新型材料11 PPT课件.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、