第三節(jié)材料的開(kāi)發(fā)和利用當(dāng)今我們得生活中,可以說(shuō)物質(zhì)極大豐富,我們周?chē)蟠笮⌒〉梦锲范季褪怯筛鞣N材料制成得。一、材料與社會(huì)發(fā)展1、材料在人類發(fā)展得歷史進(jìn)程中有著極其重要得作用。原始人利用石材制造得工具。(1)舊、新石器時(shí)代:原始人利用不同性能得天然材料(木材、石頭、動(dòng)物得皮、骨做成工具或生活用品鑄鐘。我國(guó)就是世界上掌握青銅冶煉技術(shù)得國(guó)家之一。馬踏飛燕。我國(guó)東漢時(shí)期得藝術(shù)珍品。(2)青銅時(shí)代:人們學(xué)會(huì)冶煉人金屬銅,并用它來(lái)制造工具、、、、、、、、我國(guó)出土得鐵制工具。傳統(tǒng)拉索橋(3)鐵器時(shí)代:為制造機(jī)器提供了材料基礎(chǔ),開(kāi)創(chuàng)了人類得新紀(jì)元、現(xiàn)代拉索橋2、材料得使用與環(huán)保材料得發(fā)展及使用也帶來(lái)許多資源與環(huán)境問(wèn)題,如何合理地利用資源主有效地保護(hù)環(huán)境？我們要用“可持續(xù)發(fā)展得觀點(diǎn)”與“環(huán)境保護(hù)得意識(shí)”來(lái)合理利用資源,有效地保護(hù)環(huán)境開(kāi)發(fā)與利用材料得各種特性,1、根據(jù)材料得導(dǎo)電性能:材料可分為導(dǎo)體、

絕緣體、半導(dǎo)體導(dǎo)體:容易導(dǎo)電得材料絕緣體:不容易導(dǎo)電得材料導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間,而且電阻隨溫度得增加而減小,這種材料叫做半導(dǎo)體。常見(jiàn)得半導(dǎo)體材料有:硅、砷化鎵、銻化銦、鍺等、二、材料得導(dǎo)電性2、材料導(dǎo)電性得實(shí)質(zhì)導(dǎo)電性就是由材料內(nèi)部電子得運(yùn)動(dòng)狀況決定得,導(dǎo)體得電阻小,絕緣體電阻大。半導(dǎo)體可以制成二極管、三極管等半導(dǎo)體元件與集成電路3、半導(dǎo)體得用途:各種半導(dǎo)體元件:半導(dǎo)體二極管、光電二極管、熱敏電阻、發(fā)光二極管、三極管及集成電路等半導(dǎo)體二極管光電二極管12大家應(yīng)該也有點(diǎn)累了，稍作休息大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流集成電路三極管光敏電阻熱敏電阻半導(dǎo)體二極管單向?qū)щ娞匦愿鶕?jù)光電二極管得特性,光照射光電二極管時(shí),光電二極管導(dǎo)通,被控制得燈泡發(fā)光,此時(shí)得光電二極管相當(dāng)于一個(gè)開(kāi)關(guān)、當(dāng)光照到某些半導(dǎo)體時(shí),半導(dǎo)體內(nèi)將會(huì)產(chǎn)生電流、太陽(yáng)能電池就根據(jù)這個(gè)原理制成得、最新得微處理器奔騰雙核酷睿處理器無(wú)人探測(cè)器內(nèi)部有大量半導(dǎo)體元件構(gòu)成得電路半導(dǎo)體二極管又叫晶體二極管,有兩根引線,一正極,一負(fù)極,導(dǎo)電性能特殊,它,只允許電流從它得正極流向負(fù)極,不允許從負(fù)極流向正極。半導(dǎo)體二極管有單向?qū)щ娦园雽?dǎo)體三極管可以用來(lái)放大電信號(hào)<一>、超導(dǎo)材料1911年,荷蘭萊頓大學(xué)得卡末林—昂內(nèi)斯意外地發(fā)現(xiàn),將汞冷卻到-268、98℃時(shí),汞得電阻突然消失;后來(lái)她又發(fā)現(xiàn)許多金屬與合金都具有與上述汞相類似得低溫下失去電阻得特性,由于它得特殊導(dǎo)電性能,卡末林—昂內(nèi)斯稱之為超導(dǎo)態(tài)?？钟捎谒眠@一發(fā)現(xiàn)獲得了1913年諾貝爾獎(jiǎng)三、開(kāi)發(fā)新材料超導(dǎo)體:能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象得物質(zhì)稱為超導(dǎo)體、超導(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí),某些材料得電阻突然變?yōu)榱?這種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象導(dǎo)體沒(méi)有了電阻,電流流經(jīng)超導(dǎo)體時(shí)就不發(fā)生熱損耗,電流可以毫無(wú)阻力地在導(dǎo)線中形成強(qiáng)大得電流,從而產(chǎn)生超強(qiáng)磁場(chǎng)。超導(dǎo)體得直流電阻率在一定得低溫下突然消失,被稱作零電阻效應(yīng)。人們做過(guò)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),在一個(gè)淺平得錫盤(pán)中,放入一個(gè)體積很小磁性很強(qiáng)得永久磁鐵,然后把溫度降低,使錫出現(xiàn)超導(dǎo)性。這時(shí)可以瞧到,小磁鐵竟然離開(kāi)錫盤(pán)表面,飄然升起,與錫盤(pán)保持一定距離后,便懸空不動(dòng)了。這就是由于超導(dǎo)體得完全抗磁性、當(dāng)一個(gè)磁體與一個(gè)處于超導(dǎo)態(tài)得超導(dǎo)體相互靠近時(shí),磁體得磁場(chǎng)會(huì)使超導(dǎo)體表面中出現(xiàn)超導(dǎo)電流。此超導(dǎo)電流形成得磁場(chǎng),在超導(dǎo)體內(nèi)部,恰好與磁體得磁場(chǎng)大小相等,方向相反。這便產(chǎn)生了一個(gè)向上得浮力。人們可以利用超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象制造超導(dǎo)列車(chē)與超導(dǎo)船,由于這些交通工具將在懸浮無(wú)摩擦狀態(tài)下運(yùn)行,這將大大提高它們得速度與安靜性,并有效減少機(jī)械磨損。利用超導(dǎo)材料制造交通工具在技術(shù)上還存在一定得障礙,但它勢(shì)必會(huì)引發(fā)交通工具革命得一次浪潮。超導(dǎo)材料與超導(dǎo)技術(shù)有著廣闊得應(yīng)用前景。超導(dǎo)材料得零電阻特性可以用來(lái)輸電與制造大型磁體。超高壓輸電會(huì)有很大得損耗,而利用超導(dǎo)體則可最大限度地降低損耗,但由于臨界溫度較高得超導(dǎo)體還未進(jìn)入實(shí)用階段,從而限制了超導(dǎo)輸電得采用。隨著技術(shù)得發(fā)展,新超導(dǎo)材料得不斷涌現(xiàn),超導(dǎo)輸電得希望能在不久得將來(lái)得以實(shí)現(xiàn)。<二>、納米材料１９５９年,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、被認(rèn)為繼愛(ài)因斯坦之后最為睿智得理論物理學(xué)家—理查得·費(fèi)因曼教授提出:物理學(xué)得規(guī)