定义：
有机合成材料：常称聚合物，如聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
有机合成材料的基本性质：
1、聚合物
由于高分子化合物大部分是由小分子聚合而成的，所以也常称为聚合物。例如，聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。

2、合成有机高分子材料的基本性质
①热塑性和热固性。链状结构的高分子材料(如包装食品用的聚乙烯塑料)受热到一定温度时，开始软化，直到熔化成流动的液体，冷却后变成固体，再加热可以熔化。这种性质就是热塑性。有些网状结构的高分子材料一经加工成型，受热不再熔化，因而具有热固性，例如酚醛塑料(俗称电木)等。
②强度高。高分子材料的强度一般都比较高。例如，锦纶绳(又称尼龙绳)特别结实，町用于制渔网、降落伞等。
③电绝缘性好。广泛应用于电器工业上。例如，制成电器设备零件、电线和电缆外面的绝缘层等。
④有的高分子材料还具有耐化学腐蚀、耐热、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于某些有特殊需要的领域。但是，事物总是一分为二的，有的高分子材料也有不耐高温、易燃烧、易老化、废弃后不易分解等缺点。

新型有机合成材料：
1、发展方向新型有机合成材料逐渐向对环境友好的方向发展。
2、新型自机合成材料的类型
①具自光、电、磁等特殊功能的合成材料；
②隐身材料；
③复合材料等：

有机合成材料对环境的影响：
我们应该辩证地认识合成材料的利弊。
1、利：
a．弥补了天然材料的不足，大大方便了人类的生活；
b．与天然材料相比，合成材料具有许多优良性能

2、弊：
a．合成材料的急剧增加带来了诸多环境问题，如白色污染等；
b．消耗大量石油资源。

因此我们既要重视合成材料的开发和使用，更要关注由此带来的环境问题，应开发使用新型有机合成材料，提倡绿色化学。
三大合成材料：
（1）塑料
①塑料的成分及分类塑料的主要成分是树脂，此外还有多种添加剂，用于改变塑料制品的性能。塑料的名称是根据树脂的种类确定的。塑料有热塑性塑料和热固性塑料两大类。受热时软化，冷却后硬化，并且可以反复加工的塑料，属于热塑性塑料。热塑性塑料是链状结构的高分子材料。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯等。受热时软化成型，冷却后固化，但一经固化后，就不能再用加热的方法使之软化的塑料，属于热固性塑料。热固性塑料是网状结构的高分子材料。如酚醛塑料、脲醛塑料等。

②几种常见塑料的性能和用途

名称	性能	用途
聚乙烯 (PE)	电绝缘性能好，耐化学腐蚀．耐热	可制食品袋、药物包装材料、日常用品、管道、绝缘材料等
聚氯乙烯 (PVC)	耐有机溶剂，耐化学腐蚀，耐磨，电绝缘性能好，抗水性好，对人体有毒	可制日常用品、电线包皮、管道、绝缘材料、建筑材料等．制成的薄膜不宜用来包装食品
聚苯乙烯 (PS)	电绝缘性能好，透光性好，耐水．耐化学腐蚀，无毒	可制电视机外壳，汽车、飞机零件，玩具，医疗卫生用品，日常用品等
聚丙烯（PP）	机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒，耐油性差．低温发脆，容易老化	可制薄膜、日常用品、管道、包装材料

③塑料具有优良的化学性能。一般塑料对酸、戚等化学药品均有良好的耐腐蚀能力，特别是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要好，甚至能耐“王水”。等强腐蚀性电解质的腐蚀，被称为“塑料王”。另外塑料还具白良好的透光及防护性能。多数塑料的制品为透明或半透明的，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料像玻璃一样透明。

④塑料代码及回收标志
a.常见塑料名称、代码与对应的缩写代号
b．塑料包装制品回收标志由图形、塑料代码与对应的缩写代号‘组成。其中图形中带三个箭头的等边三角形；0代表材质类别为塑料，塑料代码为0与阿拉伯数字组合成的号码，位于图形中央。分别代表不同的塑料；塑料缩写代号位于图形下方。


（2）合成纤维
①合成纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品做原料，经一系列化学反应制成的高聚物。合成纤维的品种很多，涤纶，锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶在合成纤维中被称为“六大纶”

②人造纤维与台成纤维不同，人造纤维是用本来含有纤维的物质制成的，合成纤维是以石油、煤、石灰石、空气、水等为原料加工制成的。

③常见合成纤维的性能和用途

名称	性能	用途
涤纶 (商品名的确良)	弹性、耐磨性好，抗褶皱性强。不易变形，强度高但染色性、透气性较差	用于制作农服、滤布、绳索、渔网、轮胎、帘子线等
锦纶 (商品名尼龙)	质轻，强度高，弹性、耐磨性好，但耐热、耐光性较差	用于制作衣服、袜子、手套、渔网、降落伞等
腈纶 (商品名人造毛)	质柔软，保暖性好，耐光性、弹性好，不发霉，不虫蛀，但耐磨性较差	用于制作农服、毛线、毛毯、工业用布等

④合成纤维的优缺点及用途
合成纤维具有强度高、耐磨、耐腐蚀、不缩水、弹性好等优点，但合成纤维的透气性和吸湿性差。天然纤维。如羊毛、棉化、木材等吸湿性和透气件好，所以，人们常把合成纤维和火然纤维混纺，这样制成的混纺织物兼有两类纤维的优点，颇受欢迎。合成纤维除改善了人类的穿着外，在生产上也有很多用途。例如，锦纶可制降落伞绳、缆绳、渔网等。

⑤天然纤维与合成纤维的区分
区分天然纤维和合成纤维可以采用多种方法，用燃烧的方法来鉴别比较容易。羊毛的主要成分为蛋白质，燃烧时可问到烧焦羽毛的刺激性气味，燃烧后的剩余物用手指可以压成粉末；棉纤维的主要成分为纤维素，燃烧时无异味，余烬为细软粉未；而合成纤维燃烧时常伴有熔化、收缩的现象，燃烧后的灰烬为黑色块状、较硬。

（3）合成橡胶
①合成橡胶的特点合成橡胶的种类很多，比如：丁苯橡胶(笨乙烯和丁二烯的共聚物)、乙内烯橡胶(ERP)可用来制造轮胎；氯丁橡胶及另一种具有大然橡胶各种性能的异戊橡胶可用来制汽车配件。与天然橡胶相比，合成橡胶具有高弹性、绝缘性、耐油和耐高温等性能：

②几种常见合成橡胶的性质和用途

名称	性质	用途
丁苯橡胶	热稳定性、电绝缘性和抗老化性好	可制轮胎、电绝缘材料、一般橡胶制品等
顺丁橡胶	弹性好、耐低温、耐磨	可制轮船、传送带、胶管等
氯丁橡胶	耐日光、耐磨、耐老化、耐酸碱、耐油性好	可制电线包皮、传送带、化工设备的防腐衬里、胶黏剂等

知识拓展：
1. 玻璃，玻璃钢和有机玻璃
（1）玻璃玻璃是一种较为透明的固体物质，是硅酸盐类非金属材料玻璃按主要成分分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃。
（2）玻璃钢玻璃钢是南环氧树脂与玻璃纤维复合而得到的强度类似钢材的增强塑料，是一种复合材料。由于使用的树脂不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢和酚树脂玻璃钢。
（3）有机玻璃有机玻璃是一种塑料，属于有机合成材料。
2. 鉴别塑料有毒，无毒的方法

塑料	燃烧现象	颜色	透明度	质量
有毒塑料	不易燃烧，燃烧时冒烟，有臭味	一般有色	一般较差	较重
无毒塑料	易燃烧，不冒烟，无臭味	一般无色	一般半透明	较轻

定义：
人们将两种或两种以上的不同材料复合起来，使各种材料在性能上取长补短，制成了比原来单一材料的性能优越得多的复合材料。如钢筋混凝土、玻璃钢。

优点：
复合材料集中了组成材料的优点，具有更优异的综合性能。复合材料既能充分利用资源，又能节约能源。如钢筋混凝土就是钢筋和混凝土的复合材料，机动车的轮胎是用合金钢与橡胶的复合材料制成的，快艇的船身、餐厅的桌椅是由塑料中嵌入玻璃纤维制成的玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)制作的，飞机的机翼、火箭的发动机壳体是用碳纤维复合材料制成的。因此复合材料成为大有发展前途的一类新型材料。
复合材料的应用前景：
由于复合材料一般具有强度高、质量小、耐高温、耐腐蚀等优异性能，在综合性能上超过了单一材料，因此宇航工业就成了复合材料的重要应用领域。我们知道，质量对飞机、导弹、火箭、人造卫星、宇宙飞船来说是一个非常重要的冈素。例如：有的导弹的质量每减少1kg，它的射程就可以增加几千米。航天飞行器还要经受超高温、超高强度和温度剧烈变化等特殊条件的考验，所以，复合材料就成为理想的宇航材料，它的发展趋势从小部件扩大到大部件，从简单部件扩大到复杂部件，成为宇宙航空业发展的关键所在。另外，复合材料在机械工业、体育用品甚至人类健康方面的应用前景也十分广阔。
复合材料的类别：
(1)聚合物复合材料主要是指纤维增强聚合物材料。如将碳纤维包埋在环氧树脂中使复合材料强度增加，用于制造网球拍、高尔夫球杆和雪橇等。玻璃纤维复合材料是玻璃纤维与聚酯的复合体，可以用于制作结构材料，如汽车和飞机中的某些部件、桥体的结构材料和船体等，其强度可与钢材相比。增强的聚酰亚胺树脂可用于制作汽车的塑料发动机，使发动机质量减小，节约燃料。
(2)陶瓷基复合材料为改变陶瓷的脆性，将石墨或聚合物纤维包埋在陶瓷中，制成的复合材料有一定的韧性，不易碎裂。而且可以在极高的温度下使用。这类陶瓷基复合材料有望成为汽车、火箭发动机的新型结构材料。金属网陶瓷基材料具有超强刚性，可作为防弹衣的材料。
(3)金属基复合材料在金属表面涂层，可以保护金属表面或赋予金属表面某种特殊功能，如金属表面涂油漆可以抗腐蚀；金属表面作搪瓷内衬可制作化学反应釜；金属表面镀铬可使表面光亮；金属表面涂以高分子弹性体赋予表面韧性，可作为抗气蚀材料用于水轮机、汽轮机的不锈钢叶片上，延长其使用年限；在纯的硅晶片上复合多层有专门功能的物质可用于计算机的集成电路片。近年来出现的铝一硼纤维，其比强度为铝合金的2倍。
一些金属基复合材料及其用途

基体	增强体	应用
铝，镁	石墨	卫星，导弹，飞机的结构部件
镁，钛	硼	天线结构，发动机叶片
铝，钴	碳化硅	高温发动机零件

其他新材料：
1．纳米材料
纳米材料是指纳米尺度的粉末、纤维、膜或块状材料，这些材料具备一般材料所没有的优越性能。经过纳米材料增强的复合材料，不仅坚韧、质轻、耐高温、耐腐蚀，而且具有很高的吸波性能，可作为雷达吸收材料，可用于制造雷达无法发现的隐形战斗机。
2．超导材料
超导材料具有在特定温度下电阻等于零的特性。 1987年中国科学院赵忠贤发现的超导体钇钡铜氧化物体系(Y—Ba—Cu一O)在温度达到-183℃时，电阻值为零。后来其他科学家研究发现铋锶钙铜氧化物体系 (Bi—sr—Ca—Cu一O)也具有超导性，温度为一153℃ 时，其电阻值为零。这些研究成果使超导体应用的研究向前大大迈进了一步。
3．医用高分子材料
生物医学高分子简称医用高分子，是一类令人瞩目的功能高分子材料。医用高分子材料制品种类繁多，可以粗略地分为三类：软性即橡胶状聚合物，如人工心脏；半结晶聚合物，如肾渗析膜；其他有关聚合物，如血管扩张剂。新材料不仅对环境无害，而且这些新材料在宇航、建筑、机器人、仿生和医药等领域已显示出潜在的应用前景，它们的发展必将对人类的生活和社会的进步产生深远的影响。

定义：
材料的基本结构单元至少有一维处于纳米尺度范围(一般在11100nm)，并由此具有某些新特性的材料（1微米=1000纳米）。
纳米级结构材料简称为纳米材料(nanometermaterial)，是指其结构单元的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间。由于它的尺寸已经接近电子的相干长度，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的波长，加上其具有大表面的特殊效应，因此其所表现的特性，例如：熔点、磁性、光学、导热、导电特性等等，往往不同于该物质在整体状态时所表现的性质。

材料分类：
纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。
（1）纳米粉末
又称为超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。可用于：高密度磁记录材料；吸波隐身材料；磁流体材料；防辐射材料；单晶硅和精密光学器件抛光材料；微芯片导热基片与布线材料；微电子封装材料；光电子材料；先进的电池电极材料；太阳能电池材料；高效催化剂；高效助燃剂；敏感元件；高韧性陶瓷材料（摔不裂的陶瓷，用于陶瓷发动机等）；人体修复材料；抗癌制剂等。
（2）纳米纤维
指直径为纳米尺度而长度较大的线状材料。可用于：微导线、微光纤（未来量子计算机与光子计算机的重要元件）材料；新型激光或发光二极管材料等。静电纺丝法是制备无机物纳米纤维的一种简单易行的方法。
（3）纳米膜
纳米膜分为颗粒膜与致密膜。颗粒膜是纳米颗粒粘在一起，中间有极为细小的间隙的薄膜。致密膜指膜层致密但晶粒尺寸为纳米级的薄膜。可用于：气体催化（如汽车尾气处理）材料；过滤器材料；高密度磁记录材料；光敏材料；平面显示器材料；超导材料等。
（4）纳米块体
纳米块体是将纳米粉末高压成型或控制金属液体结晶而得到的纳米晶粒材料。主要用途为：超高强度材料；智能金属材料等。
发展历程：
1861年，随着胶体化学的建立，科学家们开始了对直径为1~100nm的粒子体系的研究工作。

真正有意识的研究纳米粒子可追溯到20世纪30年代的日本的为了军事需要而开展的“沉烟试验”，但受到当时试验水平和条件限制，虽用真空蒸发法制成了世界第一批超微铅粉，但光吸收性能很不稳定。

到了20世纪60年代人们开始对分立的纳米粒子进行研究。1963年，Uyeda用气体蒸发冷凝法制的了金属纳米微粒，并对其进行了电镜和电子衍射研究。1984年德国萨尔兰大学（Saarland University)的Gleiter以及美国阿贡实验室的Siegal相继成功地制得了纯物质的纳米细粉。Gleiter在高真空的条件下将粒子直径为6nm的铁粒子原位加压成形，烧结得到了纳米微晶体块，从而使得纳米材料的研究进入了一个新阶段。

1990年7月在美国召开了第一届国际纳米科技技术会议（International Conference on Nanoscience&Technology)，正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支。

自20世纪70年代纳米颗粒材料问世以来，从研究内涵和特点大致可划分为三个阶段：

第一阶段（1990年以前）：主要是在实验室探索用各种方法制备各种材料的纳米颗粒粉体或合成块体，研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于普通材料的特殊性能；研究对象一般局限在单一材料和单相材料，国际上通常把这种材料称为纳米晶或纳米相材料。

第二阶段（1990~1994年）：人们关注的热点是如何利用纳米材料已发掘的物理和化学特性，设计纳米复合材料，复合材料的合成和物性探索一度成为纳米材料研究的主导方向。

第三阶段（1994年至今）：纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构材料体系正在成为纳米材料研究的新热点。国际上把这类材料称为纳米组装材料体系或者纳米尺度的图案材料。它的基本内涵是以纳米颗粒以及它们组成的纳米丝、管为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系。