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新材料的种类及其应用领域

时间:2023-06-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:最后,按照应用领域来分,一般可以把新材料归为以七类。第一类是信息材料。第二类是能源材料。解决能源问题的关键是能源材料的突破,无论是提高燃烧效率以减少资源消耗,还是开发新能源及利用再生能源都与材料有着极为密切的关系。生物材料是和生命系统结合,用以诊断,治疗或替换机体组织、器官或增进其功能的材料。第四类是汽车材料。第五类是纳米材料与技术。第六类是稀土材料。第七类是新型钢铁材料。

新材料的种类及其应用领域

首先,按结构组成,新材料可以分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、先进复合材料四大类。

其次,按材料性能,新材料可以分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应,以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹氢弹的核材料等。

最后,按照应用领域来分,一般可以把新材料归为以七类。

第一类是信息材料。电子信息材料及产品支撑着现代通信、计算机、信息网络、微机械智能系统、工业自动化和家电等现代高技术产业。电子信息材料产业的发展规模和技术水平,在国民经济中具有重要的战略地位,是科技创新和国际竞争最为激烈的材料领域。微电子材料在未来10~15年仍是最基本的信息材料,光电子材料将成为发展最快和最有前途的信息材料。

第二类是能源材料。全球范围内能源消耗在持续增长,80%的能源来自化石燃料,从长远来看,需要没有污染和可持续发展的新型能源来代替所有化石燃料,未来的清洁能源包括氢能、太阳能、风、核聚变能等。解决能源问题的关键是能源材料的突破,无论是提高燃烧效率以减少资源消耗,还是开发新能源及利用再生能源都与材料有着极为密切的关系。

第三类是生物材料。生物材料是和生命系统结合,用以诊断,治疗或替换机体组织、器官或增进其功能的材料。它涉及材料、医学、物理生物化学及现代高技术等诸多学科领域,已成为21世纪主要支柱产业之一。现在几乎所有类型的材料在健康治疗中都已得到应用,主要包括金属和合金、陶瓷、高分子材料、复合材料和生物质材料。高分子生物材料是生物医用材料中最活跃的领域;金属生物材料仍是临床应用最广泛的承力植入材料,医用钛及其合金以及Ni-Ti形状记忆合金的研究与开发是一个热点,无机生物材料近年来越来越受到重视。(www.xing528.com)

第四类汽车材料。汽车用材在整个材料市场中所占的比例很小,但是属于技术要求高、技术含量高、附加值高的三高产品,代表了行业的最高水平。汽车材料的需求呈现出以下特点:轻量化环保是主要需求发展方向;各种材料在汽车上的应用比例正在发生变化,主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢、铝合金镁合金塑料和复合材料的用量将有较大的增长,汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向。同时汽车材料的回收利用也受到更多的重视,电动汽车、代用燃料汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应用工作不断加强。

第五类是纳米材料与技术。纳米材料及技术将成为第5次推动社会经济各领域快速发展的主导技术,21世纪前20年是纳米材料与技术发展的关键时期。纳电子代替微电子、纳加工代替微加工、纳米材料代替微米材料、纳米生物技术代替微米尺度的生物技术,这已是不以人的意志为转移的客观规律。超导材料与技术:超导材料与技术是21世纪具有战略意义的高新技术,广泛用于能源、医疗交通、科学研究及国防军工等重大领域。超导材料的应用主要取决于材料本身性能及其制备技术的发展。

第六类是稀土材料。稀土材料是利用稀土元素优异的磁、光、电等特性开发出的一系列不可取代的、性能优越的新材料。稀土材料被广泛应用于冶金机械、石油化工、轻工农业、电子信息、能源环保、国防军工等多个领域,是当今世界各国改造传统产业、发展高新技术和国防尖端技术不可缺少的战略物资。

第七类是新型钢铁材料。钢铁材料是重要的基础材料,广泛应用于能源开发、交通运输、石油化工、机械电力、轻工纺织医疗卫生建筑建材、家电通讯、国防建设以及高科技产业,并具有较强的竞争优势。新型钢铁材料发展的重点是高性钢铁材料。其方向为高性能、长寿命,在质量上已向组织细化和精确控制,提高钢材洁净度和高均匀度方面发展。

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