材料力学在国内外的发展

学院：工程学院专业：工业设计学号：20114027017 姓名：刘文灵

材料力学在国内外的发展材料力学在国内外的发展

摘要：随着科技的迅猛发展，材料力学在国内外也有很多创新，出现了很多新兴材料，并且用途广泛，方便了人们的生活。

关键词：材料力学国内外新材料

一、材料力学发展史

材料力学，顾名思义，也就是研究构成工程器件物质内部受力情况的一门学科。其研究特点是将宏观的问题放到微观世界去解决，从而搭建解决材料变形、扭转等一系列问题。首先，力学知识最先起源于人类对自然现象的观察和生产劳动过程中的经验积累。而材料力学的起源如果要追溯则应追溯到古代房屋建筑上去。在古中国的宫殿建筑中，由于那是皇权的象征，所以材料的选用在符合审美的需求的基础上最重要的是要使材料在预定年限内不会出现断裂。只是很可惜，在古中国没有形成一套完整的系统。而在西方世界的意大利，意大利科学家为了解决建筑船舶和水闸所需要的梁的尺寸问题，进行了一系列实验，并于1638年提出梁的强度计算公式。但是受到材料力学的发展限制，他所得到的答案并不完全正确。后来英国科学家胡克发表了重要的胡克定律，这才奠定了材料力学的基础。自从18世纪起，材料力学才开始沿着科学的方向发展。

二、新材料

概况

新材料是指新出现或正在发展中的、具有传统材料所不具有的优异性能的材料。它主要包括电子信息、光电、超导材料；生物功能材料；能源材料和生态环境材料；高性能陶瓷材料及新型工程塑料；粉体、纳米、微孔材料和高纯金属及高纯材料；表面技术与涂层和薄膜材料；复合材料；智能材料；新结构功能助剂材料、优异性能的新型结构材料等。新材料产业包括新材料及其相关产品和技术装备。与传统材料相比，新材料产业技术高度密集、更新换代快、研究与开发投入高、保密性强、产品的附加值高、生产与市场具有强烈的国际性、产品的质量与特定性能在市场中具有决定作用。新材料的应用范围非常广泛，发展前景十分广阔，其研发水平及产业化规模已成为衡量一个国家经济发展、科技进步和国防实力的重要标志。

在国内外的发展

综观全世界，新材料产业已经渗透到国民经济、国防建设和社会生活的各个领域，支撑着一大批高新技术产业的发展，对国民经济的发展具有举足轻重的作用，成为各个国家抢占未来经济发展制高点的重要领域。主要发达国家都十分重视新材料产业投入和发展。

1、美国政府在1991至1995年的《国家关键技术报告》中就将材料科学与技术列为重要的研究领域。自1996年以后，该计划的制定方式有所变化，由DARPA(国防高级研究计划局)提出年度修改方案交国会审议，近年有关材料的立项列入到《国防领域的研究、开发、实验

及评估计划》中的61101E子项（国防研究科学，该子项包括信息科学、电子科学和材料科学三大领域）和62712E（材料与电子技术，该子项包括材料加工技术、微电子器件技术、低温电子器件技术和军用医疗与损伤技术四个领域）中，主要预算合计为15亿美元左右。在新材料的单项方面，美国2000年制定的国家纳米技术计划被列为第一优先科技发展计划。 2、德国自1994年就启动了跨世纪国家级新材料研究计划，实施周期为1994—2003年。该计划目标是通过产品创新和技术创新，在新材料制造装备、加工和应用三个方面确保德国的国际领先地位；进入21世纪后，德国在9大重点发展领域均将新材料列为首位，通过开发新材料以确保资源和环境；德国还将纳米技术列为科研创新的战略领域。

3、日本一直十分重视材料技术的发展，把开发新材料列为国家高新技术的第二大目标，认为新材料技术是推动21世纪创新和社会繁荣的主导力量。在日本新的5年“科学技术基本计划”，重点发展的材料技术包括：分析和控制微粒、分子、原子、电子等微观结构技术；高纯化和功能组合技术；功能性结构材料技术；使材料具有特殊功能的表面处理技术；应用计算机设计和制造材料的技术等。

新材料的应用和成就

（1）促进了一批新材料产业的形成和发展，初步形成了完整的新材料体系

一是在电子信息材料领域形成了直径200毫米（8英寸）硅单晶抛光片、纯镓和高纯镓、水平砷化镓晶片等半导体材料产业，以及新型超长余辉发光材料和制品、氮化镓基高度发光材料与发光器件、彩色终端显示用荧光粉、纳米级掺稀土基因——氧化硅玻璃复合光放大功能材料、偏光片彩色感光材料等显示发光材料产业；

二是在电池和电池材料方面形成了包括锂离子电池、方型锂离子电池、锂离子电池极板材料、锂离子电池用六氟磷酸锂、镍氢动力电池正极新材料、动力电池储能材料等在内的完整产业链；

三是在稀土永磁材料的研究开发与应用上，发明了在国际上处于领先水平的钕铁氮新型永磁材料；

四是在稀土提取及相关产品方面形成了我国的特色产业，如高纯稀土金属铈、钍、高纯氧化铕、重稀土金属、稀土复合氧化物燃烧催化剂等；

五是在新型高分子材料方面形成了改性MC尼龙管材和管件、特种工程塑料聚醚酮树脂、光盘级聚碳酸酯、特性氨纶纤维、高分子功能材料热缩细管与母排保护套管等产品系列。（2）支持了具有高性能、高附加值产品的高技术项目，开辟了新的材料产业领域

大连路明科技集团有限公司自主开发研制的高效长余辉稀土发光材料，该材料具有环保、节能、高效蓄能等特点，可广泛应用于消防安全、建筑安装、交通运输、纺织服装以及军事领域，引发了新型自发光产业的诞生与发展。西北有色金属研究院承担的“耐热钕铁硼稀土永磁材料”，该种材料的研制成功将改变我国钕铁硼永磁材料在低水平基础上的重复建设、互相制约的局面，使我国的钕铁硼永磁材料产业发展走上高技术、高效益的健康发展之路。福州大学光催化研究所承担的光催化功能材料及系列产品产业化前期关键技术研究项目，研制出了新型固体超强酸化催化剂，产品属国内首创，达到国际领先水平，具有广阔的市场前景。

（3）带动了整个行业及相关产业的发展

上海北大蓝光公司承担的“氮化镓基高亮度发光材料产业化示范工程”项目实施后，建成了氮化镓基高亮度发光材料生产线，形成年产1亿支蓝光LED的生产能力。该产品具有较强的产业关联度，可以带动氮化镓基LED的原材料生产加工业、电子束蒸发等设备制造业、新型照明产业、信息产业的发展。天津化工研究设计院承担的锂离子电池用六氟磷酸锂