新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。
结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能,如新✅型陶瓷材料、非晶态合金(金属玻璃)等。功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。近几年,世界✅上研究、发展的新材料主要包括复合新材料、超导材料、能源材料、磁性材料、智能材料、纳米材㊣料等。
超导材㊣料,又称为超导体,由荷兰物理学家昂尼斯发现。根据临界温度的不同,超导材料可以被分为高温超导材料和低温超导材料。
特点:一是处于㊣超导态时电阻为零,利用超导体可最大限度地降低超高压输电的损耗;其次是抗磁性,即处于超导态时,外部磁场在一㊣定范围内,超导材料内的磁场恒为零。目前超导悬浮技术被应用在无磨损轴承、磁悬浮列车,以及粒子加速器、核聚变反应堆的研制上。
智能材㊣料是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是继㊣天然㊣材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一,将支撑未来高技术的发展,使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失,实现结构功能化、功能多样化。
纳米结构通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。一般情况下,对于固体粉末或纤维,当其㊣有㊣一维尺寸小于100nm,即达到纳米尺寸,即可称为所谓纳米材料。
特点:纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所✅占比例大等特性,超微颗粒的表面具有很高的✅活性,在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。
当纳米微粒尺寸与光波波长,传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,它的周期性边界被破坏,非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少,从而使其声、光、电、磁,热力学等性能呈现出新的物理性质的变化称为小尺寸效应。小尺寸效应使铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电。
石墨烯,是目前发现的厚度最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯电阻率极低,电子迁移的速度极快。作为一种良好的导体,石墨烯适用于新能源电池的制造。
半导体材料是指常温下导电性介于导体与绝缘体之间的材料。其可以大致分为元素半导体、化合物半导体、无定形半导体材料、有机半导体材料等。其中元素半导体有硅、锗、硒、硼、锑等;化合㊣物半导体,重要的有砷化镓、磷化锢、碳化硅等。
硅是一种产量最大、应用最㊣广的半导体材料,可以用于二极管级、整流器件级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位,在半导体材料应用中最具有影响力。
砷化镓是一种重要的半导体材料,可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电路衬底、红外探测㊣器等。
高分子合成材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等,塑料、橡胶、纤维被称为现代三大高分子材料,具有塑性良好、耐腐蚀性能强、绝缘性能优✅越、质量轻、强度较低等特点。
塑料合金是将㊣几种塑料基体以物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料,因此它是由塑料和塑料合成的。
汽车轮胎的主要成分为天然橡胶和合成橡胶,其中,合成橡胶是人工合成的高弹性聚合物,是一种典型有机合成材料。
新材料技术是按照人的意志,通过物理研究、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研究过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。
结构材料主㊣要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能,如新型陶瓷材料、非晶态合金(金属玻璃)等。功能材料主要是利用其所具有的电、光、声、磁、热等功能和物理效应。近几年,世界上研究、发展的新材料主要包括复合新材料、超导材料、能源材料、磁性材料、智能材料、纳米材㊣料等。
超导材✅料,又称为超✅导体,由荷兰物理学家昂尼斯发现。根据临界温度的不同,超导材料可以被分为高温超导材料和低温超导材料。
特点:一是处于超导态时电阻为零,利用超导体可最大限度地降低超高压输电的损耗;其次✅是抗磁性,即处于超导态时,外部磁场在一定范围内,超导材料内的磁场恒为零。目前超导悬浮技术被应用在无磨损轴承、磁悬浮列车中国橡胶工业网,以及粒子加速器、核聚变反应堆的研制上。
智能材料是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。智能材料是㊣继天然材料、合成㊣高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料,是现代高技术新材料发展的重要方向之一,将支撑未来高技术的发展,使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失,实现结构功能化、功能多样化。
纳米结构通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。一般情况下,对于固体粉末或纤维,当其有一维尺寸小于100nm,即达到纳米尺寸,即可称为所谓纳米材料。
特点:纳米材料具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大等特性,超微颗粒的表面具有㊣很高的活性,在空气中金属颗粒会迅速氧化而燃烧。
当纳米微粒尺寸与光波波长,传导电子的德布罗意波长及超导态的相干长度、透射深度等物理特征尺寸相当或更小时,它的周期性边界被破坏,非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少,从而使其声、光、电、磁,热力学等性能呈现出新的物理性质的变化称为小尺寸效应。小尺寸效应使铜颗粒达到纳米尺寸时就变得不能导电。
石墨烯,是目前发现的厚度最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。石墨烯电阻率极低,电子迁移的速度极快。作为一种良好的导体,石墨烯适用于新能源电池的制造。
半导体材料是指常温下导电性介于导体与绝缘体之间的材料。其可以大致分为元素半导体、化合物半导体、无定形半导体材料、有机半导体材料等。其中元素半导体有硅、锗、硒、硼、锑等;化合物半㊣导体,重要的有砷化镓、磷化锢、碳化硅等。
硅是一种产量最大、应用最广的半导体材料,可以用于二极管级、整流㊣器件㊣级、电路级以及太阳能电池级单晶产品的生产和深加工制造,其后续产品集成电路和半导体分离器件已广泛应用于各个领域,在军事电子设备中也占有重要地位,在半导体材料应用中最具有影响力。
砷化镓是一种重要的半导体材料,可以制成✅电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电㊣路衬底、红外探测器等。
高分子合成材料包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等,塑料、橡胶、纤维被称为现代三大高✅分子材料,具有塑性良好、耐腐蚀性能强、绝缘性能优越、质量轻、强度较低等特点。
塑料合金是将几种塑料基体以物理共混或化学接枝的方法而㊣获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料,因此它是由塑料和塑㊣料合成的。
汽车㊣轮胎的主要成分为天然橡胶和合成橡胶,其中,合成橡㊣胶是人工合成的高弹性聚合物,是一种典型有机合成材料。
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