聚四氟乙烯（Polytetrafloroethylene）（二）
國立台灣師範大學化學研究所碩士生鄭淑瑾/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
性質
PTFE在室溫下是一種白色固體，密度大約是2.2 g/cm3。根據杜邦資料顯示，其熔點為327 °C（620.6 °F），但於260 °C （500 °F）以上就會變質。PTFE從碳氟鍵的聚合效應而得到這種性質，而氟碳化物也是。
摩擦係數的塑材通常是衡量拋光鋼。聚四氟乙烯的摩擦係數為0.1或更低，這是已知的固體物質中第二低的（第一是類似金鋼石碳的物質）。PTFE對凡德瓦力的電阻就像是壁虎不能黏著的平面，雖然牠還是可以使用他腳上的毛髮像蜘蛛一樣地爬行。
聚四氟乙烯（Polytetrafloroethylene）（一）
國立台灣師範大學化學研究所碩士生鄭淑瑾/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
在化學中，聚四氟乙烯（polytetrafloroethylene，PTFE）是一種合成四氟乙烯的含氟聚合物，而且有許多的應用。聚四氟乙烯是杜邦公司Teflon最有名的品牌。
聚四氟乙烯是一種堅固的氟碳固體，因為它是一個用超高分子量化合物組成的碳和氟的化合物，它既不被水或含水物質也不被油或含油物質給弄濕，因為氟為高陰電性原子，會使四氟化物明顯的降低倫敦分散力（London dispersion force）。
聚四氟乙烯用作鍋子或其他炊具上的不沾塗層，原因是強度的碳氟鍵，是一種使用氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子，它經常被用來在容器和管道的反應和腐蝕性化學品，具有抗酸、抗鹼、抗各種有機溶劑等特點。通常用作潤滑劑，可減少摩擦、磨損和能源消耗的機制。
超塑合金 （Superplastic Alloy）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
一、超塑合金現象
塑性，是指金屬在外力作用下，能穩定發生永久變形，而不破壞完整性的能力，可測量的資料為延伸率。在一般情況下，金屬的延伸率不超過90 %，一般的鋁材在室溫下拉伸變形時，伸長值達到30 %~40 %就會斷裂，即使在400 ℃的高溫下，伸長率也只有50 %~100 %。但具有特殊組織的材料，在適當的變形條件下就不會斷裂，伸長率特別大，甚至沒有斷裂縮頸現象，此現象稱為超塑性。合金發生超塑性時的斷後伸長率通常大於100 %，有的甚至可以超過1000 %。最初發現的超塑性合金是鋅與22 %鋁的合金。1920年，德國人羅森漢（N. Rosenhaim）在鋅－鋁－銅三元共晶合金的研究中，發現這種合金經冷軋後具有暫時的高塑性。
超耐熱合金（Superalloy）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
超耐熱合金又稱高溫合金。合金的工作範圍隨所受壓力、環境介質和壽命要求的不同而有所不同。通常把使用溫度範圍在500～700 ℃的合金稱為高溫合金，在700 ℃以上仍能承受150～200 MPa應力、在燃燒中壽命≧100小時，具抗氧化、抗腐蝕能力，的合金稱為超高溫合金。
純金屬材料中如鎢（熔點3390 ℃）、鉭（熔點2996 ℃）、鉬（熔點2610 ℃）和鈮（熔點2468 ℃）等，熔點高於1650 ℃，被稱為難熔金屬。金屬材料的熔點越高，其可使用的溫度限度越高，但盡管純金屬材料中有熔點高達2000 ℃以上的，可是在遠低於其熔點下，其力學強度就迅速下降，高溫氧化、腐蝕嚴重，因而，極少用純金屬直接作為超耐熱材料。一般的金屬材料都只能在500～600 ℃下長期工作能。
金屬玻璃（Metallic Glass）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
金屬或合金在融熔狀態下緩慢冷卻，得到的是晶態金屬或晶態合金。如果在融熔狀態下以極高的速度驟冷（冷卻速度為 106 K/s），因原子來不及有序化排列，形成的是非晶態金屬或合金，這種結構與玻璃的結構極為相似，所以稱為金屬玻璃。普通玻璃是矽酸鹽或矽的氧化物，它們的顯著特點是脆而透明；而金屬玻璃與普通玻璃則相反，它們是韌而不透明的。
傳統金屬材料都是以晶態存在，在20世紀50年代，科學家從電鍍膜上發現了非晶態合金的存在，60年代利用激光法從液態獲得非晶態的金–矽（Au-Si）合金，70年代後開始採用熔體旋轉急冷法製備非晶薄帶，作為金屬材料的非常規結構形態。非晶態金屬與合金，顯現出一些特異的性質，引起人們極大的興趣，而成為金屬材料的一個新領域。
物理氣相沈積法（Physical Vapor Deposition，PVD）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
氣相沉積法分為物理氣相沉積法（physical vapor deposition，PVD）和化學氣相沉積法（chemical vapor deposition，CVD）；前者不發生化學反應，後者發生氣相的化學反應。
物理氣相沉積法是利用高溫熱源將原料加熱至高溫，使之氣化或形成等離子體，然後在基體上冷卻凝聚成各種形態的材料（如單晶、薄膜、晶粒等）。所用的高溫熱源包括電阻、電弧、高頻電場或等離子體等，由此衍生出各種PVD技術，其中以陰極濺射法和真空蒸鍍較為常用。
壓電材料 (Piezoelectric Material)
臺北市立永春高級中學化學科蔡曉信老師/國立臺灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
物質受壓力（應力）而產生電流的現象稱為壓電效應(Piezoelectric effect)，此乃利用能量轉換(Transducer)原理把機械能(Mechanical energy)轉變成電能的方法。
具有壓電性質的材料種類很多，在1942年發現鈦酸鋇(BaTiO3)具有壓電性質後，科學家陸續發現陶瓷類的鈦酸鉛、鋯鈦酸鉛(Lead zirconate titanate，PZT)及單晶類的鈮酸鋰、鈮酸鉀、石英、電氣石、羅德鹽(Rochelle salt，Potassium sodium tartrate)與薄膜類的氧化鋅等都具有壓電的特性。此外，天然的高分子中亦有一些物質具有此種性質，如骨骼、聚氨基酸、DNA、木材等。人工合成的聚合物中的聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟氯乙烯、耐隆11等也具有較強的壓電性能。
超強吸水聚合物（Superabsorbent Polymers，SAP）（二）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
三、超強吸水高分子的合成
1. 澱粉類高吸水性樹脂的製備方法
先將丙烯腈接枝到澱粉等親水性天然高分子上，再加入強鹼使氰基（-CN）水解成羧酸鹽和醯胺基團。這種接枝化反應通常採用四價鈰作引發劑，反應在水溶液中進行。用該方法製得的高吸水性樹脂雖有較好的吸水能力，但由於反應體系的黏度通常很大，水解反應不可能十分徹底，最終產品中會殘留有毒的丙烯腈單體，故限制了它們的應用。
日本三洋化成公司採取的改進方法是將澱粉和丙烯酸在引發劑作用下進行接枝共聚。這種方法的單體轉化率較高，殘留單體僅0.4 %以下，而且無毒性。中國的長春應用化學研究所採用60Co－γ射線照射玉米澱粉和花生澱粉產生自由基，然後在水溶液中引發接枝丙烯醯胺，得到了吸水率達2000倍的高吸水性澱粉樹脂。
超強吸水聚合物（Superabsorbent Polymers，SAP）（一）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
傳統的吸水材料如棉花、紙張、海綿、泡沫塑料等吸水倍率有限，一般只有自身重量的20倍，且稍加擠壓，極易失去水分，與之相比，高吸水樹脂（也稱超強吸水性聚合物superabsorbent polymers）則具有獨特的優勢，它是一種含有羧基（-COOH）、羥基（-OH）等強親水性基團，並具有一定交聯度的水溶脹型高分子聚合物，既不溶於水，也難溶於有機溶劑，具有吸收自身幾百倍甚至上千倍水的能力，且吸水速率快，保水性能好；即使加壓也難把水分離出來。因此，高吸水樹脂在石油、化工、建築、醫藥衛生和農業等部門有著廣泛的用途。例如用作堵水劑、脫水劑、增黏劑、速凝劑、土壤改良劑、結露防止劑、保水劑、保鮮劑和防臭劑等，加入到紙漿和布中還可做紙尿布、紙餐巾、衛生巾等衛生材料。
超低溫合金（Cryogenic Alloy）
臺北市立第一女子高級中學化學科何鎮揚老師/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯
一、超低溫材料的特殊要求
通常把常溫以下至熱力學零度的溫度範圍稱為低溫。針對不同的特定用途，同低溫領域的構造物，必須利用與之相適應的合金材料。
（1）防止低溫脆性
一般合金在低溫下強度會增加，但是延伸率、斷面收縮率、衝擊值（impact value）等都會下降，從而產生脆性破壞。例如，鐵素體鋼（ferrite）註1呈體心立方結構，在溫度達到-200 ℃左右，就會出現韌性－脆性轉變，這是體心立方結構金屬的固有特性。添加鎳的材料，例如添加13 %的鎳，可以使其過渡溫度下降至液氦溫度（-269 ℃），即在液氦溫度以上不會出現低溫脆性。
防止低溫脆性的另一種方法是採用面心立方結構的金屬，例如鋁合金、奧氏體註2系（austenite）不鏽鋼等。現代研究表明，1912年鐵達尼號豪華輪船在北海與冰山相撞後迅速沉投，就是由於那時候所用的鋼材中硫、磷含量高，在冰冷的海水中與冰山碰撞發生脆性斷裂所致。