新型材料学选修课论文

新型材料发展

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新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料，具有比传统材料更为优异的性能。新材料与信息、能源、医疗卫生、交通、建筑等产业联系紧密，不仅包括纳米材料、磁性材料等产品，还包括与能源结合紧密的新型能源材料，应用领域十分广泛。随着信息、生物、航空航天、核技术等新兴高技术产业的发展和传统材料的高技术化，新材料产业蓬勃发展。当今世界上各种新材料市场规模每年已超过4000多亿元，由新材料带动而产生的新产品和新技术则是更大的市场，新材料产业成为21世纪初发展最快的高新技术产业之一。近年来，在我国新材料产业发展过程中，国家给予大力支持，初步形成了比较完整的新材料产业体系。我国新材料产业呈现快速健康发展的良好态势，在一些重点、关键新材料的制备技术、工艺技术、新产品开发及节能、环保和资源综合利用等方面取得了明显成效，促进了一批新材料产业的形成与发展。中国新材料产业在国际产业布局中正处于由低级向高级发展的阶段，随着对外开放和与全球业界的广泛交流合作，中国新材料产业逐步发展壮大，技术水平得到大幅提升。由于看好中国新材料市场的发展潜力，国际材料巨头纷纷调整其在中国的战略布局。

现阶段，我国新材料产业链条不断延伸，细分领域不断涌现，产业上下游进一步融合。同时，新材料与基础材料产业结合日益紧密，其发展趋势将是结构功能复合化、功能材料智能化、材料器件集成化、制备技术绿色化，最终达到新一代材料具有的多功能、少污染、低消耗、低成本和寿命长的要求。

我国大力发展新型材料主要有：稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料。积极发展高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料。这些新型材料在未来发挥的作用是巨大的、是其他材料不可代替的。例如：稀土永磁分钐钴（SMCo）永磁体和钕铁硼（NdFeB）系永磁体，其中钐钴磁体的磁能积在15-30MGOe之间，钕铁硼系永磁体的磁能在27-50MGOe之间，被称为“永磁王”，是目前磁性最高的永磁材料。稀土永磁材料作为一种重要的功能材料，广泛的应用在能源、交通、机械、医疗、计算机、家电等领域，在国民经济中扮演重要角色。低碳经济的到来，将大幅促进对钕铁硼等永磁材料的需求；新型生物医用金属材料目前用于临床的生物医用材料主要包括生物医用金属材料、生物医用有机材料（主要指有机高分子材料）、生物医用无机非金属材料（主要指生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料）以及生物医用复合材料等。与生物陶瓷及生物高分子材料相比，生物医用金属材料，如不锈钢、钴基合金、钛和钛合金以及贵金属等具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它医用材料不可替代的优良性能。生物医用金属材料在应用中面临的主要问题，是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散以及植入材料自身性质的退变，前者可能导致毒副作用，后者可能导致植入失效。

新型材料在众多领域都有很大的贡献，中国是一个军事大国，军事工业对新型材料的需求是巨大的。我国在70年代前后进行了阻尼减震降噪材料的研究工作，并取得了一定的成果，但与发达国家相比，仍有一定的差距。阻尼材料在航

空航天领域主要用于制造火箭、导弹、喷气机等控制盘或陀螺仪的外壳；在船舶工业中，阻尼材料用于制造推进器、传动部件和舱室隔板，有效地降低了来自于机械零件啮合过程中表面碰撞产生的振动和噪声。在兵器工业中，坦克传动部分（变速箱，传动箱）的振动是一个复杂振动，频率范围较宽，高性能阻尼锌铝合金和减振耐磨表面熔敷材料技术的应用，大大减轻了主战坦克传动部分产生的振动和噪声。现代攻击武器的发展，特别是精确打击武器的出现，使武器装备的生存力受到了极大的威胁，单纯依靠加强武器的防护能力已不实际。采用隐身技术，使敌方的探测、制导、侦察系统失去功效，从而尽可能地隐蔽自己，掌握战场的主动权。抢先发现并消灭敌人，已成为现代武器防护的重要发展方向。隐身技术的最有效手段是采用隐身材料。国外隐身技术与材料的研究始于第二次世界大战期间，起源在德国，发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯等先进国家。目前，美国在隐身技术和材料研究方面处于领先水平。在航空领域，许多国家都已成功地将隐身技术应用于飞机的隐身；在常规兵器方面，美国对坦克、导弹的隐身也已开展了不少工作，并陆续用于装备，如美国M1A1坦克上采用了雷达波和红外波隐身材料，前苏联T－80坦克也涂敷了隐身材料。

为了实现可持续发展的目标，将新型材料对环境造成的负荷控制在最小限度之内，需要开发研究环保型新型材料人类一直在开发研究能够满足性能要求的新型材料，使新型材料的品种不断增多，功能不断完善，性能不断提高。随着社会发展，科学进步，人们对环境质量的要求将越来越高，对新型材料的功能与性质也将提出更高的要求，这就要求人类不断地研究开发具有更高性能，同时与环境协调的新型材料，在满足现代人日益增长的要求的同时，符合可持续发展的原则。让有限的资源，在生活、生产中发挥最大的作用。