新型金属材料制备与应用前景

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新型材料发展现状与未来趋势分析

新型材料发展现状与未来趋势分析

新型材料发展现状与未来趋势分析随着科学技术的不断进步,新型材料的研发和应用已经逐渐成为各个领域的热门话题。

本文将分析新型材料的现状和未来发展趋势。

一、新型材料的现状1.1 金属材料金属材料一直是人类使用最广泛的材料之一。

近年来,随着纳米技术和合金制备工艺的发展,新型金属材料的出现使得其性能得到了进一步的提升。

例如,应用于航空航天领域的超高强度金属材料、具有超导性质的超导金属材料等。

1.2 高分子材料高分子材料是指一类由重复结构单元通过共价键连接而成的大分子化合物。

塑料、橡胶、纤维等都属于高分子材料的范畴。

如今,高分子材料已经广泛应用于包装、建筑、医药等领域。

同时,新型高分子材料的出现也使得其具有更高的强度、耐热性等特点,为各行业提供了更多选择。

1.3 碳纳米材料碳纳米材料包括纳米管、全石墨烯、纳米颗粒等,以其独特的电学、热学和力学性质,在电子、光电、储能等领域展现出巨大潜力。

石墨烯就是碳纳米材料的典型代表,因其良好的导电性和超薄结构,被认为是未来电子器件领域的重要突破。

二、新型材料的未来趋势2.1 绿色材料随着环境保护意识的增强,绿色材料的研发和应用成为了行业的追求。

绿色材料是指在整个生命周期内对环境和人体健康无害的材料。

例如,可降解塑料、无毒废水处理材料等。

未来,人们将更加注重材料的环保性能,推动绿色材料的发展。

2.2 智能材料智能材料是指能够对外界环境作出响应并具有自主控制能力的材料。

如形状记忆合金、可变光学材料等。

这些材料可以根据环境的不同进行形态、光学等方面的改变,具有广泛应用前景。

在人工智能(AI)技术不断进步的背景下,智能材料将会有更多的突破和发展。

2.3 稳定材料稳定材料是指具有极高稳定性和耐久性的材料。

例如在高温、高压、酸碱等恶劣环境下依然能保持原有性能的材料。

稳定材料的研发将有助于提高产品的可靠性和寿命,为工业生产和航空航天等领域提供更可靠的保障。

2.4 先进制造技术在新型材料发展的过程中,先进制造技术将起到关键作用。

新型金属材料在能源领域的应用前景

新型金属材料在能源领域的应用前景

新型金属材料在能源领域的应用前景能源是人类社会发展和繁荣的重要基础,而随着人口增长、经济发展和工业化进程的加速,能源需求逐年增长,尤其是对于传统能源的依赖度过高,使得能源资源的保障越来越严峻。

因此,开发新型能源已经成为当今世界所面临的最紧迫的问题之一。

其中,新型金属材料在能源领域中的应用,已经成为学术界和产业界关注的热点。

一、新型金属材料的定义和特点新型金属材料是指具有新结构、新形态或新功能的金属材料,具有优异的力学性能、物理性能和化学性能,可以满足各种高端需求,广泛用于汽车、航空航天、建筑工程、制造业以及能源等多个领域。

新型金属材料的特点主要体现在以下几个方面:1.高强度、高韧性:新型金属材料具有良好的机械性能,大大超过了传统金属材料,可以承担更大的荷载和更高的应力。

2. 良好的耐腐蚀性:新型金属材料在湿度、氧气、酸碱等恶劣环境下韧性良好,不易生锈,具有良好的耐腐蚀性。

3. 优异的导电性、导热性:由于新型金属材料具有优秀的导电、导热性,因而在电子产品和太阳能电池板中应用广泛。

4. 可塑性和可加工性好:新型金属材料具有良好的可塑性和可加工性,可以通过轧制、拉伸、挤压等多种加工方式进行加工,大大减少了加工难度。

二、 1. 新型金属材料在太阳能光伏领域的应用太阳能光伏作为一种新型绿色能源,已经成为了世界各国致力于发展的一项重要任务。

而新型金属材料在太阳能电池板的制造和太阳能集热器的设计中,扮演了非常重要的角色。

近年来,随着纳米科技的飞速发展,采用新型金属材料来制造太阳能电池板的效率得到了提高,而使用新型金属材料研究太阳能集热器的性能,也受到了广泛的关注。

2. 新型金属材料在风能领域的应用风能作为一种重要的清洁能源,受到全球各国的重视。

而新型金属材料在风力涡轮机的生产中,可以用于制造更加耐腐蚀、强韧性更高的叶片材料,提高风力涡轮机的工作效率和可靠性。

3. 新型金属材料在汽车领域的应用随着汽车工业的快速发展,新型金属材料也逐渐在汽车领域中得到了广泛应用。

金属增材制造技术及其应用前景

金属增材制造技术及其应用前景

金属增材制造技术及其应用前景金属增材制造是一种新型的制造技术,它是通过三维打印和激光堆焊等技术,在金属原材料上一层一层地构建出所需要的金属构件。

相比传统的金属制造方法,金属增材制造具有较高的精度、较短的制造周期和灵活的生产方式等优点。

近年来,随着金属增材制造技术的不断发展和成熟,它已经被广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。

金属增材制造技术有着广泛的应用前景,可以满足汽车制造、医疗、军工、航空等各个领域的需求。

一、金属增材制造的技术方法金属增材制造技术有许多种方法,其中比较常见的有三维打印和激光堆焊技术。

1.三维打印技术三维打印技术是将金属原材料分层逐层地积累形成构件的制造方法。

首先根据需要建立数字模型,然后将该数字模型输入到三维打印机中,通过熔融、粉末、光束等不同的方式,将金属层层打印出来,直到构建出所需的形状。

三维打印技术不但可以生产出各种形状的构件,而且具有高精度、复杂度大、生产效率高等优点。

2.激光堆焊技术激光堆焊技术利用激光束瞄准工作面进行熔化,熔化过的金属材料很容易将下一层的粉末焊接在一起。

激光焊接过程中,熔化的金属材料可以很好地与下一层的金属粉末融合在一起,这样就可以形成精确的金属构件。

激光堆焊技术具有极高的焊接精度和摆放自由度,几乎可以将任何一件被设计的零件完整焊接。

二、金属增材制造技术的优势金属增材制造技术的出现很大程度上改变了传统的金属制造方式,它具有以下的优势:1.制造周期短传统金属制造,需要制造,加工,精加工等多个步骤,而且每一步都需要特定的设备和时间。

然而,在金属增材制造中,因为是逐层构建出构件,所以制造周期大大缩短。

例如,在三维打印中,利用打印机可以在数小时之内迅速制造出由数百至数千层构成的金属构件。

2.制造精度高相比传统的加工方式,金属增材制造技术具有更高的制造精度。

因为增材制造技术利用数字模型进行工作,它可以准确地控制每一层的厚度和形状,从而达到更高的制造精度。

有色金属的新材料和应用技术创新和市场趋势

有色金属的新材料和应用技术创新和市场趋势

有色金属的新材料和应用技术创新和市场趋势随着科技的不断发展和人们对高性能材料需求的增加,有色金属的新材料和应用技术正在取得创新突破,并对市场趋势产生重大影响。

本文将重点探讨有色金属新材料的发展趋势以及应用技术的创新。

一、有色金属新材料的发展趋势1. 材料强度和耐腐蚀性的提升随着工业制造和航空航天等领域对材料强度和耐腐蚀性要求的不断提高,有色金属新材料也在不断研发和改进。

例如,钛合金在航空航天领域有着广泛的应用前景,其强度与重量比优异,能满足高强度要求且减轻结构重量。

2. 新型合金材料的涌现近年来,新型合金材料在有色金属领域不断涌现。

例如,镁合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在汽车、电子等领域具有广泛的应用前景;高熵合金则以其多元组分和无序固溶体结构具有优异的热力学和力学性能,受到学术界和工业界的广泛关注。

3. 多功能材料的发展有色金属新材料不仅要具备单一性能的提升,还需要适应多功能化的发展需求。

例如,有色金属涂层材料具有高温耐蚀、耐磨损等特性,可广泛应用于航空、电子、汽车等领域,提高材料的使用寿命和性能。

二、有色金属应用技术创新1. 先进加工技术的应用先进加工技术是有色金属应用技术创新的重要领域。

例如,激光焊接技术能够实现高精度、无损伤的连接,广泛应用于航空航天、汽车制造等行业;等离子熔射技术则能够制备出高质量、高附着力的涂层,提高材料的耐蚀性等性能。

2. 先进制备技术的发展先进制备技术是有色金属应用技术创新的重要手段。

例如,电化学制备技术能够制备出颗粒尺寸可控的金属纳米材料,具有优异的电子性能和光学性能,在电子器件、能源存储等领域具有广阔的应用前景。

3. 多尺度建模与仿真多尺度建模与仿真是有色金属应用技术创新的重要工具。

利用计算机模拟和数值计算方法,可以在不同层次上揭示材料结构与性能之间的关系,优化材料设计和制备工艺,并加速材料的研发和应用。

三、市场趋势分析1. 电子信息领域的快速发展随着电子信息技术的迅猛发展,有色金属新材料在电子器件、光电子器件等领域的应用需求也在不断增加。

纳米金属材料的制备及其应用

纳米金属材料的制备及其应用

纳米金属材料的制备及其应用在当今工业化发达的社会,材料科学与技术的发展对于推动人类社会的生产力和生活水平都起着举足轻重的作用。

其中,纳米材料作为一种新型材料,其在电子、光学、生物医学等多个领域的应用受到了广泛关注。

纳米金属材料作为其中的一种,在医学、能源储存等方面具有广阔的应用前景。

本文将围绕纳米金属材料的制备和应用展开阐述。

一、纳米金属材料的制备方法1.物理法在物理方法制备纳米金属材料中,常见的方法有气相凝聚法、溅射法、电子束蒸发法等。

以气相凝聚法为例,其制备过程主要包括材料的蒸发、输运和冷凝三个步骤。

通过对不同工艺参数(如沉积时间、气体流量等)的控制,可以获得不同形貌、结晶度、组成的纳米金属材料。

2.化学法化学法中的典型制备方法为还原法,以银纳米颗粒为例,制备过程主要包括银离子溶液中添加还原剂,将前驱体还原成银纳米颗粒的三个步骤。

此外,还有湿法球磨法、焙烧-还原法等方法,其优点在于操作简便、生产周期短、制备纳米尺度均匀、分散性好等。

3.生物法生物法将生物体内的机制引入到纳米材料的制备中,常用的方法有微生物法、生物还原法、生物矿化法等。

以微生物法为例,利用微生物在生物体内的细胞工厂中合成蛋白质等有机分子的特性,通过调节微生物培养环境中银离子的浓度等条件,在微生物细胞体内制备出银纳米颗粒。

该方法具有制备简单、分散性好、环境友好等优点。

二、纳米金属材料的应用领域1.医学领域纳米金属材料在医学领域中的诊断和治疗方面有很大的应用前景。

例如,纳米金属颗粒表面的特殊性质赋予其在生物体内可溶性、低毒性等特性,可以作为药物传输介质,提高药物的效率。

此外,在生物成像方面,由于纳米金属颗粒对于动物组织的穿透性能比一般荧光染料更高,因此逐渐被应用于生物成像中,如CT扫描、磁共振成像等。

2.能源储存领域目前,车用锂离子电池等储能设备的储能密度较低。

纳米金属材料作为一种新型材料,开发其在能源储存领域的应用极具潜力。

利用纳米金属的高比表面积和多孔性等特性,可以制备出具有优异性能的电化学储能材料。

有机金属材料的制备及应用

有机金属材料的制备及应用

有机金属材料的制备及应用有机金属材料作为一种新兴材料,在多领域展现出了广泛的应用前景。

本文将就有机金属材料的制备工艺、性质以及应用领域等方面进行介绍和阐述。

一、有机金属材料的制备工艺有机金属材料的制备主要通过配位化学反应来实现。

其制备过程中,有机配体与金属离子形成配位键,从而得到有机金属配合物,即有机金属材料。

1、有机金属材料的选择在进行有机金属材料的制备前,我们需要先选择相应的有机配体和金属离子。

在选择有机配体时,需要考虑其功能性质、稳定性以及与金属离子的亲和力等因素。

在选择金属离子时,则需根据其电子亲和力、形状和大小等因素来决定。

同时,为了保证有机金属材料的稳定性,我们还需考虑反应条件、溶剂选择以及pH 值等因素。

2、有机金属材料的制备方法目前有机金属材料的制备方法较多,主要包括晶体生长法、单晶转化法、共沉淀法、溶剂热法、水热法等。

其中,溶剂热法和水热法是应用较为广泛的制备方法。

溶剂热法是指将金属离子和有机配体放入有机溶剂中,在一定反应条件下进行合成。

通过控制反应温度和时间等因素,可以得到高质量的有机金属材料。

而水热法是将金属离子和有机配体放入水溶液中,在一定温度和压力下,进行合成反应。

该方法具有操作简单、反应时间短及产物纯度高等优点。

二、有机金属材料的性质有机金属材料属于典型的杂化材料,其重要特性在于其融合了有机功能基团和金属元素的优点。

下面,我们来介绍一下有机金属材料的性质特点:1、光电性质有机金属材料具有良好的光电性质。

多种有机金属材料可以表现出荧光、磷光等发光性能,部分有机金属材料还可以通过外电场、热电场等外界刺激方式来改变其光电性质。

2、可控性制备过程中,可以通过调整反应条件来实现对有机金属材料的形貌、颜色以及晶体尺寸等性质的控制。

此外,有机金属材料在使用过程中可通过改变温度、电场等条件来实现其性能的可控调节。

3、化学稳定性有机金属材料可以通过对有机配体及金属离子的选择、反应条件的控制来调节其稳定性。

现代金属材料的研究及应用

现代金属材料的研究及应用

现代金属材料的研究及应用一、研究现代金属材料的必要性在现代工业生产中,金属材料是不可缺少的一种重要原材料。

金属材料具有强度高、可塑性好、导电性能优异等优点,适用于制造机器、汽车、航空器等各类工业产品。

因此,研究现代金属材料的性能、制备工艺及应用具有重大意义。

二、现代金属材料的研究现状随着人们对于金属材料的不断了解和深入研究,现代金属材料得到了更广泛的应用。

目前,主流的现代金属材料包括高强度钢、铝合金、镁合金、钛合金等几种类型。

1. 高强度钢高强度钢是一种同时具备优异力学性能和可塑性的金属材料。

其主要特点是强度高、可塑性好、韧性优良等,常用于制造航空器、汽车和建筑结构等领域。

2. 铝合金铝合金是一种轻质金属材料,具有耐腐蚀性强、导热性好、可塑性高等特点。

由于其重量轻、强度高、热膨胀系数小等特点,适用于制造汽车、航空器和船舶等轻型产品。

3. 镁合金镁合金是一种轻质结构金属材料,具有导热性好、可塑性高、强度高等优点。

由于其重量轻、刚性优良、吸热能力强等特点,适用于制造航空器、汽车和电子产品等领域。

4. 钛合金钛合金是一种高强度、轻质金属材料,具有抗蚀性和优异的耐高温性。

由于其密度小、刚性高、强度大等优点,适用于制造航空航天和医疗设备等高端产品。

三、现代金属材料的应用范围现代金属材料在各个领域具有广泛的应用。

主要应用于以下几个方面:1. 航空航天领域现代金属材料在航空航天领域的应用非常广泛。

以高强度钢和钛合金为例,它们在制造飞机机身、发动机等方面具有不可替代的重要地位。

2. 汽车制造领域现代汽车制造中,铝合金和高强度钢广泛应用于车身结构和发动机等关键部件。

铝合金的轻量化优势、高强度钢的刚性优越性,都能够有效提升汽车性能。

3. 建筑领域现代金属材料在建筑领域的应用越来越广泛。

以钢结构为例,它由于其强度高、重量轻、可塑性好等因素,可大幅度减少建筑施工时间和成本,也可适用于建筑外墙、屋面等多种场合。

4. 医疗设备领域钛合金在医疗领域有着广泛的应用前景。

金属材料在工业中的应用与发展前景

金属材料在工业中的应用与发展前景

金属材料在工业中的应用与发展前景金属材料在工业中的应用越来越广泛。

从汽车、飞机、建筑到电子产品、医疗设备,都离不开金属材料。

随着技术的进步,金属材料的性能和用途也在持续发展。

本文将探讨金属材料在工业中的应用和发展前景。

一、金属材料的特点及应用金属材料具有良好的导电性、导热性、可塑性和机械性能。

这些优良的性能使得金属材料在工业生产中被广泛应用。

1. 汽车制造汽车是金属材料广泛应用的一个重要领域。

车轮、刹车片、车身和底盘等部件都需要选用高强度、高耐腐蚀性的金属材料。

例如,铝合金的轮毂重量轻、强度高,可以减少车身自重,提高燃油经济性;高强度钢的抗冲击性和抗压能力较强,适合用于车身骨架和承受撞击的零部件。

随着智能汽车和新能源汽车的普及,金属材料的应用在汽车制造领域将会更加多样化和精细化。

2. 航空航天制造航空航天制造需要在极端恶劣的环境下运行,对材料的性能有极高要求。

金属材料在航空航天领域应用广泛。

例如,钛合金的比强度和比刚度高,同时还有优秀的耐腐蚀性,可用于飞机结构、发动机部件和导弹等;铝合金的轻质、强度高、耐热性好,适用于飞机脊梁、承力板、机翼等大面积和负荷较大的结构部件。

3. 电子产品随着智能手机、电子电器、计算机的普及,对金属材料的需求逐年增加。

金属材料在电子产品中主要用于外壳和导热部件。

例如,铝合金外壳的质感良好,而且较轻,可以提高用户携带的便携性;铜的导电性能较好,可以用于电池导电筐和散热器等部件。

4. 建筑金属材料在建筑中的应用主要体现在钢铁结构、铝合金门窗、屋面和墙面板等领域。

例如,建筑钢是抗拉、抗压、抗弯、耐火、耐腐蚀的金属材料,广泛用于框架梁、柱子和楼梯等承重结构;铝合金门窗重量轻、防腐蚀,适用于高层建筑的外墙装饰和隔热材料;金属屋面和墙面板的采光性好,耐久性强,能够满足各种复杂建筑结构和环境要求。

二、金属材料的发展趋势和前景随着社会对环境保护和可持续发展的日益重视,金属材料的发展也逐渐向着绿色化、高强度化和多功能化方向发展。

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新型金属材料制备与应用前景
新型金属材料制备与应用前景
冶金115 05 李凌云
摘要:有色金属是高技术发展的支撑材料,产业关联度高达90%以上。

新世纪以来,物质科学、材料科技、生命科学、信息科技等领域都酝酿着巨大的发展突破,无疑将为有色金属的应用开辟广泛空间。

未来,有色金属工业将同全球产业革命息息相关。

本文将介几种新型金属材料的制备与应用前景。

关键词:金属新材料制备应用
金属是人类使用的最多,最悠久的材料之一。

随着时代的发展和技术的进步,人们对与金属材料的要求也越来越高,特种金属功能材料是指具有独特的声、光、电、热、磁等性能的金属材料。

新型金属材料的制备和应用技术在当下有着越来越重要的地位。

下面就来介绍几种新型金属材料。

1形状记忆合金的发展、制备与应用前景
1.1形状记忆合金的发现与发展
纵观形状记忆合金的发展,与钢铁、铝合金等广泛使用的金属相比,形状记忆合金是一种具有感知和驱动能力的新型功能材料,其应用的最大价值在于“记忆”效应(Shape Memory Effect,简称SME)。

“记忆”效应的发现最早要追溯到1932年,由瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到。

合金的形状在某一温度下受外力被改变,当外力去除时,仍保持变形后的形状,但一旦加热到一定的跃变温度时,材料又可以自动回复到原来的形状,似乎对以前的形状保持记忆,这种特殊功能的合金称为形状记忆合金(Shape memory Alloy.简称SMA)。

形状记忆效应是指形状记忆合金材料在完全母相状态下定型,然后冷却到一定温度形成完全马氏体,将马氏体在该温度下施加变形,使它产生残余变形,如果从变形温度加热,伴随逆相变,就可以使原来存在的残余变形消失,并回复到母相所固有的形状,仿佛合金记住了母相状态所赋予的形状。

当马氏体变形后经逆相变,能恢复母相形状的称为单程形状记忆效应。

有的材料经适当“训练”后,不但对母相形状具有记忆,而且在再次冷却时能恢复马氏体变形后的形状,称为双程形状记忆效应。

形状记忆效应被发现之后,人们从未停止过对记忆效应微观原理的探索,并逐步利用这一特性来应用于特殊的场合。

形状记忆合金最早应用于工业生产是在1969年,人们采用了一种与众不同的管道接头装置。

为了将两根需要对接的金属管连接,选用转变温度低于使用温度的某种形状记忆合金,在高于其转变温度的条件下,做成内径比对接管子外径略微小一点的短管(作接头用),然后在低于其转变温度下将其内径稍加扩到该接头的转变温度时,接头就自动收缩而扣紧被接管道,形成牢固紧密的连接。

据外国资料介绍,美国的F-14战斗机使用了10万个以上的类似这样的接头来连接液雁管道,从未发生过漏油、脱落或破损事故。

应用最早也最广泛的形状记忆合金是镍钛形状记忆合金,但为了进一步提升合金其他方面的性能,诸如耐高温性能、抗疲劳性能等,人们向铁镍合金中不断尝试添加其他元素,从而进一步研究开发了钛镍铁、钦镍铜、钛镍铬等新的镍钛系形状记忆合金。

除此以外,其他种类的形状记忆合金也相继问世,如铁系合金、铜锌系合金、铜镍系合金等。

人们还通过改变形状记忆合金的组织结构来获得某一优良性能,如多孔镍钛形状记忆合金,其组织内数量巨大的晶界(包括孪晶晶界)和内部大量的微孔结构使得合金具备了优于一般合金材料的阻尼特性,从而能够应用于减震装置。

1.2形状记忆舍金的制备方法
1.2.1自蔓延高温合成法
自蔓延高温合成法也称燃烧合成法,其实质是燃烧合成。

具体流程是
研磨法一般是在表面活性剂存在下,研磨几周制得。

此法工艺简单,耗能高,制备的微粒粒径分布不均匀;材料利用率低,球磨罐及球的磨损严重,杂质较多,成本昂贵,还不能得到高浓度的磁流体,因而实用性差。

蒸发冷凝法是在旋转的真空滚筒的底部放入含有表面活性剂的基液,随着滚筒的旋转,要其内表面上形成一液体膜。

该法制备的金属磁性液体具有磁性粒子分布均匀、分散性好的特点。

超声波法是在磁流体中加入高分子物质作稳定剂,将易挥发的金属有机物在纯氧条件下超声处理,可制得粒径分布均一的磁流体。

化学沉淀法是最经济的制备纳米流体的方法。

用该方法能够制成稳定的ZDW基磁性液体,在磁场和电场中长期放置或高速离心没有观测到分层或沉淀现象。

热分解法是在载液中加入表面活性剂和金属羰基化合物进行回流,羰基化合物便分解生成磁性超微金属粒子,吸附表面活性剂后分散到载液里形成金属磁流体。

产生的CO气体会污染环境,不适宜规模生产。

4.2磁性微粒的制备方法
磁性微粒的制备方法有分散法、单体聚合法、沉淀法、化学转化法等。

利用纳米礅性微粒构成海绵状体和轻烧结体可制成多种用途的器件,广泛用于各种过滤器、活性电极材料,如备受关注的汽车尾气交净化器。

4.3纳米磁性微晶的制备方法
非晶化方法制备纳米晶粒是通过控制非晶态固体的晶化动力学过程,将非晶化材料转变为纳米尺寸的晶粒,是目前较常用的方法,尤其适合于薄膜材料与磁性材料的研究中。

深度塑形变形法制备纳米晶体:该方法是材料在准静态压力的作用下发生严重塑性变形,从而将材料的晶粒尺寸在力的作用下发生严重塑性变形,材料的晶粒尺寸细化到纳米量级。

4.4纳米磁性结构复合材料的制备方法
由于磁性复合材料的种类繁多,因此其制备方法也不尽相同。

同一种功能材料可以采用不同的制备方法,也可以用同一种方法制备出不同功能的复合材料。

4.5纳米磁性材料的应用
纳米磁性材料是当今世界材料领域的研究热点之一,在高密度磁记录、磁流体、磁传感器和微波材料以及催化、环境治理等方面将得到广泛应用。

4.5.1在磁记录,通讯及计算机方面的应用
磁性纳米材料由于其特殊的超顺磁性,因而在巨磁电阻、磁性液体和磁记录、软磁、永磁、磁致冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方面具有广阔的应用前景。

纳米氧化铁是新型高磁记录材料,记录密度是普通氧化铁的1 0倍。

超顺磁性纳米微粒的磁性液体被广泛用在宇航和部分民用领域作为长寿命的动态旋转密封。

软磁铁氧体在无线电通讯、广播电视、自动控制宇宙航行、雷达导航、测量仪表、计算机、印刷、家用电器等方面均得到了广泛应用。

稀土纳米材料尺寸小、具有单畴结构,矫顽力很高,用于制作磁记录材料可以提高信噪比,改善图像质量。

4.5.2在纳米永磁材料方面的应用
对于永磁材料,要求磁性强、保持磁性的能力强、磁性稳定,即要求永磁材料具有高的最大磁能积[ (B H) max]、高的剩余磁通密度(Br)和高的矫顽力(HO),同时要求这三个磁学量对温度等环境条件具有较高的稳定性。

在一定条件下,纳米磁性材料可得到单畴结构,可显著提高永磁材料的矫顽力和永磁性能;其性能比普通永磁材料更优越,永磁性能可以随合金的组元、含量和制造工艺等不同而有显著的变化。

目前研究较多的主要有铁铬钒系、钕铁硼系和铁铬钴系,这些合金掺杂少量其它元素,如钛、铜、钴、钨等还可进一步改善其永磁性或加工性。

还有是稀土永磁材料,一些稀土元素具有较高的原子磁矩、高的磁晶各向异性、高的磁致伸缩系数、高的磁光效应及低的磁转变点(居
里点)且以稀土永磁材料制成的电机高效节能方面符合节能减排的要求。

4.5.3在生物医学领域的应用
运用于生物医学领域的纳米材料被称之为纳米生物材料,其中具有生物相容性和一定生物医学功能的磁性纳米生物材料具有小尺寸效应,良好的磁导向性、生物相容性、生物降解性和活动性功能基团等特点。

纳米磁性材料经过表面改性等处理后,可作为超顺磁氧化铁纳米材料,在磁共振成像以及疾病诊断上有重要用途,也可用于磁性微球的制备。

如将磁性微粒作为载体制成微药物剂注入肿瘤供养动脉后,利用外磁场的诱导,载附抗癌药物的磁微球将被吸附且滞留于肿瘤区域内,持续缓慢释放药物,使肿瘤及周围淋巴结组织内存在高浓度的化疗药物,而身体其他器官药物浓度低,从而最大限度的降低药物的毒副作用,有选择性地杀伤或抑制肿瘤细胞。

此外,人们利用纳米粒子使药物在人体内的传输更为方便这一特点,将磁性纳米粒子制成药物载体,通过静脉注射到动物体内,在外加磁场作用下通过纳米微粒的磁性导航,使其移动到病变部位达到定向治疗的目的,该方法局部治疗效果好而且副作用少。

4.5.4在纳米软磁材料方面的应用
对于软磁材料,一般要求有高的起始磁导率和饱和磁化强度、低的矫顽力、磁损耗和宽频带等。

选择适当的化学组分和工艺条件,便可以分别制成性能优越的纳米永磁材料和纳米软磁材料。

例如采用射频溅射法制成的纳米晶磁膜,已被制成高起始磁导率、高饱和磁化强度、高居里温度的“三高”纳米软磁材料。

4.5在金属有机高分子磁性材料方面的应用
自80年代末,国际上出现了以有机高分子化学和物理学为主的交叉学科:有机高分子磁学,打破了磁体只有与3d和4f电子金属有关,而与有机高分子无关的传统看法。

有机金属高分子磁性材料分为复合型和结构型两大类:前者是在不加磁粉的情况下,其自身具有本征磁性的结构金属有机磁性材料。

5小结
尽管新型金属材料与技术有如此多的应用及优点,但它也存在着许多人们目前尚未克服的技术困难,这也是新型材料应用尚未普及的原因之一。

因此,要想新型金属材料及技术真正的造福人类,还需要无数科学工作者的不懈努力。

参考文献:
1.超导材料的应用及前景展望高永吉
2.有色金属新材料发展重点和重大工程介绍雨佳
3.纳米磁性材料的特性,制备,应用及其发展趋势卜寿亮等
4.形状记忆合金的发展、制备与应用前景朱富慧等
5.浅谈半导体材料的制备徐胜。

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