光子学玻璃、微晶

　　有重要的作用，它们的发现和应用，开创了人类物质文明 的新纪元，加速了人类社会发展的历史进程。可以毫不夸 张地说，离开了金属材料的“钢筋铁骨”，世界将变得面 目全非。

　　金属材料通常可以分为两大类：黑色金属和有色金属。黑 色金属是指铁、铬、锰，而有色金属是指除铁、铬、锰（