新型材料11-课件（PPT·精·选）.ppt

新型材料及应用主讲:傅乐荣绪论?一、新型材料的特征及分类?新型材料:指那些新近发展或正在发展的、具有优异性能和应用前景的一类材料。??(1)生产制备为知识密集、技术密集和资金密集。? ( 2)与新技术和新工艺发展密切结合。??如:大多新型材料通过极端条件(如超高压、超高温、超高真空、超高密度、超高频、超高纯和超高速快冷等)形成。?(3)一般生产规模小,经营分散,更新换代快,品种变化频繁。?(4)具有特殊性能。?如超高强度、超高硬度、超塑性,及超导性、磁性等各种特殊物理性能。? ( 5)其发展与材料理论关系密切。?? ( 1)根据性能与用途分? 新型结构材料和功能材料。?①新型结构材料? 结构材料是指以力学性能为主要要求,用以制造各种机器零件和工程结构的一类材料。新型结构材料具有更高力学性能(如强度、硬度、塑性和韧性等),能在更苛该介质或条件下工作。?②功能材料? 指具有特定光、电、磁、声、热、湿、气、生物等性能的种类材料。广泛用于能源、计算机、通信、电子、激光、空间、生命科学等领域。?(2) 根据材料本性或结合键分?①金属材料?②元机非金属材料?③高分子材料?④复合材料?二、材料科学的发展趋势?“材料”一词已延用了数千年,但“材料科学”的提出是在 20 世纪 60 年代。材料科学是一门应用科学,研究和发展材料的目的在于应用, 为经济建设服务。须经合理的工艺流程才能制备出具有实际应用价值的材料来,并通过批量生产才能成为工程材料。因此,不久就提出了“材料科学与工程”的名称。 1986 年英国出版的第一部《材料科学与工程百科全书》,对材料科学与工程作了如下定义:材料科学与工程是研究有关材料组成、结构、制备工艺流程、性能和用途的关系及知识的产生与运用。?换句话说,提出了材料科学与工程的四要素:材料组成与结构、材料性能、材料合成生产流程和材料使用效能。?其关系如图 0-1 所示。图 0-1 材料科学与工程四要素及之间关系使用性能合成生产流程性能组成与结构?材料,特别是新型材料,在国民经济中具有举足轻重的地位。对新一代材料的要求是: ?(1)材料结构与功能相结合。?(2)开发智能材料。智能材料必须具备对外界反应能力达到定量的水平。目前的材料还停留在机敏材料水平上,机敏材料只能对外界有定性的反应。?(3)材料本身少无污染,生产过程少污染,且能再生。?(4)制造材料能耗少,本身能创造新能源或能充分利用能源。?材料科学发展趋势: ?(1)研究多相复合材料。?指两个或三个主相都在一个材料之中,如多相复合陶瓷材料,多相复合金属材料,多相复合高分子材料,金属—陶瓷、金属—有机物等。?(2)研究并开发纳米材料。?①把纳米级晶粒混合到材料中,以改善材料脆性。?②利用纳米材料本身的独特性能。?(3)开发机敏材料?机敏材料能同时感知外界环境或参数变化和驱动双重功能。机敏材料还包括具有:热敏感、光敏感、化学敏感及电磁敏感等功能的材料。?(4)研究开发生物医学材料(生物材料) ?指和生物系统结合,以诊断、治疗或替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料。?(5)材料制备工艺、检测技术和计算机应用于材料领域的研究。?现化化制备工艺往往与极端条件密切联系, 如利用空间失重进行晶体生长、强磁场、