材料应用现状与新材料的发展趋势(ppt 87页)
《当前材料研究热点》课件
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新材料技术
3D打印技术
3D打印技术是一种增材制造技 术，通过逐层堆积材料来构建
三维物体。
该技术广泛应用于航空航天、 医疗、建筑、汽车等领域，可 快速原型制造和定制化生产。
3D打印材料种类不断增多，包 括塑料、金属、陶瓷等，性能 和精度也在不断提高。
研究的意义
阐述本研究的理论和实践意义，包括推动新材料和新技术的研发、 促进各领域的创新发展等。
02
高性能材料
高强度材料
总结词
高强度材料具有出色的力学性能，能够承受极端的压力和温度，广泛应用于航空 航天、汽车、建筑等领域。
详细描述
高强度材料如钛合金、超高强度钢等，通过特殊的制备工艺和合金化等方式，具 有高强度、高刚性和良好的耐磨、耐腐蚀性能。这些材料能够满足各种极端环境 下的使用需求，对于推动技术进步和产业发展具有重要意义。
智能高分子材料
智能高分子材料是一种具有感知和响应外部刺激功能的先进材料，能够 在光、热、电、磁、化学和生物等外部刺激下发生相应的物理或化学变 化。
智能高分子材料的特性主要归因于其独特的分子结构和组成。通过改变 分子链的排列和组合，可以赋予材料各种智能特性，如传感、驱动、信
息存储和药物控释等。
常见的智能高分子材料包括液晶高分子、电致变色高分子、温度敏感高 分子等。它们在信息显示、智能传感器、生物医学等领域具有广泛的应 用前景。
超导材料
总结词
超导材料在低温下具有零电阻和完全抗磁性的特性，对于能 源传输、磁浮交通、磁共振成像等领域有广泛应用前景。
详细描述
超导材料在一定的低温环境下，电阻为零且完全抗磁，能够 实现无损耗的电能传输和强磁场产生。目前研究和应用较多 的超导材料包括金属合金和陶瓷复合材料等，其制备工艺和 性能优化是当前研究的热点。
新材料行业发展趋势和前景
新材料行业发展趋势和前景一、背景介绍新材料是指在材料科学与工程领域中利用新技术和新工艺研制、制备的具有新颖结构、新的性能、新的用途的材料。
随着科技的不断进步和工业的快速发展，新材料行业正成为全球经济的重要支撑。
本文将从多个角度探讨新材料行业的发展趋势和前景。
二、新材料行业的研发与创新新材料行业的发展需要持续的研发和创新。
研发与创新是推动新材料行业发展的核心驱动力。
在如今日新月异的科技环境下，新材料研究人员必须紧跟时代的步伐，不断追求科技的进取。
这包括对材料基础研究的深入，以及对先进技术和工艺的掌握与应用。
三、新材料行业的技术应用新材料行业的发展离不开其他行业的技术应用。
新材料的应用领域广泛，涉及到汽车、航空航天、电子、医疗等方方面面。
例如，高性能的复合材料在航空航天中的应用不仅能提高飞机的飞行性能，还能减轻重量、提高耐久性等。
因此，新材料行业的技术应用将会给其他行业带来巨大的改变和发展。
四、新材料行业的市场需求随着人们生活水平的提高和经济的发展，对新材料的需求日益增加。
比如，在汽车行业，人们对节能环保、安全性能和驾驶舒适性的要求越来越高，这就对新材料的研发提出了更高的要求。
因此，新材料行业有一个巨大的市场需求，这也为新材料行业的发展提供了机遇和挑战。
五、新材料行业的投资前景随着新材料行业的逐渐崛起，越来越多的投资者开始关注这个行业的投资前景。
新材料行业在未来的发展中将有更多的机会。
虽然新材料行业的发展周期相对较长，但是长期来看，投资新材料行业是有较高回报潜力的。
因此，对于资金实力雄厚的投资者来说，投资新材料行业是一个非常不错的选择。
六、新材料行业的环境影响新材料行业的发展不可避免地会对环境产生影响。
一些传统材料的开采和生产过程会对自然环境造成破坏。
因此，在新材料行业的发展中，要重视环境保护，推动绿色制造和可持续发展。
只有注重环保，才能真正实现新材料行业的可持续发展。
七、新材料行业的国际竞争力新材料行业是一个全球性的行业，各国都在争夺新材料的技术和市场。
新材料的发展趋势和应用前景
新材料的发展趋势和应用前景随着科技的不断进步和社会的发展，新材料已经成为了一个备受瞩目的领域。
在新材料领域，我们可以看到一些全新的材料，如纳米材料、生物材料等，它们在不同领域都有着广泛的应用。
在本文中，我将探讨新材料的发展趋势和应用前景。
一、新材料的发展趋势随着现代科技的不断发展，人们对材料的要求也越来越高。
新材料不仅需要具有优良的性能，还需要具备环保、可持续等特点。
因此，新材料的发展趋势主要表现在以下两个方面。
1. 环保可持续新材料的研究随着全球环境问题的日益严重，人们对环保可持续新材料的需求越来越大。
环保新材料主要是指对环境、人体不会有危害的新材料。
可持续新材料则是指对自然资源不会产生过度压迫的新材料。
这些新材料可以降低对环境的影响，同时也能保证资源的可持续利用。
2. 多功能化新材料的研究现代科技对材料性能的要求越来越高，特别是在各个领域中，对材料多功能化的需求也越来越大。
因此，科学家们开始研究一些具备多种功能的新材料，这些材料可以同时具备力学性能、导电性能、导热性能、光学性能等多种特性。
这些新材料的研究，将会使得现代技术更加高效和便利。
二、新材料的应用前景随着新材料的不断发展，它们在各个领域都有着广泛的应用。
下面将会介绍新材料在几个重要领域的应用前景。
1. 新能源新能源是现代社会发展的必需品，新材料在新能源领域的应用与发展前景也非常广阔。
例如，太阳能电池板、风能涡轮、燃料电池等都是依靠新材料的应用而发展壮大的。
纳米材料也在新能源领域有着广泛的应用前景。
例如，纳米管材料的应用可以提高锂离子电池的储能密度，从而实现锂离子电池的大规模商业运用。
此外，纳米材料的应用也可以提高光伏电池板的光电转换效率。
2. 生物医学生物医学是一项重要的领域，新材料的应用在生物医学领域也有着广泛的应用。
例如，由于纳米材料的尺寸与生物分子的尺寸相近，因此可以应用于生物分子的传感技术；生物可降解材料则广泛用于人工骨、人工血管等医学领域。
国内外高分子材料发展概况与趋势课件
3.2.5 生物医学高分子材料:
人工脏器材料（人工心脏、人工肾、人 工肺、人工骨、人造关节、人工血管……);
医用导管及其他医疗卫生用品；
高分子药物: 长效、缓释、靶向、治癌
3.2.6 功能涂料:
装饰、保护和特殊功能相结合，如导电、
阻尼、阻燃防火、隔热、示温、防辐射、微
波吸收、防水、自洁性、杀虫、空气净化、
生物技术: 人工脏器; 医用导管与介入疗法; 高分子药物: 长效、缓释、靶向；
航空航天: 卫星与火箭外壳（碳纤维复合材 料）； 挑战者号航天飞船失事；
新能源: 新型电池（锂离子电池、燃料电池）； LED灯；风力发电.
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3.世界高分子材料工业的发展动向
3.1 高性能化
80年代以来,由于新的工业化大品种聚 合物几乎未再出现, 通过各种改性手段实现 现有高分子材料及其制品的高性能化成为当 前高分子材料的重要发展趋势。
主要品种: 碳纤维、聚芳酰胺（芳纶）纤维、
聚芳酯纤维、超高分子量聚乙烯纤维
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3.2 功能化
随着高新技术的发展, 各种功能化高分子材 料及其制品的应用越来越广泛, 品种越来越多, 要求越来越高, 市场需求量越来越大, 从而为高 分子材料产业提供了许多新的发展机遇。
功能高分子材料已经或正在形成新的产业, 成为高分子材料产业中最有发展前景的新的增长 点。
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3.2.1 电子电器用高分子材料: 覆铜板（线路板） 感光高分子材料
随着集成电路的集成化程度的不断提高, 对 印刷电路感光高分子材料的要求越来越高。 硅橡胶按键 磁性高分子材料:
由高分子材料与磁性粉末复合而成。可 记录声、光、电等信息, 并有重放功能, 广 14
3.2.2 导电和光电高分子材料: 导电聚合物不仅是高分子领域的重大发现 （2000年诺贝尔化学奖），而且对电子信息和其 他有关领域正在产生革命性的影响，正在形成21 世纪的新兴产业。 高分子电致发光材料: 可用作平面显示器和 平面光源，正在实现产业化。 聚合物太阳能电池: 效率已达3％，成本低。
新材料的发展趋势
新材料的发展趋势随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的提高，新材料的研发和应用正处于一个快速发展的阶段。
新材料具有轻量化、高强度、高韧性、耐高温、耐腐蚀等特点，被广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
未来，新材料的发展趋势将主要体现在以下几个方面：1. 纳米材料的应用纳米材料是一种具有纳米尺度特征的新材料，具有独特的物理、化学和生物学特性。
纳米材料的应用领域非常广泛，包括纳米电子材料、纳米生物材料、纳米光学材料等。
未来，随着纳米技术的不断发展，纳米材料的应用将会得到进一步扩大。
2. 智能材料的发展智能材料是一种能够感知外部环境并做出相应响应的材料，具有自修复、自感知、自适应等功能。
智能材料的应用领域包括智能结构、智能传感器、智能电子器件等。
未来，随着人工智能和物联网技术的发展，智能材料将会得到更广泛的应用。
3. 生物可降解材料的推广生物可降解材料是一种能够在自然环境中被微生物降解的材料，具有很好的环境友好性。
生物可降解材料的应用领域包括医疗器械、包装材料、农业膜等。
未来，随着人们对环境保护意识的增强，生物可降解材料的需求将会不断增加。
4. 复合材料的发展复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，具有多种材料的优点，可以弥补单一材料的缺陷。
复合材料的应用领域包括航空航天、汽车、建筑等。
未来，随着材料制备技术的不断改进，复合材料的性能将会得到进一步提升。
5. 3D打印材料的创新3D打印技术是一种快速制造技术，可以根据设计模型直接制造出所需的零件或制品。
3D打印材料的创新将会推动整个制造业的转型升级，未来，随着3D打印技术的不断发展，新型3D打印材料将会不断涌现。
综上所述，新材料的发展趋势将会主要体现在纳米材料的应用、智能材料的发展、生物可降解材料的推广、复合材料的发展和3D打印材料的创新等方面。
随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的不断提高，新材料的研发和应用前景将会更加广阔。
年中 国新材料行业发展现状及发展趋势
年中国新材料行业发展现状及发展趋势新材料作为我国战略性新兴产业之一，在经济社会发展中发挥着越来越重要的作用。
年中已至，让我们一同来审视新材料行业的发展现状，并探讨其未来的发展趋势。
从发展现状来看，我国新材料行业近年来取得了显著的成就。
在政策的大力支持下，研发投入不断增加，产业规模持续扩大。
目前，我国在先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料等领域都取得了一系列突破。
先进基础材料方面，钢铁、有色金属、化工等传统材料经过技术升级和改造，性能得到了显著提升。
例如，高强度、高韧性的钢铁材料广泛应用于汽车、航空航天等领域；高性能铝合金在交通运输领域的应用不断拓展，有效减轻了交通工具的重量，提高了能源利用效率。
关键战略材料领域，我国在稀土功能材料、高性能纤维及复合材料、高温合金等方面取得了重要进展。
稀土永磁材料在新能源汽车、风力发电等领域的需求持续增长；碳纤维及其复合材料在航空航天、体育用品等领域的应用逐渐扩大；高温合金为我国航空发动机等高端装备的发展提供了有力支撑。
前沿新材料是新材料行业的创新前沿，我国在纳米材料、超导材料、生物基材料等领域也取得了一定的成果。
纳米材料在电子信息、生物医药等领域展现出广阔的应用前景；超导材料在能源、交通等领域的潜在应用价值巨大；生物基材料则为可持续发展提供了新的解决方案。
然而，我国新材料行业在发展过程中也面临着一些挑战。
首先，高端材料的研发和生产能力仍有待提高，部分关键材料仍依赖进口，存在“卡脖子”问题。
其次，产学研用结合不够紧密，科研成果转化效率有待提升。
此外，行业标准和检测体系尚不健全，市场竞争秩序有待规范。
展望未来，我国新材料行业发展趋势呈现出以下几个特点：一是技术创新将成为推动行业发展的核心动力。
随着科技的不断进步，新材料的研发将更加注重高性能、多功能、绿色环保等方面。
例如，在新能源领域，开发更高比能的电池材料将是研究的重点；在环保领域，可降解、可回收的新材料将受到更多关注。
新型材料行业的发展现状与未来趋势
新型材料行业的发展现状与未来趋势随着科技的不断进步和人们对可持续发展的追求，新型材料行业正迅速崛起，并引领着未来科技的发展方向。
本文将探讨新型材料行业的发展现状以及未来的趋势。
一、新型材料行业的发展现状新型材料是指那些具有优异性能和应用前景的材料。
随着科学技术的不断进步，新型材料的研究和应用呈现出蓬勃发展的态势。
在各个领域，诸如生物医学、能源、电子、航空航天、环保等行业中，新型材料的应用越来越广泛。
首先，生物医学领域是新型材料应用的重要领域之一。
纳米材料的出现使得医疗设备更小巧轻便，纳米传感器的应用则大大提高了生物分析和医学诊断的精确度。
新型材料还可以被用于修复人体组织和器官，如可降解材料用于骨骼修复，研发出的仿生材料可以实现人机一体化。
其次，能源领域也是新型材料应用的重要领域。
高效能源材料的研究与应用，将寻找替代传统能源的途径。
比如，太阳能电池板材料的研发使得太阳能的转化效率大大提高；新型电池材料则可以提升储能能力和延长电池寿命。
这些新型材料的应用将有助于实现可再生能源的普及和可持续发展。
再次，电子行业也是新型材料应用的重要领域之一。
在电子设备的制造中，新型材料可以用于提高材料的导电性能、降低能耗和提高器件的稳定性。
比如，石墨烯作为新型导电材料，具有高导电性能和机械强度，将在电子产业中发挥重要作用。
此外，新型柔性材料的应用也将推动电子设备的发展，如可拉伸电子皮肤等。
最后，环保领域也是新型材料应用的热点领域。
新型材料的开发和应用有助于降低能源消耗和减少环境污染。
比如，新型节能材料的应用可以提高建筑物的节能效果，减少能源浪费。
另外，绿色新型材料的开发有助于替代传统材料，减少对自然资源的依赖。
二、新型材料行业的未来趋势新型材料行业发展呈现出一些明显的趋势。
首先，纳米材料将成为新型材料研究的重要方向。
纳米材料由于其特殊的尺寸效应和表面效应，具有独特的物理、化学和生物学性质。
因此，纳米材料在医疗、电子、环保等领域的应用潜力巨大。
新材料行业发展现状与趋势分析
新材料行业发展现状与趋势分析随着科技的进步和经济的发展，新材料行业作为一个重要的支柱性产业受到了越来越多的关注。
本文将分析新材料行业的现状以及未来的发展趋势。
一、新材料行业的现状新材料行业包括金属材料、非金属材料以及复合材料等多个子行业。
目前，全球新材料行业正处于快速发展的阶段。
许多国家纷纷加大对新材料行业的支持力度，企业也在不断增加研发投入，促进了行业的创新与发展。
1. 技术创新驱动新材料行业的发展主要受益于技术创新的推动。
近年来，各国政府和企业纷纷提出“创新驱动发展战略”，加大对新材料研发的支持力度，促进了行业的创新。
例如，我国提出了“中国制造2025”战略，将新材料列为重点领域之一，鼓励企业加强技术创新，推动行业向高端领域迈进。
2. 应用领域广泛新材料广泛应用于能源、环保、汽车、航空航天等多个领域。
随着全球环保意识的增强，新材料在节能减排和高效利用资源方面发挥了重要作用。
同时，人们对舒适生活的追求也促进了新材料在汽车、家电等领域的应用。
可以预见，随着技术的不断进步，新材料行业的应用领域将不断拓展。
二、新材料行业的发展趋势新材料行业具有良好的发展前景，以下是该行业未来发展的几个趋势：1. 绿色环保在新材料的研发和应用过程中，环保将成为一个重要的考量因素。
越来越多的新材料企业将绿色研发理念融入到产品设计和生产中，努力减少环境污染和资源消耗。
同时，政府对环保产业的支持力度也将进一步增强，为新材料行业的可持续发展提供保障。
2. 智能化发展随着人工智能、物联网等技术的不断进步，智能材料将成为行业的重要发展方向。
具备自感知、自诊断、自修复等功能的智能材料将会在未来得到广泛应用，为各个领域带来革命性变革。
3. 纳米材料的兴起纳米材料具有较大的比表面积和尺寸效应，能够呈现出与宏观材料不同的性能。
纳米材料的兴起将推动材料科学的发展，并在电子、光电、生物医药等领域带来巨大应用潜力。
4. 循环经济模式新材料行业在发展过程中将逐渐实现从线性经济模式到循环经济模式的转变。
《材料的发展》PPT课件
工业“三废”
废气
废水
废渣
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三、材料制造与环境保护
• 燃料： 煤、石油制品脱硫处理, 减少大气SO2污染。
• 原料： 提高原料的利用率
• “三废”: • 生产工艺:
不能任意排放 “绿色工艺”。
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绿色话题
绿色化学 生产工艺无毒、安全、原子转化率高 绿色食品 安全无公害，不使用化肥和农药 绿色旅游 不破坏自然环境和文物设 绿色装修 施环保材料——无毒 绿色工地 降噪、降尘
大堂灯光部分使用了光纤灯
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光电信息功能材料
光电信息功能材料是具有信息产生、传 输、转换、检测、存储、调制、处理和 显示等功能的材料。光电信息功能材料 不仅是现代信息社会的支柱，也是信息 技术革命的先导；光电信息功能材料的 研究是当代科学的前沿，具有多学科交 叉的特点，是一个极富创新和挑战的领 域。
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不过的了。如果用碳纳米管做绳索，
是唯一可以从月球挂到地球表面，而
不被自身重量所拉断的绳索。如果用
它做成地球-月球乘人的电梯，人们在
月球定居就很容易了。
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3、超导材料
当某种材料在低于某一温 度时，出现电阻为零的现 象即超导现象，该温度即 是临界温度（Tc）。超导 体是一种抗磁体，低于临 界温度时，超导体排斥任 何试图施加于它的磁场，
现在有些同学牙齿排列不整齐,你知道医 学上是采取什么办法进行矫形的吗?
记忆合金材料
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国家节能高科技成果国家“863计划” 项目———由哈尔滨久天蓄能发光科 技有限公司负责开发的纳米节能灯将 于明年初投入市场，纳米节能灯与现 在使用的节能灯相比，节能提高了 30%。
据了解，纳米节能灯的主要原料为
稀土，经烧解成为纳米粉，制作过程 中再添加些镁等元素生产而成。家庭
国内外新材料产业发展现状及趋势分析
国内外新材料产业发展现状及趋势分析新材料是指新出现的具有优异性能或特殊功能的材料，或是传统材料改进后性能明显提高或产生新功能的材料。
新材料是新一轮科技革命和产业变革的基石与先导，是重要的战略性、基础性产业，也是国家面向未来确定的战略必争领域之一。
新材料产业链中，上游为金属原料、合金、化学纤维、陶瓷、塑料、生物基、树脂、石墨等原材料；中游为新材料制造，主要包括石墨烯材料、超导材料、3D打印材料、智能仿生与超材料、纳米材料、生物医用材料以及液态金属等；下游为应用领域，前沿新材料广泛应用于电子电气、汽车、新能源、医疗、航天航空等领域。
国际新材料产业发展现状和趋势发展现状全球新材料产业政策频出。
2008年以来，发达国家纷纷启动“再工业化”战略，将制造业作为回归实体经济、抢占新一轮国际科技经济竞争制高点的重要抓手，材料作为制造业基石的战略地位日益提升。
近年来，世界各国特别是发达国家瞄准新材料产业发展，先后制订了系列专项战略或规划，此外，主要发达国家针对新材料重点领域，如高温合金、碳纤维及复合材料、新型显示材料、新型能源材料、第三代半导体材料、稀土新材料、石墨烯等，还出台了专项政策。
区域化发展特色鲜明。
经过多年的发展，各国已经形成了相对鲜明的发展特色，发展也各有侧重点。
总体上，以美国、欧洲和日本占据领先地位，聚集了一批在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等方面占据绝对优势的新材料龙头企业。
韩国、俄罗斯和我国在新材料某些特定领域处于全球领先地位，位于第二梯队。
第三梯队为巴西、印度等国家，目前处于奋力追赶的状态。
表1 发达国家或地区新材料相关战略规划及方向特色产业发展规模持续扩张。
随着全球高新技术产业快速发展和制造业不断升级，以及可持续发展的持续推进，新材料的产品、技术、模式不断更新，应用领域不断拓展，在产业需求侧及供给侧政策双重作用下，全球新材料产业蓬勃发展，据统计，2022年全球新材料产业市场规模约3.8万亿美元，2016-2022年年均复合增长率约为10.5%。
新材料行业的发展现状与未来趋势
新材料行业的发展现状与未来趋势新材料行业是指以材料科学和工程为基础，利用新理论、新技术和新方法研制开发的具有特殊功能和特殊性能的材料。
随着科技的不断进步和全球经济的发展，新材料行业的发展也逐渐受到重视。
本文将探讨新材料行业的发展现状以及未来的趋势。
一、新材料行业的发展现状新材料行业的发展可谓是日新月异。
在过去的几十年里，新材料行业取得了巨大的突破和进展。
许多新材料的研发和应用已经深入到各行各业，包括电子、航空、汽车等。
高新材料如碳纤维、高性能陶瓷、高分子材料等，已经成为当今工程技术中不可或缺的重要组成部分。
新材料的突破正推动着许多传统产业的转型升级。
以汽车行业为例，传统的钢铁材料正在逐渐被轻量化、高强度的新材料所取代。
这不仅可以提高汽车性能和节能减排，还可以降低生产成本和维修费用。
类似的例子还有电子行业中，新一代的半导体材料正在取代传统的硅材料，提供更高的性能和更小的尺寸。
然而，新材料行业的发展还面临着一些挑战。
首先，新材料的研发和生产需要巨大的资金投入。
一些高端新材料的研发往往需要长时间的实验和试验，而且失败的可能性也比较大。
其次，新材料的市场需求需要时间来培养和发展。
由于新材料的成本通常较高，很多企业和消费者可能并不愿意尝试新材料。
这需要新材料行业加大推广和市场宣传力度，打破传统观念和习惯。
二、新材料行业的未来趋势未来，新材料行业将会面临许多机遇和挑战。
随着全球环保意识的提升和能源危机的加剧，绿色新材料将会成为新材料行业的重要发展方向。
例如，太阳能电池、燃料电池等可再生能源的发展将会对新材料行业产生重要影响。
同时，节能减排、资源循环利用也将成为新材料行业关注的焦点。
此外，随着人工智能、互联网和物联网技术的不断发展，新材料也将与智能化技术融合，开创出更多的应用领域。
智能材料、可穿戴设备等将成为未来新材料行业的热点。
这些新材料将拥有更多的传感、控制和交互功能，为人们的生活和工作带来更多便利和创新。
《材料的利用与发展》PPT下载
②新型纳米油墨的色调更浓，书写的字迹色泽更好；
③将纳米铅粉末加入到固体燃料中，就会使火箭推进器 的前进速度加快好几倍。
金属纳米材料
纳米（nm）是一个长度概念，1纳米是1米的十亿分之一（10-9米），20纳米约 为一根头发丝的三千分之一。
原理：Cu + 2AgNO3 = 2Ag + Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓+ 2NaNO3 Cu(OH)2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
评价：成本高、步骤繁锁。
化学工业给社会带来巨大财富和众多产品的同时，也向 周围环境排放了大量的“三废”（废水、废渣、废气），使 自然界的生态平衡遭受破坏。
人们对于宏观物体（小至肉眼能见的物体，大到宇宙天体）与微观物体（原子、 分子及更小的微粒），都已作了很多研究，取得了很多规律性的认识，然而上述 两个领域之间1~100纳米大小的那块领地，直到20世纪80年代末才被人们重视。 探究纳米领域的意义与价值不仅在于能够获得许多具有独特性能的材料，而且打 开了微观与宏观的通道，对于人们全面认识宏观世界将产生重大的影响。
原始社会 火的发明
石器
陶器
商朝
青铜器
春秋晚期
钢铁的使用
新型材料的使用
21世纪
合成材料的使用
100多年前
随着科学技术的发展，人们有目的地改进材料的性能， 使半导体材料、光纤材料（如图）、碳纤维复合材料等新型 材料不断涌现，促进了通讯、计算机、航空、航天等行业迅 速发展。人类社会进入了信息时代。
光导纤维—— 信息高速公路 的基础材料
材料应用现状与新材料的发展趋势
四、 钢铁工业和有色金属的发展
铸铁——用来制作农具、兵器 等。瓦特发明蒸气机以后，实现工 业化生产。
炼钢技术是在蒸气机出现、能 够提供强大的鼓风和动力以后才发 展起来的。
目前我国的钢产量已跃居世界 首位。
9、要学生做的事，教职员躬亲共做； 要学生 学的知 识，教 职员躬 亲共学 ；要学 生守的 规则， 教职员 躬亲共 守。21 .7.1421 .7.14W ednesday, July 14, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。10: 38:3210 :38:321 0:387/ 14/2021 10:38:32 AM 11、一个好的教师，是一个懂得心理 学和教 育学的 人。21. 7.1410: 38:3210 :38Jul-2114-Jul -21 12、要记住，你不仅是教课的教师， 也是学 生的教 育者， 生活的 导师和 道德的 引路人 。10:38: 3210:3 8:3210: 38Wed nesday, July 14, 2021 13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.7. 1421.7. 1410:38 :3210:3 8:32Jul y 14, 2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教 育好， 他就不 能发展 培养和 教育别 人。202 1年7月 14日星 期三上 午10时 38分32 秒10:3 8:3221. 7.14 15、一年之计，莫如树谷；十年之计 ，莫如 树木； 终身之 计，莫 如树人 。2021 年7月上 午10时 38分21 .7.1410 :38July 14, 2021 16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ，而提 出新的 问题， 却需要 有创造 性的想 像力， 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021 年7月14 日星期 三10时 38分32 秒10:3 8:3214 July 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕 他们而 组织起 来。上 午10时3 8分32 秒上午1 0时38 分10:38: 3221.7. 14
新材料产业PPT课件
新工艺、新技术和新方法等。
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新材料行业发展趋势
（6）生物医用材料
官或增进其功能的新型高技术材料，是材料科学技术中的一个 正在发展的新领域，不仅技术含量和经济价值高，而且与患者 生命和健康密切相关。近10多年以来，生物医用材料及制品的 市场一直保持20％左右的增长率。
高分子材料、生物陶瓷材料和生物医学复合材料等。金属、陶
以碳纳米管为代表的纳米 组装材料；纳米陶瓷和纳米复合材料等高性能纳米结构材料；纳 米涂层材料的设计与合成；单电子晶体管、纳米激光器和纳米开 关等纳米电子器件的研制、C60超高密度信息存贮材料等。 16
新材料行业发展趋势
（4）复合材料
复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组 成具有两个或多个相态结构的材料。该类材料性能优于组成中的任一单 独的材料，而且具有单独组分不具有的独特性能。
（7）智能材料 20世纪80年代中期人们提出了智能材料的概念：智能材料是
模仿生命系统，能感知环境变化并能实时地改变自身的一种或多 种性能参数，作出所期望的、能与变化后的环境相适应的复合材 料或材料的复合。
智能材料是一种集材料与结构、智能处理、执行系统、控制 系统和传感系统于一体的复杂的材料体系。它的设计与合成几乎 横跨所有高技术学科领域。构成智能材料的基本材料有压电材料、 形状记忆材料、光导纤维、电（磁）流变液、磁致伸缩材料和智 能高分子材料等。智能材料的出现将使人类文明进入一个新高度， 但目前距离实用阶段还有一定的距离。
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新材料行业发展趋势
（11）新型建筑材料 保温隔热材料、建筑装饰装修材料等。
其中化学建材包括建筑塑料、建筑涂料、建筑防水、 密封材料、隔热保温材料、隔声材料、特种陶瓷、建筑胶粘 剂等，是我国“十五”期间要重点发展的新型建筑材料。
新材料科技进展 ppt课件
忧，握杆点和助跑速度都有了很大 的提高，最好成绩达到4．83米,这
是人造材料战胜天然材料的典范。
美国运动员玻璃纤维复合杆,5.13m.
而后来随着质量更轻、弹性更大的 尼龙杆,新型碳纤维撑杆出现，运动 成绩也终于突破6米大关(布勃卡 )。 所以说，运动器材的较量并不亚于 赛场上运动员的较量。
在奥运会男子十项全能撑杆 跳项目的比赛中，荷兰选手 马蒂诺（Eugene Martineau ）在撑起上升的瞬间突然断
超级钢
新型钢材的优点是： 高撞击能量吸收率； 高强度-质量比； 实用新型制造工艺； 可以有多种不同性能(寿命、防锈等）。
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PPT课件
国家游泳中心 阳光房 外层膜上分布着密度不均的镀点，这镀点 将有效的屏蔽直射入馆内的日光，起到遮光、降温的作用。水立 方的这层“外衣”可保证90％的自然光进入场馆，这样一来，每 天可以享用9个小时的自然光。这样就大大节省了能源。 1437块 气枕,ETFE(四氟乙烯)制成的膜材料质量轻、强度大，由于自身的 绝水性，它可以利用自然雨水完成自身清洁，是一种新兴的环保 材料。犹如一个个“水泡泡”的ETFE膜具有较好抗压性，厚度仅 如同一张纸的ETFE膜构成的气枕，甚至可以承受一辆汽车的重量
模集成电路的诞生，使计算机运算速度从每秒几 十万次提高到现在的每秒百亿次以上； 航空发动机材料的工作温度每提高100℃，推力 可增大24％； 隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐 射，使敌方探测系统难以发现，
洛克希德公司F-117A 8PP源自课件电子技术的发展－电视机
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PPT课件
电子技术的发展－手机
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PPT课件
2004年奥运会-跑道
塑胶跑道厚度一般为13毫 米，它弹性好、耐磨、防 滑、色彩美观、场地清洁、 易于维护管理、不受气候 等条件影响。这种场地平 坦均匀，可吸收震动，使 运动员弹跳自如，并可防 跌伤。无数大型国际赛事 表明，100米短跑时运动 员在聚氨酯跑道上要比在 传统跑道上快0．2秒以上， 跳远成绩可提高20～30厘 米。
PPT+新材料的应用及发展前景
随着科学技术的进步，开拓了新材料的范围，推动了新材料向更 高、更新方向发展。化学工业生产了大量的化工新材料，为新材料的 发展提供技术支持。 同时，新材料的发展同样可以推动化学工业的科技进步、产业结 构的变化。高性能结构材料的开发、应用，使一些化工机械、设备的 大型化、高效化、高参数化、多功能化有了物质基础，可以满足化工 生产高技术的要求，使一些化工工艺的实现成为可能。纳米材料在化 学工业可广泛应用，是应用于多种化学传感器的最有前途的材料。展 望21世纪，新材料技术的飞速发展，必将为我们的生活带来更美好的 明天。
新材料技术发展ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ方向（影响）
• 新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命， 而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生重大的影 响。 • 材料技术的进步使得“芯片上的实验室”成为可能，大大 促进了现代生物技术的发展。新材料技术的发展赋予材料 科学新的内涵和广阔的发展空间。目前，新材料技术正朝 着研制生产更小、更智能、多功能、环保型以及可定制的 产品、元件等方向发展 。 • 纳米材料 20世纪90年代，全球逐步掀起了纳米材料研究 热潮。由于纳米技术从根本上改变了材料和器件的制造方 法，使得纳米材料在磁、光、电敏感性方面呈现出常规材 料不具备的许多特性，在许多领域有着广阔的应用前景。 专家预测，纳米材料的研究开发将是一次技术革命，进而 将引起21世纪又一次产业革命
分类
• 新材料按材料的属性划分，有金属材料、无机
非多属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机 高分子材料、先进复合材料四大类。
• 按材料的使用性能性能分，有结构材料和功能 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 。
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三、陶瓷材料
陶瓷是一种或多种金属元素同一种非金属（通常为氧）的化 合物，其中尺寸较大的氧原子为陶瓷的基质，较小的金属（或半] 金属如硅等）原子处于氧原子之间的空隙中。
陶瓷的特点是强度高、硬度大、耐腐蚀。缺点是脆性大。
（2）求出预定晶面在三个轴上的截距。 （3）取欲定晶面的三轴截距的倒数，并将其化为最小整数。 （4）把三正数写在圆括号内，并将其化为最小整数。
注意：当某一平面与某轴平行时，该晶面与该轴的截距为无穷 大。
2.立方晶系晶向指数的确定方法
确定晶向指数的步骤如下： （1）选定坐标系，其方法与晶面指数的方法相同。 （2）过坐标原点作一平行于欲求晶向的直线，求出该
氯化钠离子晶体结构
2.共价键 共价键：由共用电子对产生的化学键称为共价键。 共价晶体（原子晶体）：共价键构成的晶体。 共价晶体的特点：强度高，
硬度大，熔点高，挥发性低， 脆性大，是良好的绝缘体。
金刚石共价晶体结构
3.金属键和金属晶体
金属键：在金属中，正离子与自由电子之间的强烈 的化学作用.
金属晶体：金属键构成的晶体。
金属 材料
工程
材料
高分 子材
料
陶瓷 材料
复合 材料
铸铁
钢
有色金 属及其 合金
工程 塑料
合成 橡胶
胶粘 剂
合成 纤维
普通 陶瓷
特种 陶瓷
金属基 非金属 复 合 基复合 材 料 材料
碳钢
合金钢
工程材料的分类
一、 金属材料
金属材料：是以金属元素为基础的材料。 合金：是在纯金属中，有意地加入一种或多种其他元素，通过
在汉代冶铁遗址中，发掘出20多 座冶铁炉和锻炉，炉型庞大，结构复 杂，并有鼓风装置和铸造坑。
四、 钢铁工业和有色金属的发展
铸铁——用来制作农具、兵器 等。瓦特发明蒸气机以后，实现工 业化生产。
炼钢技术是在蒸气机出现、能 够提供强大的鼓风和动力以后才发 展起来的。
目前我国的钢产量已跃居世界 首位。
五、非金属材料的发展
一维纤维中最重要的是光导纤维，可用于通信工程材
料。光导纤维的特点是其信息传输量远比用铜、铅的同轴电缆 大，而且光纤有很强的保密性。
二维材料（薄膜）的发展也很快，特别是电子技术的发
展，需要各种类型的薄膜材料，当前发展最快的是金刚石薄 膜、高温超导薄膜和半导体薄膜等。
4.新型金属材料
高性能金属新材料近期发展方向，主要是通过新技 术、新工艺，提高合金化程度或改变组织，从而大幅度 提高材料的性能，开发出新的品种。例如，可以通过对 合金成分的合理设计及微量元素的控制，研制出了高比 强度与高比模量的AL—Li合金；通过快速冷却（104K/s ～105K/s）可使某些合金成为非晶态，或可以得到微 晶，提高合金化程度，从而使合金得到强化。
晶胞：晶格中能够反映晶格几何特征的最小几 何组成单元。
晶格常数：a、b、c、 α、β、γ
晶胞
晶体结构的七种晶系十四种点阵
晶系
晶胞参数关系
三斜
abc 90o
单斜
abc ==90o
正交
abc ===90o
正方
a=bc ===90o
立方
a=b=c ===90o
基础材料与新材料
绪论
木工教研室 于晓芳
第一节 材料发展概述
材料:人类用来制造各种产品的物质，是人类生产和 生活的物质基础。
能源、信息和材料被称为现代科学技术的三大支柱。
历史学家将人类早期历史划分为石器时代、陶器时代、 青铜时代和铁器时代等.现在人类已进入人工合成材料 的新时期。
一、 石器时代
石器是人类最先使用的工 具。在新石器时代，出现了玉 器、陶器和瓷器。如金镂玉 衣，秦始皇兵马俑等。
第一节 固体材料中的原子排列
固体分为晶体与非晶体两大类。
晶体的特点：原子排列有规则，有固定的熔点，各
向异性；
非晶体的特点：原子排布没有规律，没有固定的熔
点，各向同性。
一、短程有序与长程有序 1.短程有序：原子仅在很小的范围（几个原子的尺度）
内呈一定的规则排列。
2.长程有序：原子在很大的范围内是按一定的规则排列的。
陶瓷材料属于无机非金属材料，由于大部分无机非金属材料 含有硅和其他元素的化合物，所以又叫做硅酸盐材料。它一般包 括无机玻璃（硅酸盐玻璃）、玻璃陶瓷（或称微晶玻璃）和陶瓷 等三类。
按照成分和用途，工业陶瓷材料可分为：
⑴普通陶瓷：即传统陶瓷，主要为硅、铝氧化 物的硅酸盐材料。
⑵特种陶瓷：又叫新型陶瓷，主要为高熔点的 氧化物、碳化物、氮化物、硅化 物等的烧结材料。
⑶金属陶瓷：主要指由金属和陶瓷性非金属组 成的烧结材料。
四、复合材料
复合材料是由两种或两种以上不同材料组合的材 料，其性能优于它的组成材料。复合材料在强度、 刚度和耐腐蚀性方面比单纯的金属、陶瓷和聚合物 都优越，是一类特殊的工程材料，具有广阔的发展 前景。
第一章 材料科学基础知识
木工教研室 于晓芳
工程塑料常用于计算机外壳、接线板、控制按钮、窗玻
璃、容器等。
传统陶瓷主要用于建筑行业，而先进陶瓷材料则在高新技
术领域得到应用。
复合材料尤其是金属基复合材料在航空航天部门得到了广
泛应用。
二、新材料的发展趋势
新材料的研制与开发应用和一个国家的工业实 力及经济、军事力量的增长都有十分密切的关系。
1.先进复合材料
冶金或粉末冶金方法制成的具有金属特性的材料。
金属材料可以分为两大部分： ①黑色金属：铁和以铁为基的合金，包括钢、铸铁和铁合金。 ②有色金属：黑色金属金属以外的所有金属及其合金。
二、高分子材料
高分子材料由大量相对分子质量特别大的大分子 化合物组成，每个大分子皆包含有大量结构相同、相 互连接的链节。
高分子化合物具有较高的强度，良好的塑性，较 强的耐腐蚀性能，很好的绝缘性，以及重量轻等性 能，在工程上是发展最快的一类新型结构材料。
工程上通常根据机械性能和使用状态将高分子材 料分为四大类：
⑴塑料：强度、韧性和耐磨性较好，可制造某些机器零件 或构件的工程塑料，可分为热塑性塑料和热固性塑料。
⑵合成纤维：由单体聚合而成的、强度很高的聚合物，通 过机械处理所获得的纤维材料。
⑶橡胶：经硫华处理的、弹性特别优良的聚合物，有通用 橡胶和特种橡胶两种。
塑性与脆性与分子间的作用力有关，离子晶体和原子 晶体脆性大，金属晶体塑性大。
三、晶体结构的一些重要概念
晶体的刚性球模型
1.晶体、晶格、晶胞及晶系 晶体中原子（离子或分子）在空间呈规
则排列，规则排列的方式称为晶体结构。
晶格：假设通过原子（分子或离子）的中心划 出许多空间直线，构成空间格架。这种 假想的格架称为晶格。
我国是生产瓷器最早的的 国家。
二、 青铜器时代
青铜（铜锡合金）——人类历史上发明的第一种合金。
晚商和西周是我国青铜器时代的鼎盛时期。如 “司母戊”大方鼎，越王 勾践的两把宝剑等。
三、 铁器时代
春秋战国时期已开始大量使用铁器。
春秋晚期出土的铁器：江苏六合程桥楚墓的铁丸、长沙楚 墓的铁鼎。
战国时期已有韧性铸铁生产工艺。
金属晶体的特点：具有良 好的导电性和导热性，塑性好， 强度高，不耐腐蚀。
铜的晶体结构
4.分子键和分子晶体
分子键：存在于中性分子或原子之间的结合力，称为分子 键。
分子晶体：依靠分子键结合 的晶体。
分子晶体的特点：熔点低， 硬度低。
Br2的晶体结构
★熔点、强度、硬度和分子之间的作用力有密切的 关系，作用力越大，则熔点、强度、硬度越大。
金属基复合材料是当前先进复合材料研究中引人 注目的重点领域之一。如碳纤维增强铝，粉末颗粒增强 铝、硼纤维增强铝等。
陶瓷复合材料尚处于研究试制开发阶段，研究的 品种包括陶瓷纤维增强陶瓷和玻璃材料、金属纤维增强 陶瓷和玻璃材料、晶须增强陶瓷和玻璃材料等。
பைடு நூலகம்
2.光电子信息材料
基本材料的研究（如超高纯玻璃、新型 半导体材料、先进薄膜材料等）。
（c）密排六方
常见金属晶体的晶胞结构
四、晶体中的晶面和晶向 晶面：通过晶体中原子（分子或离子）中心的平面。
晶向：通过原子（分子或离子）中心的直线。 在晶体学中经常用晶面指数和晶向指数来表示晶面
和晶向。 1.立方晶系晶面指数的确定方法
确定立方晶系晶面指数的步骤如下：
（1）选定不在预定晶面上的晶格中任一节点为空间坐标系的 原点；以晶格三棱边为坐标轴ox、oy、oz；以晶格常数a、b、c 分别作为ox、oy、oz轴的长度度量单位。
具有长程有序排列的材料称为晶体材料。金属、半导体、 大部分陶瓷材料都是晶体材料。某些高分子材料也是晶体材 料。
二、晶体中原子的结合
化学键分离子键、共价键、金属键和分子键四种。
1.离子键和离子晶体
离子键：由正负离子通过强烈的化学作用而形成的化学键，称为 离子键。
离子晶体：离子键构成的晶体。
离子晶体的特点：硬度大、强度高。 热膨胀系数小，绝缘性好，脆 性大。
菱方
a=b=c ==90o
六方
a=bc ==90o =120o
点阵名称 简单三斜 简单单斜 底心单斜 简单斜方 体心斜方 底心斜方 面心斜方 简单四方 体心四方 简单立方 体心立方 面心立方 简单三方
简单六方
2.晶格尺寸 晶格尺寸是指晶胞的大小，用晶格常数表达。晶
格常数的单位为nm，晶体的晶格常数多为0.1～ 0.7nm。 3.晶胞原子数
3.低维材料
所谓低维材料就是指超微粒子（零维）、纤维（一维）和薄膜
（二维）材料，这是近年来发展最快的材料领域。