摘 要:隨著科學技術的發展,新材料技術也在不斷發展,當前,新材料產業已滲透到國民經濟、國防建設和社會生活的各個領域,新材料作為高新技術的基礎和先導,應用范圍極其廣泛,它同信息技術、生物技術一起成為二十一世紀最重要和最具發展潛力的領域。我們對新材料的研究以及對新材料的應用開發,是人類對物質性質認識和應用向更深層次的進軍。
關鍵詞:新材料;新材料技術;新材料應用
一、新材料的概念
材料是人們用來制成各種機器、器件、結構等具有某種特性的物質實體,是人類社會生活的物質基礎。隨著科學技術的快速發展,材料的種類也發生了很大的變化,相對于傳統材料,開發出了很多新材料。目前,國內外對新材料的定義主要是指新近發展的或正在研發的、性能超群的一些材料,具有比傳統材料更為優異的性能。新材料不僅應用在高端行業,在基礎性產業中也應用的很廣泛。從我們穿的衣服、用的餐具、乘坐的交通工具、棲居的住宅到工作的場所,可能都正使用著新型材料;從大飛機、高速鐵路、新能源汽車等重點工程,到三網融合、物聯網、節能環保等重要產業,都需要一系列新材料技術的突破和應用。歷史證明,材料是人類社會發展的物質基礎和先導,那新材料便是人類社會進步的里程碑。
二、新材料的種類
新材料根據不同的分類方法,有不同的種類。我們把新材料按照材料的性能來進行分類,新材料主要包括結構材料和功能材料。結構材料主要是利用材料的力學和理化性能,以滿足高強度、高剛度、高硬度、耐高溫、耐磨、耐蝕、抗輻照等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的電、磁、聲、光熱等效應, 以實現某種功能,如半導體材料、磁性材料、光敏材料、熱敏材料、隱身材料和制造原子彈、氫彈的核材料等。按照材料的屬性來分類,我們可以把新材料劃分為新型金屬材料、新型無機非金屬材料和新型高分子材料等。新型金屬材料當中主要有新型合金材料,比如鋁合金、鎂合金、鈦合金、稀貴金屬合金等;新型無機非金屬材料中典型的有玻璃纖維、碳纖維、光導纖維、記憶玻璃、防彈玻璃、防輻射玻璃等;新型高分子材料當中主要包括醫用高分子材料和聚合物基符合材料。此外,隨著納米技術的提出和發展,納米技術在材料領域的研究,促使納米材料成為新材料的一個熱點。
三、常見新材料的主要應用
當前,新材料產業已滲透到國民經濟、國防建設和社會生活的各個領域,新材料已逐漸成為高新技術的基礎和先導。目前,新材料技術與其它技術相互依存,它同信息技術、生物技術一起成為二十一世紀最重要和最具發展潛力的領域。
1.半導體材料的應用
當前半導體材料的應用主要體現在三個方面: 第一,半導體材料在照明技術領域的迅猛發展。由于半導體發光二極管 (LED) 的半導體光源的優點較突出,例如由于它的體積和消耗的電量很小,同時又能兼顧環保的價值,目前在照明技術領域具有重大的市場價值。第二,半導體材料在汽車光電子市場的應用。這主要體現在汽車雷達技術,現在越來越多的汽車安裝的防撞雷達就是半導體材料技術的應用。第三、半導體材料和移動通信技術發展的結合。隨著移動通信技術的發展,目前第四代(4G)移動通信技術的概念己早已提出,并且逐步在推廣使用中,這個也為半導體材料的發展帶來了新的發展。
2.磁性材料的應用
隨著信息技術日新月異的發展,磁性材料在市場中的應用也得到了快速的發展,當前磁性材料將在以下幾個領域發揮著重要的作用。第一,磁性材料在通訊領域的應用和發展。隨著移動通信技術的發展,手機的功能的增加必然要求移動技術的發展和提高,而磁性材料技術的發展給移動通信技術提供了有利的支持。第二,磁性材料在計算機領域的應用。計算機是磁性材料的主要應用領域之一,隨著計算機的普及和應用,這給磁性材料的發展帶來了新的機遇和挑戰。
3. 隱身材料的應用
隱身材料是隱身技術的重要組成部分,在裝備外形不能改變的前提下,隱身材料(stealth material)是實現隱身技術的物質基礎。武器系統采用隱身材料可以降低被探測率,提高自身的生存率,增加攻擊性,獲得最直接的軍事效益。因此隱身材料的發展及其在飛機、主戰坦克、艦船、箭彈上應用,將成為國防高技術的重要組成部分。對于地面武器裝備,主要防止空中雷達或紅外設備探測、雷達制導武器和激光制導炸彈的攻擊 ;對于作戰飛機,主要防止空中預警機雷達、機載火控雷達和紅外設備的探測,主動和半主動雷達、空對空導彈和紅外格斗導彈的攻擊。為此,常需要雷達、紅外和激光隱身技術。
材料科學技術的迅速發展,促進了新材料設計與制備加工工藝時代的到來,包括先進制備技術、加工與成形技術在國內的發展,反過來也促進了國民經濟和國防建等各個領域高新技術的發展,促進了人類社會的繁榮和人們生活水平、質量的提高。在當今世界科技發展的大背景下,為了使材料加工技術和應用更加節能、高效和優質,對新材料的研究是我們不得不重視和關心的重大問題。我們對新材料的研究以及對新材料的應用開發,是人類對物質性質認識和應用向更深層次的進軍。
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