Жаңа материалдар қалай анықталады және жіктеледі? Алдымен жаңа материалдардың анықтамасын қарастырайық:
Жаңа материалдар пайда болған немесе қазірдің өзінде дамып келе жатқан және дәстүрлі материалдарда жоқ тамаша қасиеттері мен ерекше функциялары бар материалдарға жатады.. Жаңа материалдар мен дәстүрлі материалдар арасында нақты шекара жоқ. Жаңа материалдар дәстүрлі материалдар негізінде әзірленеді. Дәстүрлі материалдарды композицияны жақсарту арқылы жаңа материалдарға айналдыруға болады, құрылымы, материалдың өнімділігін жақсарту немесе жаңа қасиеттерге ие болу үшін жобалау және өңдеу.
Жоғары технологияның негізі және ізашары ретінде, жаңа материалдардың қолдану аясы өте кең. Ақпараттық технология және биотехнологиямен бірге, олар 21 ғасырдағы ең маңызды және ең перспективалы кен орындарына айналды. Дәстүрлі материалдар сияқты, жаңа материалдарды құрылымдық композиция сияқты әртүрлі көзқарастардан жіктеуге болады, функция және қолданбалы өріс. Әртүрлі классификациялар бір-бірімен тоғысқан және ұяшық. Қазір, жаңа материалдар әдетте қолдану өрістері мен ағымдағы зерттеу нүктелеріне сәйкес келесі негізгі өрістерге бөлінеді:
Электрондық ақпараттық материалдар, жаңа энергетикалық материалдар, наноматериалдар, жетілдірілген композициялық материалдар, жетілдірілген керамикалық материалдар, экологиялық орта материалдары, жаңа функционалдық материалдар (оның ішінде жоғары температуралы асқын өткізгіш материалдар, магниттік материалдар, алмаз фильмдері, функционалды полимерлі материалдар, т.б.), биомедициналық материалдар, жоғары өнімді құрылымдық материалдар, интеллектуалды материалдар, жаңа құрылыс және химиялық жаңа материалдар, т.б.
Электрондық ақпараттық материалдар микроэлектроника салаларында қолданылатын материалдарға жатады, оптоэлектрондық технология және жаңа құрамдас негізгі өнімдер, негізінен монокристалды кремниймен ұсынылған жартылай өткізгіш микроэлектронды материалдарды қамтиды; лазерлік кристалдармен ұсынылған оптоэлектрондық материалдар; диэлектрлік керамика және термосезімтал керамика арқылы ұсынылған электронды керамикалық материалдар; неодим темір борымен ұсынылған магниттік материалдар (NdFeB) тұрақты магнитті материалдар; талшықты оптикалық байланыс материалдары; деректерді сақтау материалдары негізінен магниттік жадыға және оптикалық дискілерді сақтауға негізделген; пьезоэлектрлік кристалдар және жұқа үлбірлі материалдар; сутегі сақтау материалдарымен және литий-ионды ендіру материалдарымен ұсынылған жасыл батарея материалдары, т.б. Бұл негізгі материалдар мен олардың өнімдері коммуникация сияқты заманауи ақпараттық салалардың дамуына қолдау көрсетеді, компьютерлер, ақпараттық құрылғылар мен желілік технологиялар.
Электрондық ақпараттық материалдардың жалпы даму тенденциясы үлкен көлемге қарай, жоғары біркелкі, жоғары тұтастық, сондай-ақ жұқа пленка, көп функционалдылық және интеграция. Ағымдағы зерттеу нүктелері мен технологиялық шекараларға икемді транзисторлар сияқты кең жолақты жартылай өткізгіш материалдармен ұсынылған үшінші буындағы жартылай өткізгіш материалдар кіреді., фотонды кристалдар, фотонды кристалдар, SiC, GaN, ZnSe, органикалық дисплей материалдары, және әртүрлі наноэлектронды материалдар.
Жаңа энергетика және жаңартылатын таза энергия технологиясы 21 ғасырдағы әлемдік экономиканың дамуындағы ең шешуші бес техникалық саланың бірі болып табылады.. Жаңа энергияға күн энергиясы сияқты бастапқы энергия кіреді, биомасса энергиясы, ядролық энергия, жел энергиясы, геотермалдық энергия, мұхит энергиясы, және екінші реттік қуат көздеріндегі сутегі энергиясы. Жаңа энергетикалық материалдар жаңа энергияны түрлендіру және пайдалану және жаңа энергетикалық технологияны дамыту үшін пайдаланылатын негізгі материалдарға жатады.. Олар негізінен сутегі сақтайтын электродты қорытпа материалдарымен ұсынылған никель-сутекті аккумулятор материалдарын қамтиды, литий-көміртекті теріс электродтармен және LiCoO2 оң электродтармен ұсынылған литий-ионды батарея материалдары, отын жасушаларының материалдары, Si жартылай өткізгіш материалдармен ұсынылған күн батареясының материалдары, және уранмен ұсынылған реакторлық ядролық энергия материалдары, дейтерий, және тритий.
Қазіргі зерттеу нүктелері мен технологиялық шекаралары жоғары энергиялы сутегі сақтау материалдарын қамтиды, полимерлі батарея материалдары, орташа температурадағы қатты оксидті отын жасушаларының электролиттік материалдары, және поликристалды жұқа қабықшалы күн батареясының материалдары.
Наноматериалдар - нөлдік өлшемдерге арналған жалпы термин, бір өлшемді, екі өлшемді, және өлшемі 100 нм-ден аз ультра жұқа бөлшектерден тұратын шағын өлшемді әсерлері бар үш өлшемді материалдар (0.1-100nm). Наноматериалдар туралы түсінік 1980 жылдардың ортасында қалыптасты. Өйткені наноматериалдар бірегей оптикалық қасиеттерді көрсетеді, электрлік, магниттік, термиялық, механикалық, және механикалық қасиеттері, нанотехнология материалдардың әртүрлі салаларына тез еніп, қазіргі әлемдік ғылыми зерттеулердің өзекті тақырыбына айналды.. Физикалық формасына қарай, наноматериалдарды шамамен бес санатқа бөлуге болады: наноұнтақтар, наноталшықтар, нанофильмдер, наноблоктар, және нанофазамен бөлінген сұйықтықтар. Индустриалды наноматериалдар негізінен кальций карбонаты сияқты наноұнтақ материалдар болғанымен, ақ көміртегі қара, және мырыш оксиді, және басқалары негізінен зертхананың бастапқы зерттеу сатысында, және ауқымды қолдану күтілуде 5-10 жылдар өткен соң, наноматериалдар арқылы ұсынылған нанотехнология 21 ғасырдың экономикалық және әлеуметтік дамуына үлкен әсер ететіні сөзсіз..
Ағымдағы зерттеу нүктелері мен технологиялық шекаралары кіреді: көміртекті нанотүтіктермен ұсынылған наноқұрастыру материалдары; нанокерамика және нанокомпозиттер сияқты өнімділігі жоғары наноқұрылымды материалдар; наножабын материалдарын жобалау және синтездеу; бір электронды транзисторлар сияқты нано-электрондық құрылғыларды жасау, нано-лазерлер және нано-қосқыштар, және C60 өте жоғары тығыздықтағы ақпаратты сақтау материалдары.
Композиттік материалдар - физикалық және химиялық қосылыстардың көмегімен әртүрлі қасиеттері бар екі немесе одан да көп материалдардан тұратын екі немесе одан да көп фазалық құрылымдары бар материалдар. Материалдың бұл түрі композициядағы кез келген материалдан жақсы өнімділікке ие ғана емес, сонымен қатар тек құрамдас бөліктерде жоқ бірегей қасиеттерге ие.
Қолданылуына қарай композиттік материалдарды екі топқа бөлуге болады: құрылымдық композиттік материалдар және функционалды композиттік материалдар. Құрылымдық композициялық материалдар негізінен жүк көтергіш құрылымдарға арналған материалдар ретінде қолданылады. Олар жүктемені көтере алатын арматуралық құрамдас бөліктерден тұрады (шыны сияқты, керамика, көміртек, полимерлер, металдар, табиғи талшықтар, маталар, мұрт, парақтар мен бөлшектер, т.б.) және тұтас материалды қалыптастыру және күш беру үшін арматураларды біріктіре алатын матрицалық компоненттер (шайыр сияқты, металл, керамика, шыны, көміртегі және цемент, т.б.). Құрылымдық материалдар әдетте полимер негізіндегі композиттерге бөлінеді, металл негізіндегі композиттер, керамика негізіндегі композиттер, әртүрлі матрицаларға сәйкес көміртегі негізіндегі композиттер және цемент негізіндегі композиттер. Функционалдық материалдар басқа физикалық қамтамасыз ететін композициялық материалдарға жатады, химиялық, механикалық қасиеттерден басқа биологиялық және басқа да қасиеттер. Композиттік материалдардың көптеген түрлері бар, соның ішінде пьезоэлектрлік, өткізгіш, радар жасырындығы, тұрақты магнит, фотохромды, дыбысты сіңіру, отқа төзімді, био-өзін-өзі сіңіру, т.б., даму перспективалары кең. Болашақта, функционалдық композициялық материалдардың үлесі құрылымдық композиттік материалдардан асып түседі және композиттік материалды дамытудың негізгі ағымына айналады. Композиттік материалдарды зерттеу бағыты болашақта негізінен нанокомпозиттерге бағытталады, бионикалық композициялық материалдар, және көп функционалдылықты дамыту, ақылды және интеллектуалды композиттік материалдар.
Экологиялық материалдар адамзаттың экология мен қоршаған ортаны қорғаудың маңызды стратегиялық маңызын және дүние жүзіндегі елдердің тұрақты даму жолына түсіп жатқанын түсінуі аясында ұсынылды.. Олар үйде және шетелде материалтану мен инженерлік зерттеулерді дамытудың сөзсіз тенденциясы болып табылады. Экологиялық материалдар - бұл қанағаттанарлық өнімділікке ие және тамаша қоршаған ортаны үйлестірумен қамтамасыз етілген материалдар деп саналады..
Материалдың бұл түрінің сипаттамалары оның ресурстар мен энергияны аз тұтынатындығы болып табылады, экология мен қоршаған ортаны аз ластайды, қайта өңдеу жылдамдығы жоғары, және материалды өндіруден бастап бүкіл өмірлік цикл бойы экологиялық ортамен үйлеседі, пайдалану, қайта өңдеуге және қайта өңдеуге жіберу. Негізінен қамтиды: қоршаған ортаға сәйкес келетін материалдар, таза табиғи материалдар сияқты (ағаш, тас, т.б.), биомиметикалық материалдар (жасанды сүйектер, жасанды мүшелер, т.б.), жасыл орау материалдары (жасыл қаптамалар, орау контейнерлері), экологиялық құрылыс материалдары (улы емес сәндік материалдар, т.б.); экологиялық ыдырайтын материалдар (биологиялық ыдырайтын пластиктер, т.б.); экологиялық инженерлік материалдар, қоршаған ортаны қалпына келтіру материалдары сияқты, қоршаған ортаны тазартатын материалдар (молекулалық електер, ионды елеуіш материалдары), экологиялық балама материалдар (фосфорсыз кір жууға арналған қоспалар), т.б.
Экологиялық материалдардың зерттеу нүктелері мен даму бағыттары қайта өңделген полимерлерді жобалауды қамтиды. (пластмассалар), материалдық қоршаған ортаны үйлестіруді бағалаудың теориялық жүйесі, және жаңа процестер, материалдардың экологиялық жүктемесін азайтудың жаңа технологиялары мен жаңа әдістері.
Биомедициналық материалдар диагностика үшін қолданылатын жоғары технологиялық материалдардың жаңа түрі болып табылады, адамның тіндері мен мүшелерін емдеу немесе ауыстыру немесе олардың функцияларын жақсарту. Олар материалтану мен технологияның жаңа және дамып келе жатқан саласы. Олар тек жоғары техникалық мазмұнға және экономикалық құндылыққа ие ғана емес, сонымен қатар науқастардың өмірі мен денсаулығымен тығыз байланысты. Өткенде 10 жылдар, биомедициналық материалдар мен өнімдер нарығы шамамен өсу қарқынын сақтап қалды 20%.
Биомедициналық материалдар медициналық металл материалдарына бөлінеді, медициналық полимерлі материалдар, материалдың құрамы мен қасиеттеріне сәйкес биокерамикалық материалдар және биомедициналық композициялық материалдар. Металдар, керамика, полимерлер және олардың композициялық материалдары ең көп қолданылатын биомедициналық материалдар болып табылады. Өтінімге сәйкес, биомедициналық материалдарды ыдырайтын және сіңірілетін материалдарға бөлуге болады, тіндік инженерлік материалдар және жасанды органдар, бақыланатын шығарылатын материалдар, бионикалық интеллектуалды материалдар, т.б.
Биомедициналық материалдарды зерттеу және дамыту бағыттары негізінен:
1980 жылдардың ортасында, адамдар ақылды материалдар тұжырымдамасын ұсынды (Ақылды материалдар немесе интеллектуалды материал жүйесі): Ақылды материалдар өмірлік жүйелерге еліктейді, қоршаған ортадағы өзгерістерді сезе алады және нақты уақыт режимінде өзінің бір немесе бірнеше өнімділік параметрлерін өзгерте алады, және өзгерген ортаға бейімделе алатын қажетті композициялық материалдарды немесе композиттік материалдарды жасаңыз.
Ақылды материалдар - бұл материалдар мен құрылымдарды біріктіретін күрделі материалдық жүйе, интеллектуалды өңдеу, орындау жүйелері, басқару жүйелері және сенсорлық жүйелер. Оның дизайны мен синтезі барлық дерлік жоғары технологиялық пәндерді қамтиды. Ақылды материалдарды құрайтын негізгі материалдық компоненттерге пьезоэлектрлік материалдар жатады, пішінді есте сақтау материалдары, оптикалық талшықтар, электр-(магнит-)реологиялық сұйықтықтар, магнитострикциялық материалдар және смарт полимерлі материалдар.
Ақылды материалдардың пайда болуы адамзат өркениетін жаңа биікке шығарады, бірақ ол әлі де практикалық кезеңнен белгілі бір қашықтықта.
Болашақ зерттеулерге келесі алты аспекті кіреді:
Құрылымдық материалдар механикалық қасиеттері бар инженерлік материалдарға негізгі белгі ретінде жатады. Олар халық шаруашылығында ең көп қолданылатын материалдар болып табылады. Күнделікті қажетті заттардан, ғимараттардан автомобильдерге дейін, ұшақтар, спутниктер мен зымырандар, олардың барлығы өз пішінін алады, құрылымдық қаңқаның қандай да бір нысаны арқылы өлшемі мен күші. Бұл санатқа болат және түсті металдар сияқты дәстүрлі материалдар жатады. Жоғары өнімді құрылымдық материалдар әдетте беріктік сияқты жоғары механикалық қасиеттері бар құрылымдық материалдарға жатады, қаттылық, пластикалық және қаттылық, және арнайы экологиялық талаптарға бейімделу. Олардың ішінде жаңа металл материалдары бар, жоғары өнімді құрылымдық керамикалық материалдар мен полимерлі материалдар.
Қазіргі зерттеу нүктелеріне жатады: жоғары температуралы қорытпалар, жаңа алюминий қорытпалары және магний қорытпалары, жоғары температуралы құрылымдық керамикалық материалдар мен полимерлі қорытпалар.
Функционалдық материалдар электр тогы сияқты ерекше қасиеттерді көрсететін материалдарға жатады, магнетизм, жарық, механикалық қасиеттерге қосымша биология және химия. Ақпаратқа қосымша, энергия, нано, бұрын енгізілген биомедициналық және басқа материалдар, жаңа функционалдық материалдарға негізінен жоғары температуралы асқын өткізгіш материалдар кіреді, магниттік материалдар, алмаз фильмдері, функционалды полимерлі материалдар, т.б.
Қазіргі зерттеу нүктелеріне жатады: нанофункционалды материалдар, нанокристалды сирек жер тұрақты магниттері және сирек жер сутегін сақтайтын қорытпа материалдары, көлемді аморфты материалдар, жоғары температуралы асқын өткізгіш материалдар, магнитті пішінді жадты легирленген материалдар, магниттік полимерлі материалдар, гауһар тасты дайындау технологиясы, т.б.
Жаңа химиялық материалдар химия өнеркәсібі салаларында қолданылатын негізгі шикізат болып табылады, мұнай, т.б., негізінен органикалық фторлы материалдарды қамтиды, органикалық кремний материалдары, жоғары өнімді талшықтар, нанохимиялық материалдар, бейорганикалық функционалды материалдар, т.б. Нанохимиялық материалдар мен арнайы химиялық жабындар соңғы жылдары зерттеу нүктелері болды.
Жетілдірілген керамикалық материалдар тазартылған жоғары тазалықтан жасалған тамаша өнімділігі бар өнімдерге жатады, ультра жұқа бейорганикалық қосылыстар шикізат ретінде және дайындау процесінің озық технологиясы. Өнімнің өнімділігі үшін инженерлік технология талаптарына сәйкес, өндірілген өнімдер пьезоэлектрлік болуы мүмкін, ферроэлектрлік, өткізгіш, жартылай өткізгіш, магниттік, т.б. немесе жоғары беріктік сияқты тамаша қасиеттерге ие, жоғары қаттылық, жоғары қаттылық, тозуға төзімділік, коррозияға төзімділік, жоғары температураға төзімділік, жоғары жылу өткізгіштік, оқшаулау немесе жақсы биоүйлесімділік.
Жетілдірілген керамикалық материалдар әдетте үш санатқа бөлінеді: құрылымдық керамика, керамика негізіндегі композициялық материалдар және функционалды керамика. Көптеген функционалды керамика электроника өнеркәсібінде кеңінен қолданылады және олар әдетте электронды керамикалық материалдар деп те аталады.. Керамикалық оқшаулағыш материалдар сияқты, керамикалық субстрат материалдары, чиптерді өндіру үшін қолданылатын керамикалық қаптама материалдары, және конденсаторлы керамика, пьезоэлектрлік керамика, электрондық құрылғыларды жасау үшін қолданылатын феррит магнитті материалдар.
Қазіргі зерттеу нүктелеріне керамикалық материалдарды нығайту және қатайту технологиясы жатады, нанокерамикалық материалдарды дайындау және синтездеу технологиясы, алдыңғы қатарлы керамикалық материалдардың құрылымдық жүйелерін жобалау, және электронды керамикалық материалдардың жоғары біркелкілігі мен өте жұқа технологиясы.
Жаңа құрылыс материалдарына негізінен жаңа қабырға материалдары жатады, химиялық құрылыс материалдары, жаңа жылу оқшаулағыш материалдар, құрылысты безендіру материалдары, т.б. Олардың арасында, химиялық құрылыс материалдарына құрылыс пластмассалары жатады, құрылыс жабындары, құрылыс гидроизоляциясы, тығыздағыш материалдар, жылу оқшаулағыш материалдар, дыбыс оқшаулағыш материалдар, арнайы керамика, құрылыс желімдері, т.б., бұл «15-ші бесжылдықта» менің мемлекетім дамытуға баса назар аударатын жаңа құрылыс материалдары..
Жаңа материалды анықтау: Жаңа материалдар пайда болған немесе қазірдің өзінде дамып келе жатқан және дәстүрлі материалдарда жоқ тамаша қасиеттері мен ерекше функциялары бар материалдарға жатады.. Жаңа материалдар мен дәстүрлі материалдар арасында нақты шекара жоқ. Жаңа материалдар дәстүрлі материалдар негізінде әзірленеді. Дәстүрлі материалдарды композицияны жақсарту арқылы жаңа материалдарға айналдыруға болады, құрылымы, материалдың өнімділігін жақсарту немесе жаңа қасиеттерге ие болу үшін жобалау және өңдеу.
Жаңа материалдар құрылымдық құрамы бойынша төрт категорияға бөлінеді, оның ішінде металл материалдар, бейорганикалық металл емес материалдар, органикалық полимерлі материалдар, және жетілдірілген композициялық материалдар. Материалдық өнімділікке сәйкес, құрылымдық материалдар мен функционалдық материалдар бар. Жаңа материалдардың қолданылуы мен қасиеттеріне қарай, «Қытайдың жаңа материалдар өнімдері мен технологиясы бойынша нұсқаулық каталогы» жаңа материалдар өнімдерін оннан астам нақты техникалық салаларға бөледі., оның ішінде жаңа металл материалдар, жаңа құрылыс материалдары, жаңа химиялық материалдар, электрондық ақпараттық материалдар, биомедициналық материалдар, жаңа энергетикалық материалдар, нано және ұнтақ материалдар, жаңа композициялық материалдар, жаңа сирек жер материалдары, жоғары өнімді керамикалық материалдар, жаңа көміртекті материалдар, материалдарды дайындаудың жаңа технологиясы мен жабдықтары.
1 Электрондық ақпараттық материалдар
2 Энергияны үнемдейтін жаңа материалдар
3 Наноматериалдар
4 Жетілдірілген композициялық материалдар
Шыны талшық, арамид, кремний карбиді, графит, бор талшығы, болат талшық, мұрт, синтетикалық тозуға төзімді материалдар, шайыр негізіндегі, металл негізіндегі, керамика негізіндегі композициялық материалдар, көміртекті/көміртекті композициялық материалдар, карбидті пышақтар , үйкеліс материалдары, композициялық материалдар
5 Жетілдірілген металл материалдар
6 Жаңа химиялық материалдар
Органикалық кремний, органикалық фтор, инженерлік пластмассалар мен пластмасса қорытпалары, арнайы резеңке, арнайы талшық, арнайы жабын, салқындатқыш, жұқа химиялық өнімдер
7 Жетілдірілген керамикалық материалдар
Функционалды керамика (микротолқынды пеш, керамикалық диэлектрлік электронды компоненттер , пьезоэлектрлік, сезімтал, мөлдір) құрылымдық керамика (бал ұясы, тозуға төзімді, жоғары температура, жоғары қаттылық, жабын, керамика негізіндегі композиция)
8 Сирек жер материалдары
Тазалығы жоғары сирек жер, қоспалар, катализаторлар, тұрақты магниттер, люминесценция, сутегі қоймасы
9 Магниттік материалдар
Жұмсақ магниттік материалдар, тұрақты магниттер, магниттік жазу материалдары, магниттік құрылғылар
10 Көміртекті материалдар
Белсендірілген көмір, көміртегі қара, алмаз, графит, көміртекті талшық
11 Мембраналық материалдар
Сүзгі мембраналар (органикалық мембраналар, бейорганикалық мембраналар), функционалды фильмдер (оптикалық, оқшаулағыш)
12 Асқын өткізгіш материалдар
Практикалық асқын өткізгіш сымдарды дайындау және қолдану технологиялары, блоктар, және фильмдер.
13 Биомедициналық материалдар
Имплантаттар, жасанды тіндер, қанның сүзілуі, тігістер
14 Экологиялық және экологиялық материалдар
Экологиялық инженерлік материалдар, жасыл қаптама, ыдырайтын материалдар, экологиялық балама материалдар
15 Жаңа құрылыс материалдары
Жылу оқшаулағыш материалдар, жоғары берік цемент, жасыл экологиялық құрылыс материалдары
Whatsapp: +8615333853330
Электрондық пошта: sales@casting-china.org
Веб: https://dz-machining.com/ & https://casting-china.org/
Жауап қалдырыңыз