新型材料简介
15新型功能材料
15新型功能材料随着科技的不断发展和创新，人们对新型功能材料的需求也在不断增加。
新型功能材料是指具备特殊功能和性能的材料，可以应用于不同的领域，如电子、光电、能源、环境等。
在本文中，将介绍15种新型功能材料及其应用。
1.可扩展的导电材料：可扩展的导电材料具有良好的导电性能，并且可以延展到不同的形状和尺寸，常用于电子设备、传感器和柔性电子等领域。
2.吸音材料：吸音材料可以吸收和消除声音，使得空间更加安静和舒适，常见的应用包括噪音控制、音响设备和汽车内饰等。
3.防腐蚀涂层：防腐蚀涂层可以保护金属表面免受腐蚀和氧化的影响，常见的应用包括船舶、桥梁、建筑和汽车等。
5.羟基磷灰石陶瓷：羟基磷灰石陶瓷具有良好的生物相容性和生物活性，可应用于人工关节、骨修复和牙科材料等领域。
6.炭纳米管：炭纳米管是一种具有优异导电性能和机械强度的材料，可应用于电极材料、传感器和催化剂等领域。
7.超疏水材料：超疏水材料具有极高的接触角，能够在水或油滴滴入时形成类似莲叶效应的抗粘性表面，常用于自洁涂层、防污涂层和防水材料等。
8.纳米发电材料：纳米发电材料可通过能量转换过程生成电能，可以应用于微型发电装置和低能量设备，如自动感应照明和无源传感器等。
9.弹性记忆合金：弹性记忆合金具有形状记忆和超弹性的特性，在应力或温度变化时能自动恢复到其原始形状，常用于医疗器械、机械和航空领域。
10.光伏材料：光伏材料是将太阳能转换为电能的材料，常见的光伏材料包括硅、铜铟镓硒等，广泛应用于太阳能电池板和光伏发电设备。
11.纳米吸附剂：纳米吸附剂具有大比表面积和高吸附性能，可应用于气体分离、水处理和环境污染治理等领域。
12.高温超导材料：高温超导材料在低温下具有极低的电阻和能传输更大电流的能力，可应用于磁悬浮列车、磁共振成像和能源输送等。
13.自修复材料：自修复材料可以在受损后自动修复，常用于涂料、塑料和混凝土等，可以降低维护成本和延长材料寿命。
14.纳米传感材料：纳米传感材料具有高灵敏度和选择性，可以检测和测量微小的物理、化学和生物信号，常应用于传感器、生物医学和环境监测等。
新型功能材料范文
新型功能材料范文新型功能材料是指具有特殊功能或性能的材料，能够实现其中一种特定的功能或用途。
随着科技的不断发展和社会的需求不断增长，研究人员一直在探索新型功能材料的开发和应用。
下面将介绍一些目前正在研究和开发的新型功能材料。
1.纳米材料纳米材料是一种结构尺寸在1到100纳米之间的材料。
由于其特殊的尺寸效应和巨大的比表面积，纳米材料具有许多独特的物理和化学性质。
比如，纳米材料可以具有超强的机械性能、超导性、光学性能以及化学反应活性。
纳米材料广泛应用于电子、光电、生物医学和能源存储等领域。
2.二维材料二维材料是指具有单原子或几个原子层厚度的材料。
最著名的二维材料是石墨烯，由一层碳原子组成，具有超高的导电性和热导性。
除了石墨烯，还有许多其他的二维材料，如二硫化钼和二硒化钒等。
这些材料具有独特的电子性质和光学性质，广泛应用于电子、传感器、能源和机械器件等领域。
3.智能材料智能材料是指能够根据外界环境变化自动调节其物理、化学和机械性能的材料。
智能材料可以通过接收外界信号，自动实现形态、颜色、硬度、导电性等方面的调节。
智能材料在航空航天、自动化、医疗和军事等领域具有广泛的应用前景。
4.光功能材料光功能材料是指能够对光进行吸收、传导、发射或操控的材料。
这些材料具有宽激发范围、高量子效率和长寿命等特点。
光功能材料可以应用于太阳能电池、光电子器件、光催化和光传感器等领域。
5.生物材料生物材料是指能够与生物体相容，并且在生物体内具有特殊功能的材料。
生物材料主要用于医学和生物学领域，如人工骨骼、人工关节、医用纤维和生物传感器等。
生物材料需要具有良好的生物相容性、生物降解性和生物活性。
6.灵敏材料灵敏材料是指能够对外界环境变化做出响应的材料。
这些材料可以根据温度、压力、湿度、电场或磁场等因素的变化，自动改变其形状、颜色、导电性、磁性等特性。
灵敏材料广泛应用于传感器、执行器、显示器和储能设备等领域。
总之，新型功能材料的研究和应用对于推动科技进步和满足人们对材料的特定需求具有重要意义。
新型材料介绍
新型材料介绍新型材料是指在材料科学领域中，近年来出现的一类具有特殊性能和功能的材料。
这些材料通常具有优异的性能，如高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等，同时还具有一些特殊的功能，如光学、电学、磁学等特性。
新型材料的出现，不仅改变了传统材料的局限性，还为各种领域的应用带来了新的可能性。
首先，新型材料在航空航天领域具有重要意义。
航空航天工程对材料的性能要求非常高，新型材料的出现为航空航天工程提供了更多的选择。
例如，碳纤维复合材料具有极高的强度和轻质化特性，被广泛应用于飞机机身和飞行器结构中，大大减轻了飞行器的重量，提高了飞行器的燃油效率和飞行性能。
其次，新型材料在能源领域也发挥着重要作用。
随着能源需求的不断增长和能源资源的日益枯竭，新型材料在能源生产、储存和利用方面发挥着关键作用。
例如，太阳能电池板采用光伏材料，能够将太阳能转化为电能，为清洁能源的发展做出了重要贡献。
此外，锂离子电池的正极材料也在不断更新换代，新型材料的应用使得电池的能量密度得到了显著提高，为电动汽车的发展提供了有力支持。
再者，新型材料在医疗领域也有着广泛的应用。
生物医学材料、生物传感器、人工器官等领域都离不开新型材料的支持。
例如，生物可降解材料在医疗器械和组织工程领域得到了广泛应用，这些材料可以在人体内逐渐降解，避免了二次手术带来的痛苦，为患者带来了更好的治疗体验。
总的来说，新型材料的出现为各个领域带来了新的发展机遇，推动了科技进步和社会发展。
随着科学技术的不断进步，新型材料的研究和应用将会更加广泛，为人类创造出更多的美好未来。
希望各界人士能够共同努力，推动新型材料领域的发展，为人类社会的进步贡献力量。
新型材料介绍
新型材料介绍
随着科技的不断发展，新型材料的研究也在不断取得进步。
本篇
文章将介绍几种新型材料及其特点。
一、石墨烯
石墨烯是由碳原子构成的二维晶体，是当前材料领域研究的热点之一。
石墨烯具有高导电性、高强度、高导热性和透明性等特点，被广泛应
用于电子器件、生物医学等领域，具有良好的应用前景。
二、纳米材料
纳米材料是指在至少一个方向上尺寸小于100纳米的材料。
纳米材料
具有许多特殊性质，如比表面积大、量子效应、优异的力学和磁学性
质等。
纳米材料广泛应用于生物医学、环保和能源等领域。
三、超级材料
超级材料是将不同材料组合而成的材料，具有超过单一材料的性能。
超级材料具有良好的力学性能、耐高温、防腐蚀、防辐射等特点，广
泛应用于飞行器、陆地交通工具等领域。
四、智能材料
智能材料是能够对外部环境作出反应并进行自我调节的材料。
智能材
料具有良好的形状记忆性、可逆性和灵活的机械性能等特点。
智能材
料被广泛应用于航空、汽车、机器人等领域。
五、仿生材料
仿生材料是通过模拟生物材料的性质，制造具有类似功能的人造材料。
仿生材料具有良好的生物相容性、生物易降解性、自我修复等特点，
被广泛应用于生物医学和环境保护等领域。
总之，新型材料是推动科技发展的重要力量之一，不断地为人类
的生活、生产和科学技术提供更多更好的选择。
我们期待未来能够涌
现更多的新型材料，为世界带来更大更好的贡献。
新型材料介绍
新型材料介绍新型材料是指相对于传统材料而言，具有全新性能和特点的材料。
随着科技的发展和人们对材料需求的日益增加，新型材料的研究和应用也越来越受到关注。
本文将从多个角度介绍几种具有代表性的新型材料。
一、碳纳米管碳纳米管是由碳原子按一定的方式排列而成的纳米管状结构。
它具有优异的力学性能、导电性能和导热性能，被广泛应用于电子、光电器件等领域。
碳纳米管的研究和应用不仅推动了纳米科技的发展，也为解决能源和环境问题提供了新的思路。
二、石墨烯石墨烯是由一个碳原子层构成的二维材料，具有极高的导电性和导热性，同时又具有良好的柔韧性和透明性。
石墨烯在电子器件、光电器件、催化剂等领域有着广泛的应用前景。
石墨烯的研究不仅为材料科学提供了新的突破口，也为人类解决能源、环保等问题提供了新的思路。
三、仿生材料仿生材料是受生物体结构和功能启发而设计和合成的材料。
它模仿生物体的结构和功能，具有与生物体相似的特点。
仿生材料在医学、机器人、纳米技术等领域有着广泛的应用前景。
仿生材料的研究和应用不仅为人类创造了更加智能和高效的产品，也为解决一些生物学问题提供了新的思路。
四、功能性陶瓷材料功能性陶瓷材料是指具有特殊功能的陶瓷材料，如压电陶瓷、磁性陶瓷、光学陶瓷等。
它们具有独特的物理、化学性能，广泛应用于电子、光学、能源等领域。
功能性陶瓷材料的研究和应用不仅提高了产品的性能，也为人类解决一些实际问题提供了新的思路。
五、记忆合金材料记忆合金材料是指在一定温度范围内具有形状记忆和超弹性的金属材料。
它们具有形状记忆效应和超弹性，被广泛应用于航空航天、医学等领域。
记忆合金材料的研究和应用不仅提高了产品的性能，也为人类创造了更加智能和高效的产品。
六、柔性电子材料柔性电子材料是指具有柔韧性和可弯曲性的电子材料。
它们可以制成柔性显示器、可穿戴设备等产品，具有广阔的应用前景。
柔性电子材料的研究和应用不仅提高了产品的舒适性和便携性，也为人类创造了更加智能和高效的产品。
新型环保材料有哪些
新型环保材料有哪些新型环保材料是指在生产、使用和废弃过程中对环境和人类健康影响较小的材料。
以下是一些新型环保材料的介绍：1. 生物降解塑料：生物降解塑料是由可再生资源制成的塑料，如淀粉、纤维素等。
它可以在自然环境中被微生物分解，减少对土壤和水体的污染。
2. 再生纤维材料：再生纤维材料是由废弃纺织原料或纤维废料再加工制成的纤维，如再生棉、再生聚酯等。
它可以减少对原生森林资源的需求，降低能源消耗和空气污染。
3. 高性能隔热材料：高性能隔热材料可以减少建筑物的能源消耗，提高室内的舒适度。
例如，节能窗户使用低导热系数的材料降低热量的传导，而保温材料可以降低建筑物的热损失。
4. 绿色金属材料：绿色金属材料是指使用较少的能源和环境影响较小的金属材料。
例如，镁合金可以减轻汽车的重量，提高燃油经济性和减少尾气排放。
5. 环保建筑材料：环保建筑材料是指对室内空气质量无污染且资源利用率高的材料。
例如，使用低挥发性有机化合物的涂料和甲醛释放量低的板材可以减少室内有害物质的产生。
6. 太阳能材料：太阳能材料是指可以吸收太阳光来产生电能或热能的材料。
例如，光伏电池板可以将太阳能转化为电能，太阳热利用材料可以将太阳能转化为热能，用于暖房、热水等。
7. 活性材料：活性材料可以对污染物进行催化分解或吸附，净化环境。
例如，活性炭可以吸附空气中的有害物质，催化剂可以催化有害气体的分解。
8. 纳米材料：纳米材料是材料粒子尺寸在纳米尺度范围内的材料。
它们具有特殊的物理和化学性质，可以应用于环境治理、能源储存等方面。
以上是一些新型环保材料的介绍，这些材料的研发和应用可以减少对环境的损害，促进可持续发展。
随着科技的进步，相信将会有更多新型环保材料的涌现。
总结十种新材料的简介、分类、研究热点与应用
十种新型材料的简介与应用1电子信息材料A 定义：指与电子工业有关的，在电子学与微电子学中使用的材料，是制作电子元器件和集成电路的物质基础。
B 分类：电子功能材料，结构材料及工艺与辅助材料.1按用途分：结构电子材料和功能电子材料A 结构电子材料是指能承受一定压力和重力，并能保持尺寸和大部分化学性质稳定的一类材料。
B功能电子材料是指出强度性能外还有特殊性能，或实现光电磁热力等不同形式的交互作用和转换的非结构材料2按组成（化学作用分）：无机电子材料和有机电子材料A无机电子材料可以分为金属材料和非金属材料B有机电子材料主要是指高分子材料、3按材料的物理性质：导电材料、超导材料、半导体材料、绝缘体材料、压电铁电材料，磁性材料，光电材料和磁感材料。
4按应用领域分：微电子材料、电器材料、电容器材料、磁性材料、光电子材料、压电材料、电声材料等。
C 代表例子：包括单晶硅为代表的半导体微电子材料；激光晶体为代表的光电子材料；介质陶瓷和热敏陶瓷为代表的电子陶瓷材料；钕铁硼（NdFeB）永磁材料为代表的磁性材料；光纤通信材料；磁存储和光盘存储为主的数据存储材料；压电晶体与薄膜材料；贮氢材料和锂离子嵌入材料为代表的绿色电池材料等.D 研究热点技术前沿: 当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管、光子晶体、SiC、GaN、ZnSe等宽禁带半导体材料为代表的第三代半导体材料、有机显示材料以及各种纳米电子材料等。
虽然光电子技术发展非常快，但是以集成电路为主的电子和微电子技术仍然在目前信息技术中占相当大的比重，以硅材料为主体、化合物半导体材料及新一代高温半导体材料共同发展的局面在21 世纪仍将成为集成电路产业发展的主流。
单晶硅材料工业是现代信息产业的基础，在可以预见的将来仍将主宰微电子产业。
硅晶片属于资金密集型和技术密集型行业，在国际市场上产业相对成熟，生产和技术被日美少数几家大公司所垄断。
我国初步具备了生产大直径单晶的产业化能力，但在产品质量和加工深度等方面与国际水平有较大差距。
新型无机非金属材料
新型无机非金属材料新型无机非金属材料是指一类不含金属元素的材料，通常由非金属元素或化合物组成。
这些材料具有独特的物理和化学性质，广泛应用于电子、光电、能源、环境保护等领域。
本文将介绍几种常见的新型无机非金属材料及其应用。
1. 碳纳米管碳纳米管是由碳原子以特定的结构排列而成的纳米级管状结构材料。
它具有极高的强度和导电性能，被广泛应用于电子器件、传感器、储能材料等领域。
碳纳米管还具有良好的导热性能，可用于制备高性能的导热材料。
2. 石墨烯石墨烯是一种由碳原子以二维晶格排列而成的材料，具有极高的导电性和导热性，同时具有优异的机械性能。
石墨烯被广泛应用于电子器件、柔性显示器、传感器等领域，同时也被用于制备高强度的复合材料。
3. 二氧化硅纳米颗粒二氧化硅纳米颗粒是一种由二氧化硅组成的纳米级颗粒材料，具有较大的比表面积和优异的光学性能。
它被广泛应用于光学涂料、生物传感器、纳米药物载体等领域，同时也被用于制备高性能的隔热材料。
4. 氧化锌纳米颗粒氧化锌纳米颗粒是一种由氧化锌组成的纳米级颗粒材料，具有优异的光电性能和光催化性能。
它被广泛应用于太阳能电池、光催化材料、柔性电子器件等领域，同时也被用于制备高性能的抗菌材料。
5. 硼氮化物硼氮化物是一种由硼和氮元素组成的化合物材料，具有极高的硬度和热导率，同时具有优异的化学稳定性。
硼氮化物被广泛应用于超硬刀具、高温陶瓷、热导材料等领域，同时也被用于制备高性能的电子器件。
总的来说，新型无机非金属材料具有独特的物理和化学性质，广泛应用于电子、光电、能源、环境保护等领域。
随着纳米技术和材料科学的发展，新型无机非金属材料的研究和应用将会得到进一步的推动，为各个领域的发展带来新的机遇和挑战。
新型材料简介
1、塑性差的主要原因超细晶/纳米晶材料的强度和硬度很高，但塑性差。
塑性较差是由于变形态组织在拉伸变形时不能形成足够数量的位错或动态回复抵消已形成的位错，引起加工硬化效应减弱，导致屈服后快速缩颈失稳。
材料组织呈双峰晶粒尺度分布（即在纳米晶粒基体中分布一定体积分数的微米尺度晶粒），大晶粒可发生塑性变形以增殖位错及提供加工硬化效应和变形材料组织存在弥散分布的第二相微粒，第二相微粒阻碍动态回复发生并增强位错积聚能力（即增强加工硬化速率）。
材料组织存在弥散分布的第二相微粒，第二相微粒阻碍动态回复发生并增强位错积聚能力（即增强加工硬化速率）。
2、新型材料的特征：①新型材料获得途径与传统普通材料不同②新型材料是多学科相互交叉、彼此渗透、相互促进，综合研究的成果③新型材料具有高新性能，能满足尖端技术和设备制造的需要④新型材料发展的驱动力由军事需求向经济需求转变⑤新型材料的开发与应用联系更加紧密⑥新型材料应注重与生态环境及资源的协调性3、材料的晶粒尺寸d,被发现遵循Hall-Petch关系Hall-Petch关系是表征多晶材料的硬度（或屈服应力）与尺寸之间关联的关系式，既材料的硬度，式中d为晶粒的平均粒径，K位比例系数。
在纳米材料中，由于特殊的微观结构所带来的反常力学特性主要也是体现在Hall-Petch关系式上。
在一些纳米材料中，Hall-Petch关系为正，既K>0，随着晶粒平均粒径d的减小，材料的显微硬度H增加。
由于结构的特殊，某些纳米材料中还存在负的Hall-Petch关系，即K<0, 材料的显微硬度H随着晶粒平均粒径d的减小呈下降的趋势。
这表明变形机制发生了转变，此时随晶粒尺寸继续减小，材料强度降低。
3、材料的成分、结构与性能之间的关系？①材料的所有性能都是其化学成分和其内部的组织、结构在一定外界因素（载荷性质、应力状态、工作温度和环境介质）作用下的综合反映。
它们之间有很强的依赖关系，相辅相成，而又是不可分割的，它们是材料科学的核心，同时又是认识和开发新型材料的理论基础。
新型材料介绍
新型材料介绍新型材料是指相比传统材料，具有更优异性能和特性的材料。
近年来，随着科技的发展和需求的改变，新型材料得到了广泛的研究和应用。
以下是对一些常见新型材料的介绍：1. 石墨烯：石墨烯是由碳原子构成的二维晶体结构，具有极高的导电性、导热性和机械强度。
它是目前已知的最薄的材料，被誉为“21世纪的超级材料”。
石墨烯在电子设备、能源存储和传输、生物医学等领域有着广泛的应用前景。
2. 纳米材料：纳米材料是尺寸在纳米级别的材料，具有出色的独特性能。
纳米材料可以提高材料的稳定性、强度和导电性，并且可以在催化、光电子和生物学等领域发挥重要作用。
例如，纳米颗粒可以用于制备高效的太阳能电池和高灵敏度的生物传感器。
3. 智能材料：智能材料是可以对外界刺激做出相应反应的材料。
智能材料可以根据环境、温度、光线、压力等变化，实现形状变化、改变颜色、反应速度等特性。
智能材料在自动化、智能传感器和智能纺织品等领域有广泛的应用。
4. 生物材料：生物材料是仿生学研究中的一类材料，可以用于生物医学领域中的组织工程、药物传递和修复医学等方面。
例如，生物可降解支架材料可以在体内逐渐降解，并促进新的组织生长和修复。
5. 具有特殊功能的材料：这类材料在特定环境或条件下拥有特殊的性能和功能。
例如，形状记忆合金可以在恢复原始形状的条件下实现可逆形变，被广泛应用于航天、汽车和医疗器械等领域。
此外，还有具有超疏水性、超吸水性和光学功能的材料等。
新型材料的应用有望在能源、环境、医疗、电子、交通等领域产生重大影响。
通过研发和应用新型材料，可以推动技术创新和社会发展。
然而，新型材料的研究和应用也面临着许多挑战，如成本高昂、可持续性问题和潜在的环境风险等。
因此，在推动新型材料的发展的同时，也要注重与其他领域的协调和平衡。
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新型材料简介江西省物资学校 刘 虹
材料是一切技术发展的物质基础。
随着各国工业和经济建设的发展,传统材料(金属材料等)工业已取得了很大成就,但由于自然资源的日益枯竭和传统材料使用性能的局限性及其他新型材料的兴起,金属材料的重要地位正在被削弱,代之而起的是具有优异性能、特殊功能的新型材料。
1 新型材料的定义及特点
材料的分类方法很多,从使用角度看,可分为两大类,一类是结构材料,另一类是功能材料。
若按其化学性质、结构状态、物理性质、作用功能和用途分类,可归纳成金属材料、无机非金属材料及有机高分子材料3大类。
传统材料已经不能满足现代工业和新技术革命的需要,一大批具有优异性能的结构材料和具有特殊效应的功能材料不断投入使用,目前出现的材料已开始突破了传统分类界限,各种材料之间存在着交叉关系,如非晶态金属介于金属与非金属之间,复合材料是指那些新近发展和正在发展的、具有优异性能的材料。
新型材料的发展有几个特点:(1)新型材料的开发,体现了知识密集的技术,涉及许多学科知识和技术;(2)新型材料的开发需要大量的资金投入,有相当的风险;(3)新型材料品种多,式样多,一般说,新型材料生产规模小、经营分散,新型材料靠优异性能、高质量和不断适应市场需要而生存。
2 新型材料与现代科技的关系
新型材料是发展新技术的物质基础,是
衡量一个国家科学技术和国防力量的重要标志之一。
因而,所有工业发达国家都把新型材料的研究与开发放在特殊重要地位。
以日本为例,早在80年代初期日本科技厅制定的“创造科学技术推进计划”中,7项研究项目中有4项与新型材料有关,日本通产省制定的“下世纪产业基础技术研究开发计划”中,选定12个项目,其中新型材料占50%。
美国对新型材料一向重视基础研究,勿视开发性工作。
近年来,日本在某些新型材料(光导纤维和现代陶瓷等)方面已超过美国,因此,美国宇航局、能源部及国家科学基金会都对拟定的“战略防御计划”(S DI)投入了大量资金,以进行新材料研究与开发。
美国航天飞机大量采用树脂基、金属基复合材料就是新型材料与现代科技发展的结果。
(1)电子光电子信息材料是信息产业发展所必须的
当今正处于信息产业大发展时代,对影响其发展的半导体材料、信息记录及显示材料、敏感材料以及光导纤维等都受到人们的高度重视。
砷化镓集成电路电耗小,电子迁移速度快,工作温度宽,可能成为下一代高速计算机的关键材料,以替代目前使用的硅集成电路;信息记录及显示材料是计算机外围设备的关键材料,当前的工作集中在开发光存储与显示材料、磁光型、相变型可控写光盘材料以及各种液晶,以适应计算机的更高要求;敏感材料就是利用物质对电、光、声、力、热、磁、温度、气氛的微小变化引起的性质改变而制成的工程材料,是各种传感器的基础,
第18卷第6期1998年12月
江 西 冶 金
J I ANG XI MET A LLURGY
V ol.18,N o.6
December1998
收稿日期:1998210220
广泛用于航天、机械、医学和人类生活中,敏感材料种类很多,以陶瓷材料为其主要代表。
金属和有机化合物也可作敏感材料,如形状记忆合金就是例子;光导纤维是光通讯的传输材料,不同于一般的电线和电缆,而是用细如毛发并可弯曲的透明玻璃纤维制成的光缆,它传导的不是电信号,而是光信号,其远距离通讯的效率比普通电缆高10亿倍以上。
(2)高性能的结构材料是空间技术、核利用、海洋开发及交通运输发展的基础
所谓高性能的结构材料就是具有高强度、高韧性、耐高温、抗腐蚀、抗辐射等性能的材料。
其中有机合成材料的比例逐步加大,无机非金属材料的发展势头很旺,而金属材料仍在发展。
工程塑料是机械性能良好的有机高分子材料,广泛应用于各种机器的护罩和形状复杂的构件,各种国车的车身及不同用途的配件,是发展轻型汽车的首选材料;无机非金属材料是以人工化合物的原料制成的特种陶瓷,具有独特的力学、物理、化学、电、磁、光学等性能,是发展宇航、原子能和电子等高、精、尖科学技术不可缺少的材料。
美国波音公司、欧洲空中客车公司都投入大量资金开展陶瓷材料用于航空发动机工作。
1982年,日本进行了世界首次陶瓷柴油机汽车的试车,效果很好,可提高功率45%,节油30%。
金属作为结构材料在相当长的时期内仍将占有十分重要的地位,复合材料就是随着近代科学技术发展而出现的一种新型结构材料。
它是由两种或两种以上不同化学性质或不同组织结构的物质,人工制成的一种多相固体材料,由基体(主要是树脂、塑料、橡胶、金属、陶瓷等)和增强相(粒子、纤维层叠等)组成,其中纤维增强复合材料发展最快。
英国新研制的“乔巴姆”新型坦克,其装甲是两层特殊钢板、中间装有玻璃纤维、超硬陶瓷和树脂材料构成的,具有防御目前各种反坦克武器的能力。
由于复合材料的比强度和比模量高,可减轻飞行器的重量,提高飞行速度。
因此,先进的战斗机复合材料占40%～50%,垂直起落战斗机高达60%～65%。
美国利用纤维增强的树脂基复合材料制作火箭发动机壳体“大力神”、
“北极星”,重量比金属的减轻45%,射程由原来的1600km增加到4000km。
(3)新能源材料、节能材料和生物功能材料与经济发展和提高人们生活质量密切相关从世界范围来看,传统的能源资源开采年代不会太久,而太阳能及其他能源的开发和利用就成为当今的一个重大课题。
发展光电转换材料、贮氢材料、新型磁性材料、超导材料是世界各工业国家研究的又一热点。
光电转换材料,过去主要是单晶硅,但因其成本高及工艺复杂难以和常规电能相抗争,近年来发展的非单晶硅将有一定潜力。
氢是一种理想的能源,利用贮氢材料贮氢作为动力是当今发达国家非常重视的课题。
但目前贮氢开动汽车成本太高,难以推广,还待进一步研究发展。
非晶态金属(Fe-B-Si及Fe-B-Si-
C系)由于其导磁率高,电阻大及铁损只有硅钢片的1/20,成为第三代软磁材料。
硬磁材料由于钕铁硼的出现也有很大发展。
超导材料用于输电可以减少功耗,超导发电机重量轻、体积小、效率高。
当前超导材料研究的就是提高其临界温度,尽快商业化。
生物功能材料的研究正处在发育和开拓应用阶段,整型外科用的C o基合金、不锈钢、钛及合金,牙科用的金合金和镍铬合金,人工瓣膜,人工骨骼用的碳素材料近年来都有较大发展。
总之,新材料工业方兴未艾,人类文明将随着新材料的发展而进入一个崭新的阶段。
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第18卷第6期 刘 虹:新型材料简介 。