新型材料及材料科學與技術的新進展

摘 要：本文就新型材料及材料科學與技術的重要性及新進展進行研究，希望可以為新材料的發展提供借鑒。

關鍵詞：新型材料；材料科學與技術；發展

前言

隨著科學技術的進步和發展，越來越多新型材料被研發并被應用到更為廣泛的領域，材料科學與技術正在悄然推動時代發展的進步，也在改變著人們的生活。通過新型材料的應用和研究，將能夠讓材料科學發揮更大作用，將能夠讓材料科學引領我們進入到新的時代予以更好發展。

一、新型材料及材料科學與技術研究重要性

從某一個角度來說，材料科學與技術是極為重要的學科，其引領者材料的新發展，也在推動著材料技術的新革新和進步。通過材料科學與技術的研究，越來越多的新材料原材料被發現，并應用到新材料的研究之中，讓材料在原有基礎上得到了更好的創新和發展，而且實現材料性能和質量的再提升。而新材料是推動社會發展的重要基礎，也是各個產業發展的重要推動力。如果說鋼鐵、水泥是人們所認識的傳統材料，那么越來越多與鋼鐵、水泥具有相同屬性[1]，但是其無論從材質、質量等方面都遠遠優越于鋼鐵、水泥等傳統材料的新型材料正在悄悄走進人們生活，并在改變和影響人們生活質量方面發揮著作用。諸如微電子、觀點、化工、新能源等等領域都在將新材料應用其中，構成了新材料體系，并在財政、稅收、科技投入等諸多方面進行創新，新型材料及材料科學與技術必將引領社會進入到全新的時代，實現發展的新推動。

二、新型材料及材料科學與技術的新進展

1.結構材料趨向復合化

傳統材料更多的都是單一材料組成，單一材料雖然在制作上較為容易，但是其存在無法克服的缺點。比如陶瓷在應用時候則存在脆性，極容易破碎，這樣在使用時候就難以讓其特性得以充分彰顯。而將不同的材料融合在一起，進行復合，則能夠獲得更好性能的新材料，也能夠讓其彌補單一材料的缺點。也正是因為此，新材和材料科學技術的研究對于復合材料的研究越來越重視，其已經成為當前材料發展的一個重要趨勢。比如陶瓷、金屬材料的組合，金屬與碳材料的組等，都是復合材料的重要代表，這樣組合所形成的復合材料，則能夠避免陶瓷的脆弱，增強材料的剛度，彌補材料熱脹冷縮所引起的炸裂，實現材料韌性的增強。

2.信息材料的多功能集成化

信息材料的應用多樣化源于信息通信網絡和超高速計算機的發展，這讓其對于集成電路的要求越來越高，對于材料的多功能化要求也隨之增強。從材料應用來看，硅極強的半導體應用材料，除此之外，GaAs也在材料發展中引起了越來越多人的關注和重視，它的運算速度遠遠超過硅，而且還具有極強的光電子效應，能夠讓信息實現更快、更好處理，也能夠將實現信息傳輸過程中對于材料的不同要求[2]。特別是在原子加工技術不斷發展的過程中，分子束外延，金屬有機氣相沉積等，都會讓分子或者原子重新排列，形成了人們所認識的新晶體，這樣則能夠讓材料的應用更具多功能性。

3.低維材料的迅猛發展

低維材料主要指的是超微粒、纖維、薄膜等材料，這是近些年來新型材料研究的重點，其在結構和功能性材料方面具有極強的應用前景，是材料發展的重要發展方向。低維材料的發展和應用需要化學法的應用，或者氣相沉積、激光等方法的更好應用來實現，這樣可以制作出如亞微米級的陶瓷或者金屬粉末，并讓其保持在幾個原子或者幾百個原子大小。這樣的顆粒看起來像是原子或者分子的群集，而所展現出來的形態則更為多樣化。部分顆粒也會展現出晶體狀態，比如塊狀，在晶界所占比例則比較大。部分也會以氣態形式呈現，超微粒的熔點較低，能夠達到較快速的速度，在應用過程中也更具靈活性。

4.非平衡材料的發展

從某一個角度來說，很多材料都是非平衡態材料，諸如鋼鐵便是非平衡態材料的重要代表。在這里所說的非平衡態材料主要指的是具有不穩定性，并具有特殊性能的材料，通過作用能夠實現狀態的變化。比如，飽和固溶體或者非晶態等[3]。非平衡材料因為具有形態的多樣化，能夠結合不同的需要進行變化，所應用的領域更加廣泛，也能夠實現更好的作用發揮。比如某些鐵基合金的非晶態則具有極為優越的磁學性能，已經成為很好的磁頭材料。再比如硅鋼片則與鐵相比則能夠減少三分之二的損耗，在應用方面更具發展前景。準晶也是通過快速冷卻而形成的一種狀態，在應用中也凸顯出了重要優勢。

三、結束語

新型材料及材料科學技術的應用是其他材料所無法替代的，也是材料發展的重要趨勢和方向。相關研究人員更加需要結合當前的社會需要，以及材料的應用情況，探索更多的新型材料應用方式，讓材料科學與技術推動新型材料向著更好方向不斷發展。

參考文獻

[1]師昌緒.新型材料及材料科學與技術的新進展[J].中國機械工程，2017（1）：9-11.

[2]程建江.材料科學與技術革命[J].實事求是，2018（4）：64+70.

[3]葉奇，王鑫，余心宏.低碳經濟與材料科學技術的發展[J].生產力研究，2017（12）：92-94.

作者簡介：

姓名：胡意，1999年6月27號，學校：延邊大學，專業 物理學，年級 2017級，郵編：133002