Překlad
Upravit překlad
vedle 
Definice a klasifikace nových materiálů: New materials refer to those materials that have just appeared or are already developing and have excellent properties and special functions that traditional materials do not have. Mezi novými materiály a tradičními materiály není jasná hranice. Nové materiály jsou vyvíjeny na základě tradičních materiálů.
Jak jsou definovány a klasifikovány nové materiály? Nejprve se podívejme na definici nových materiálů:
Nové materiály se týkají těch materiálů, které se objevily nebo se již vyvíjejí a mají vynikající vlastnosti a speciální funkce, které tradiční materiály nemají. Mezi novými materiály a tradičními materiály není jasná hranice. Nové materiály jsou vyvíjeny na základě tradičních materiálů. Tradiční materiály mohou být vyvinuty na nové materiály prostřednictvím vylepšení složení, struktura, navrhnout a zpracovat pro zlepšení výkonu materiálu nebo mít nové vlastnosti.
Definice a klasifikace nových materiálů
Jako základ a předchůdce high-tech, nové materiály mají velmi široký rozsah použití. Společně s informačními technologiemi a biotechnologiemi, staly se nejdůležitějšími a nejperspektivnějšími obory 21. století. Stejně jako tradiční materiály, nové materiály lze klasifikovat z mnoha různých hledisek, jako je strukturální složení, funkce a oblast použití. Různé klasifikace jsou propletené a vnořené. V současné době, nové materiály jsou obecně rozděleny do následujících hlavních oblastí podle aplikačních oblastí a aktuálních oblastí výzkumu:
Elektronické informační materiály, nové energetické materiály, nanomateriály, pokročilé kompozitní materiály, pokročilé keramické materiály, ekologických ekologických materiálů, nové funkční materiály (včetně vysokoteplotních supravodivých materiálů, magnetické materiály, diamantové filmy, funkční polymerní materiály, atd.), biomedicínské materiály, vysoce výkonné konstrukční materiály, inteligentní materiály, nové stavební a chemické nové materiály, atd.
Elektronickými informačními materiály se rozumí materiály používané v oblastech mikroelektroniky, optoelektronická technologie a nové komponenty základních produktů, zejména včetně polovodičových mikroelektronických materiálů reprezentovaných monokrystalickým křemíkem; optoelektronické materiály reprezentované laserovými krystaly; elektronické keramické materiály reprezentované dielektrickou keramikou a termosenzitivní keramikou; magnetické materiály reprezentované neodymem železo bor (NdFeB) materiály s permanentními magnety; komunikační materiály z optických vláken; Materiály pro ukládání dat převážně založené na magnetickém ukládání a ukládání na optickém disku; piezoelektrické krystaly a tenkovrstvé materiály; zelené bateriové materiály reprezentované vodíkovými skladovacími materiály a lithiovými iontovými materiály, atd. Tyto základní materiály a jejich produkty podporují rozvoj moderních informačních odvětví, jako jsou komunikace, počítače, informační zařízení a síťové technologie.
Celkový vývojový trend elektronických informačních materiálů směřuje k velkým rozměrům, vysoká uniformita, vysoká integrita, stejně jako tenký film, multifunkčnost a integrace. Současné oblasti výzkumu a technologické hranice zahrnují polovodičové materiály třetí generace reprezentované polovodičovými materiály s širokým pásmem, jako jsou flexibilní tranzistory., fotonické krystaly, fotonické krystaly, SiC, GaN, ZnSe, organické zobrazovací materiály, a různé nanoelektronické materiály.
Nová energie a technologie obnovitelné čisté energie jsou jednou z pěti nejdůležitějších technických oblastí ve vývoji světové ekonomiky 21.. Nová energie zahrnuje primární energii, jako je solární energie, energie z biomasy, jaderná energie, větrná energie, geotermální energie, energie oceánu, a vodíková energie v sekundárních zdrojích energie. Nové energetické materiály jsou klíčové materiály používané k realizaci transformace a využití nové energie a vývoji nových energetických technologií. Zahrnují především materiály nikl-vodíkových baterií reprezentované materiály slitiny vodíkové akumulační elektrody, materiály lithium-iontových baterií reprezentované lithium-uhlíkovými zápornými elektrodami a kladnými elektrodami LiCoO2, materiály palivových článků, materiály solárních článků reprezentované Si polovodičovými materiály, a reaktorové jaderné energetické materiály reprezentované uranem, deuterium, a tritium.
Současná výzkumná ohniska a technologické hranice zahrnují materiály pro skladování vodíku s vysokou energií, materiály polymerových baterií, středněteplotní pevné oxidové elektrolytické materiály palivových článků, a polykrystalické tenkovrstvé materiály solárních článků.
Nanomateriály jsou obecný termín pro nulovou dimenzi, jednorozměrný, dvourozměrný, a trojrozměrné materiály s efekty malé velikosti složené z ultrajemných částic o velikosti menší než 100 nm (0.1-100nm). Koncept nanomateriálů vznikl v polovině 80. let. Protože nanomateriály vykazují jedinečné optické vlastnosti, elektrický, magnetický, tepelný, mechanické, a mechanické vlastnosti, nanotechnologie rychle pronikla do různých oblastí materiálů a stala se horkým tématem současného světového vědeckého výzkumu. Podle fyzické formy, nanomateriály lze zhruba rozdělit do pěti kategorií: nanoprášky, nanovlákna, nanofilmy, nanobloky, a nanofázově oddělené kapaliny. Ačkoli nanomateriály, které byly industrializovány, jsou hlavně nanopráškové materiály, jako je uhličitan vápenatý, bílé saze, a oxid zinečnatý, a další jsou v podstatě stále ve fázi primárního výzkumu laboratoře, a očekává se rozsáhlé uplatnění 5-10 let později, není pochyb o tom, že nanotechnologie reprezentovaná nanomateriály bude mít hluboký dopad na hospodářský a sociální rozvoj 21..
Současná výzkumná ohniska a technologické hranice zahrnují: nano-montážní materiály reprezentované uhlíkovými nanotrubičkami; vysoce výkonné nanostrukturní materiály, jako je nanokeramika a nanokompozity; návrh a syntéza nano-povlakových materiálů; vývoj nanoelektronických zařízení, jako jsou jednoelektronové tranzistory, nanolasery a nanospínače, a materiály pro ukládání informací C60 s ultra vysokou hustotou.
Kompozitní materiály jsou materiály se dvěma nebo více fázovými strukturami složenými ze dvou nebo více materiálů s různými vlastnostmi prostřednictvím fyzikálního a chemického slučování. Tento typ materiálu má nejen lepší výkon než jakýkoli jednotlivý materiál ve složení, ale má také jedinečné vlastnosti, které samotné komponenty nemají.
Kompozitní materiály lze rozdělit do dvou kategorií podle jejich použití: strukturální kompozitní materiály a funkční kompozitní materiály. Konstrukční kompozitní materiály se používají především jako materiály pro nosné konstrukce. Skládají se z výztužných součástí, které mohou nést zatížení (jako je sklo, keramika, uhlík, polymery, kovy, přírodní vlákna, tkaniny, kníry, listy a částice, atd.) a matricové komponenty, které mohou spojovat výztuhy, aby vytvořily celý materiál a přenášely sílu (jako je pryskyřice, kov, keramika, sklo, uhlík a cement, atd.). Konstrukční materiály se obvykle dělí na kompozity na bázi polymerů, kompozity na bázi kovu, kompozity na keramické bázi, kompozity na bázi uhlíku a kompozity na bázi cementu podle různých matric. Funkční materiály se týkají kompozitních materiálů, které poskytují další fyzikální, chemikálie, biologické a další vlastnosti kromě mechanických vlastností. Existuje mnoho druhů kompozitních materiálů, včetně piezoelektrických, vodivý, radarové stealth, permanentní magnet, fotochromní, pohlcování zvuku, zpomalovač hoření, bio-samoabsorpce, atd., které mají širokou perspektivu rozvoje. V budoucnu, podíl funkčních kompozitních materiálů převýší podíl strukturálních kompozitních materiálů a stane se hlavním proudem vývoje kompozitních materiálů. Směr výzkumu kompozitních materiálů se v budoucnu zaměří především na nanokompozity, bionické kompozitní materiály, a rozvoj multifunkčních, chytré a inteligentní kompozitní materiály.
Eko-environmentální materiály byly navrženy v souvislosti s uvědoměním si důležitého strategického významu ekologické ochrany a ochrany životního prostředí a skutečnosti, že země po celém světě se ubírají cestou udržitelného rozvoje.. Jsou nevyhnutelným trendem ve vývoji materiálové vědy a inženýrského výzkumu doma i v zahraničí. Obecně se má za to, že eko-environmentální materiály jsou materiály, které mají uspokojivý výkon a jsou vybaveny vynikající koordinací životního prostředí..
Charakteristikou tohoto typu materiálu je, že spotřebovává méně zdrojů a energie, má malé znečištění ekologie a životního prostředí, má vysokou míru recyklace, a je v souladu s ekologickým prostředím po celý životní cyklus od výroby materiálu, použití, likvidaci k recyklaci a recyklaci. Hlavně zahrnout: materiály kompatibilní s životním prostředím, jako jsou čistě přírodní materiály (dřevo, kámen, atd.), biomimetické materiály (umělé kosti, umělé orgány, atd.), zelené obalové materiály (zelené obalové sáčky, obalové nádoby), ekologické stavební materiály (netoxické dekorativní materiály, atd.); ekologicky rozložitelné materiály (biologicky rozložitelné plasty, atd.); environmentální inženýrské materiály, jako jsou materiály pro obnovu životního prostředí, materiály pro čištění životního prostředí (molekulární síta, materiály iontového síta), ekologické alternativní materiály (přísady do pracích prostředků bez obsahu fosforu), atd.
Výzkumná místa a směry vývoje eko-environmentálních materiálů zahrnují design recyklovaných polymerů (plasty), teoretický systém hodnocení materiálové environmentální koordinace, a nové procesy, nové technologie a nové metody ke snížení ekologické zátěže materiálů.
Biomedicínské materiály jsou novým typem high-tech materiálů používaných k diagnostice, léčit nebo nahrazovat lidské tkáně a orgány nebo zlepšovat jejich funkce. Jsou novým a rozvíjejícím se oborem materiálové vědy a technologie. Mají nejen vysoký technický obsah a ekonomickou hodnotu, ale také úzce souvisí se životem a zdravím pacientů. V minulosti 10 roky, trh s biomedicínskými materiály a produkty si udržuje tempo růstu přibližně 20%.
Biomedicínské materiály
Biomedicínské materiály se dělí na lékařské kovové materiály, lékařské polymerní materiály, biokeramické materiály a biomedicínské kompozitní materiály podle materiálového složení a vlastností. Kovy, keramika, polymery a jejich kompozitní materiály jsou nejpoužívanějšími biomedicínskými materiály. Podle přihlášky, biomedicínské materiály lze rozdělit na materiály degradovatelné a absorbovatelné, materiály pro tkáňové inženýrství a umělé orgány, materiály s řízeným uvolňováním, bionické inteligentní materiály, atd.
Směry výzkumu a vývoje biomedicínských materiálů jsou především:
V polovině 80. let 20. století, lidé navrhli koncept chytrých materiálů (Smart Materials nebo Intelligent Material System): Chytré materiály napodobují životní systémy, dokáže vnímat změny prostředí a měnit jeden nebo více vlastních výkonnostních parametrů v reálném čase, a vyrobit požadované kompozitní materiály nebo kompozitní materiály, které se mohou přizpůsobit změněnému prostředí.
Chytré materiály jsou komplexní materiálový systém, který integruje materiály a struktury, inteligentní zpracování, prováděcí systémy, řídicí systémy a senzorové systémy. Jeho design a syntéza pokrývají téměř všechny high-tech disciplíny. Mezi základní materiálové složky, které tvoří chytré materiály, patří piezoelektrické materiály, materiály s tvarovou pamětí, optických vláken, elektro-(magneto-)reologické tekutiny, magnetostrikční materiály a chytré polymerní materiály.
Vznik chytrých materiálů přivede lidskou civilizaci na novou úroveň, ale od praktického jeviště je to ještě určitý odstup.
Budoucí výzkumná centra zahrnují následujících šest aspektů:
Konstrukční materiály odkazují na technické materiály, jejichž hlavním znakem jsou mechanické vlastnosti. Jsou to nejpoužívanější materiály v národním hospodářství. Z věcí denní potřeby, budovy až po automobily, letadla, satelity a rakety, všechny získávají svůj tvar, velikost a pevnost prostřednictvím nějaké formy strukturálního rámce. Do této kategorie patří tradiční materiály jako ocel a neželezné kovy. Vysoce výkonné konstrukční materiály obecně označují konstrukční materiály s vyššími mechanickými vlastnostmi, jako je pevnost, tvrdost, plasticita a houževnatost, a přizpůsobit se speciálním požadavkům na životní prostředí. Zahrnují nové kovové materiály, vysoce výkonné konstrukční keramické materiály a polymerní materiály.
Aktuální výzkumné hotspoty zahrnují: vysokoteplotní slitiny, nový slitin hliníku a slitiny hořčíku, vysokoteplotní konstrukční keramické materiály a polymerní slitiny.
Funkční materiály jsou materiály, které vykazují speciální vlastnosti, jako je elektřina, magnetismus, světlo, biologie a chemie kromě mechanických vlastností. Kromě informací, energie, nano, biomedicínské a jiné materiály představené dříve, mezi nové funkční materiály patří především vysokoteplotní supravodivé materiály, magnetické materiály, diamantové filmy, funkční polymerní materiály, atd.
Aktuální výzkumné hotspoty zahrnují: nanofunkční materiály, nanokrystalické permanentní magnety vzácných zemin a slitinové materiály pro skladování vodíku vzácných zemin, sypké amorfní materiály, vysokoteplotní supravodivé materiály, slitinové materiály s magnetickou tvarovou pamětí, magnetické polymerní materiály, technologie přípravy diamantového filmu, atd.
Nové chemické materiály jsou základními surovinami používanými v oblastech chemického průmyslu, ropa, atd., včetně organických fluorových materiálů, organické křemíkové materiály, vysoce výkonná vlákna, nano-chemické materiály, anorganické funkční materiály, atd. Nanochemické materiály a speciální chemické povlaky jsou v posledních letech ohniskem výzkumu.
Pokročilé keramické materiály označují produkty s vynikajícím výkonem vyrobené z rafinované vysoce čisté, ultrajemné anorganické sloučeniny jako suroviny a pokročilá technologie přípravy. Podle požadavků strojírenské technologie na výkonnost výrobku, vyrobené výrobky mohou mít piezoelektriku, feroelektrický, vodivý, polovodič, magnetický, atd. nebo mají vynikající vlastnosti, jako je vysoká pevnost, vysoká houževnatost, vysoká tvrdost, odolnost proti opotřebení, odolnost proti korozi, vysoká teplotní odolnost, vysoká tepelná vodivost, izolace nebo dobrá biokompatibilita.
Pokročilé keramické materiály
Pokročilé keramické materiály se obecně dělí do tří kategorií: konstrukční keramika, kompozitní materiály na keramické bázi a funkční keramika. Většina funkční keramiky je široce používána v elektronickém průmyslu a běžně se také označuje jako elektronické keramické materiály. Například keramické izolační materiály, keramické substrátové materiály, keramické obalové materiály používané k výrobě čipů, a kondenzátorová keramika, piezoelektrická keramika, feritové magnetické materiály používané k výrobě elektronických zařízení.
Současné oblasti výzkumu zahrnují technologii zpevňování a zpevňování keramických materiálů, technologie přípravy a syntézy nanokeramických materiálů, návrh pokročilých konstrukčních keramických materiálových systémů, a vysoká jednotnost a ultrajemná technologie elektronických keramických materiálů.
Mezi nové stavební materiály patří především nové materiály stěn, chemické stavební materiály, nové tepelně izolační materiály, stavební dekorační materiály, atd. Mezi nimi, chemické stavební materiály zahrnují stavební plasty, stavební nátěry, hydroizolace budov, těsnicí materiály, tepelně izolační materiály, zvukově izolační materiály, speciální keramika, stavební lepidla, atd., což jsou nové stavební materiály, na jejichž vývoj se moje země zaměří během „15. pětiletky“.
Nová definice materiálu: Nové materiály se týkají těch materiálů, které se objevily nebo se již vyvíjejí a mají vynikající vlastnosti a speciální funkce, které tradiční materiály nemají. Mezi novými materiály a tradičními materiály není jasná hranice. Nové materiály jsou vyvíjeny na základě tradičních materiálů. Tradiční materiály mohou být vyvinuty na nové materiály prostřednictvím vylepšení složení, struktura, navrhnout a zpracovat pro zlepšení výkonu materiálu nebo mít nové vlastnosti.
Nové materiály jsou rozděleny do čtyř kategorií podle konstrukčního složení, včetně kovových materiálů, anorganické nekovové materiály, organické polymerní materiály, a pokročilé kompozitní materiály. Podle materiálového provedení, existují konstrukční materiály a funkční materiály. Podle použití a vlastností nových materiálů, „China New Materials Products and Technology Guidance Catalogue“ rozděluje produkty z nových materiálů do více než deseti specifických technických oblastí, včetně nových kovových materiálů, nové stavební materiály, nové chemické materiály, elektronické informační materiály, biomedicínské materiály, nové energetické materiály, nano a práškové materiály, nové kompozitní materiály, nové materiály vzácných zemin, vysoce výkonné keramické materiály, nové uhlíkové materiály, nová technologie přípravy materiálů a zařízení.
1 Elektronické informační materiály
2 Nové energeticky úsporné materiály
3 Nanomateriály
4 Pokročilé kompozitní materiály
Skleněné vlákno, aramid, karbid křemíku, grafit, borové vlákno, ocelové vlákno, kníry, syntetické materiály odolné proti opotřebení, na bázi pryskyřice, na bázi kovu, kompozitní materiály na keramické bázi, kompozitní materiály uhlík/uhlík, tvrdokovové čepele , třecích materiálů, kompozitní materiály
5 Pokročilé kovové materiály
6 Nové chemické materiály
Organický křemík, organický fluor, technické plasty a plastové slitiny, speciální guma, speciální vlákno, speciální nátěr, chladivo, jemné chemické produkty
7 Pokročilé keramické materiály
Funkční keramika (mikrovlnná trouba, keramické dielektrické elektronické součástky , piezoelektrický, citlivý, průhledný) konstrukční keramika (plástev, odolný proti opotřebení, vysoká teplota, vysoká houževnatost, povlak, kompozit na keramické bázi)
8 Materiály vzácných zemin
Vysoce čistá vzácná zemina, přísady, katalyzátory, permanentní magnety, luminiscence, skladování vodíku
9 Magnetické materiály
Měkké magnetické materiály, permanentní magnety, magnetické záznamové materiály, magnetická zařízení
10 Karbonové materiály
Aktivní uhlí, saze, diamant, grafit, uhlíkové vlákno
11 Membránové materiály
Filtrační membrány (organické membrány, anorganické membrány), funkční filmy (optický, izolační)
12 Supravodivé materiály
Technologie přípravy a aplikace praktických supravodivých drátů, bloky, a filmy.
13 Biomedicínské materiály
Implantáty, umělé tkáně, filtrace krve, stehy
14 Ekologické a ekologické materiály
Environmentální inženýrské materiály, zelené balení, rozložitelné materiály, ekologické alternativní materiály
15 Nové stavební materiály
Tepelně izolační materiály, vysokopevnostní cement, zelené ekologické stavební materiály
Kontaktujte nás: +8615333853330
E-mail: sales@casting-china.org
Web: https://dz-machining.com/ & https://casting-china.org/
Autorské právo © 2024 DEZE Technology Co., Ltd Všechna práva vyhrazena.
Zanech odpověď