Definisi dan klasifikasi bahan baharu: 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. Tiada sempadan yang jelas antara bahan baharu dan bahan tradisional. Bahan baru dibangunkan berdasarkan bahan tradisional.
Bagaimanakah bahan baharu ditakrifkan dan dikelaskan? Mari kita lihat dulu definisi bahan baharu:
Bahan baru merujuk kepada bahan-bahan yang telah muncul atau sedang berkembang dan mempunyai ciri-ciri yang sangat baik dan fungsi khas yang tidak ada pada bahan tradisional..
Tiada sempadan yang jelas antara bahan baharu dan bahan tradisional. Bahan baru dibangunkan berdasarkan bahan tradisional.
Bahan tradisional boleh dibangunkan menjadi bahan baharu melalui penambahbaikan dalam komposisi, struktur, reka bentuk dan proses untuk meningkatkan prestasi bahan atau mempunyai sifat baharu.
Definisi dan klasifikasi bahan baharu
Sebagai asas dan pelopor teknologi tinggi, bahan baru mempunyai pelbagai aplikasi yang sangat luas.
Bersama dengan teknologi maklumat dan bioteknologi, mereka telah menjadi bidang yang paling penting dan paling menjanjikan dalam abad ke-21.
Seperti bahan tradisional, bahan baharu boleh dikelaskan daripada pelbagai perspektif yang berbeza seperti komposisi struktur, bidang fungsi dan aplikasi.
Klasifikasi yang berbeza saling berkait dan bersarang. Pada masa ini, bahan-bahan baru secara amnya dibahagikan kepada bidang utama berikut mengikut bidang aplikasi dan titik panas penyelidikan semasa:
Bahan maklumat elektronik, bahan tenaga baharu, bahan nano, bahan komposit termaju, bahan seramik termaju, bahan persekitaran ekologi, bahan berfungsi baharu (termasuk bahan superkonduktor suhu tinggi, bahan magnet, filem berlian, bahan polimer berfungsi, dll.), bahan bioperubatan, bahan struktur berprestasi tinggi, bahan pintar, bangunan baharu dan bahan baharu kimia, dll.
Bahan maklumat elektronik merujuk kepada bahan yang digunakan dalam bidang mikroelektronik, teknologi optoelektronik dan produk asas komponen baharu, terutamanya termasuk bahan mikroelektronik semikonduktor yang diwakili oleh silikon kristal tunggal;
Optoelectronic materials represented by laser crystals; bahan seramik elektronik yang diwakili oleh seramik dielektrik dan seramik termosensitif;
Magnetic materials represented by neodymium iron boron (NdFeB) bahan magnet kekal; bahan komunikasi gentian optik; bahan storan data terutamanya berdasarkan storan magnet dan storan cakera optik;
Piezoelectric crystals and thin film materials;
Green battery materials represented by hydrogen storage materials and lithium ion embedding materials, dll.
Bahan asas ini dan produk mereka menyokong pembangunan industri maklumat moden seperti komunikasi, komputer, peralatan maklumat dan teknologi rangkaian.
Trend pembangunan keseluruhan bahan maklumat elektronik adalah ke arah saiz yang besar, keseragaman yang tinggi, integriti tinggi, serta filem nipis, pelbagai fungsi dan integrasi.
Titik panas penyelidikan semasa dan sempadan teknologi termasuk bahan semikonduktor generasi ketiga yang diwakili oleh bahan semikonduktor celah jalur lebar seperti transistor fleksibel, hablur fotonik, hablur fotonik, SiC, GaN, ZnSe, bahan paparan organik, dan pelbagai bahan nanoelektronik.
Tenaga baharu dan teknologi tenaga bersih boleh diperbaharui adalah salah satu daripada lima bidang teknikal yang paling menentukan dalam pembangunan ekonomi dunia pada abad ke-21.
Tenaga baharu termasuk tenaga primer seperti tenaga suria, tenaga biojisim, tenaga nuklear, tenaga angin, tenaga geoterma, tenaga lautan, dan tenaga hidrogen dalam sumber kuasa sekunder.
Bahan tenaga baharu merujuk kepada bahan utama yang digunakan untuk merealisasikan transformasi dan penggunaan tenaga baharu dan pembangunan teknologi tenaga baharu.
Mereka terutamanya termasuk bahan bateri nikel-hidrogen yang diwakili oleh bahan aloi elektrod simpanan hidrogen, bahan bateri litium-ion yang diwakili oleh elektrod negatif litium-karbon dan elektrod positif LiCoO2, bahan sel bahan api, bahan sel suria yang diwakili oleh bahan semikonduktor Si, dan bahan tenaga nuklear reaktor yang diwakili oleh uranium, deuterium, dan tritium.
Titik panas penyelidikan semasa dan sempadan teknologi termasuk bahan simpanan hidrogen bertenaga tinggi, bahan bateri polimer, bahan elektrolit sel bahan api oksida pepejal suhu sederhana, dan bahan sel suria filem nipis polihablur.
Bahan nano ialah istilah umum untuk dimensi sifar, satu dimensi, dua dimensi, dan bahan tiga dimensi dengan kesan saiz kecil yang terdiri daripada zarah ultrahalus dengan saiz kurang daripada 100nm (0.1-100nm).
Konsep bahan nano telah dibentuk pada pertengahan 1980-an.
Oleh kerana bahan nano mempamerkan optik yang unik, elektrik, magnetik, terma, mekanikal, dan sifat mekanikal, nanoteknologi telah dengan pantas menembusi pelbagai bidang bahan dan telah menjadi topik hangat dalam penyelidikan saintifik dunia semasa.
Mengikut bentuk fizikal, bahan nano boleh dibahagikan secara kasar kepada lima kategori: serbuk nano, nanofibers, filem nano, blok nano, dan cecair yang dipisahkan fasa nano.
Walaupun bahan nano yang telah diindustrikan terutamanya bahan serbuk nano seperti kalsium karbonat, putih karbon hitam, dan zink oksida, dan lain-lain pada asasnya masih dalam peringkat penyelidikan utama makmal, dan aplikasi berskala besar dijangka akan 5-10 tahun kemudian, tidak dinafikan bahawa nanoteknologi yang diwakili oleh bahan nano akan memberi kesan yang mendalam terhadap pembangunan ekonomi dan sosial abad ke-21.
Titik panas penyelidikan semasa dan sempadan teknologi termasuk: bahan pemasangan nano yang diwakili oleh tiub nano karbon; bahan berstruktur nano berprestasi tinggi seperti nano-seramik dan nano-komposit; reka bentuk dan sintesis bahan salutan nano;
Development of nano-electronic devices such as single-electron transistors, laser nano dan suis nano, dan bahan penyimpanan maklumat berketumpatan ultra tinggi C60.
Bahan komposit ialah bahan dengan dua atau lebih struktur fasa yang terdiri daripada dua atau lebih bahan dengan sifat yang berbeza melalui sebatian fizikal dan kimia..
Bahan jenis ini bukan sahaja mempunyai prestasi yang lebih baik daripada mana-mana bahan tunggal dalam komposisi, tetapi juga mempunyai sifat unik yang tidak dimiliki oleh komponen sahaja.
Bahan komposit boleh dibahagikan kepada dua kategori mengikut penggunaannya: bahan komposit struktur dan bahan komposit berfungsi.
Bahan komposit struktur digunakan terutamanya sebagai bahan untuk struktur menanggung beban.
Ia terdiri daripada komponen tetulang yang boleh menanggung beban (seperti kaca, seramik, karbon, polimer, logam, gentian semulajadi, kain, misai, kepingan dan zarah, dll.) dan komponen matriks yang boleh menyambungkan tetulang untuk membentuk keseluruhan bahan dan menghantar daya (seperti damar, logam, seramik, kaca, karbon dan simen, dll.).
Bahan struktur biasanya dibahagikan kepada komposit berasaskan polimer, komposit berasaskan logam, komposit berasaskan seramik, komposit berasaskan karbon dan komposit berasaskan simen mengikut matriks yang berbeza.
Bahan berfungsi merujuk kepada bahan komposit yang menyediakan fizikal lain, kimia, sifat biologi dan lain-lain sebagai tambahan kepada sifat mekanikal.
Terdapat banyak jenis bahan komposit, termasuk piezoelektrik, konduktif, radar senyap, magnet kekal, fotokromik, penyerapan bunyi, kalis api, penyerapan bio-kendiri, dll., yang mempunyai prospek pembangunan yang luas.
Pada masa hadapan, bahagian bahan komposit berfungsi akan melebihi bahan komposit struktur dan menjadi arus perdana pembangunan bahan komposit.
Arah penyelidikan bahan komposit pada masa hadapan akan tertumpu terutamanya pada nanokomposit, bahan komposit bionik, dan pembangunan pelbagai fungsi, bahan komposit pintar dan pintar.
Bahan-bahan eko-alam sekitar telah dicadangkan dalam konteks kesedaran manusia tentang kepentingan strategik yang penting dalam perlindungan ekologi dan alam sekitar dan fakta bahawa negara-negara di seluruh dunia sedang mengambil jalan pembangunan mampan.
Ia adalah trend yang tidak dapat dielakkan dalam pembangunan sains bahan dan penyelidikan kejuruteraan di dalam dan luar negara.
Secara amnya dipercayai bahawa bahan eko-alam sekitar adalah bahan yang mempunyai prestasi yang memuaskan dan dikurniakan dengan penyelarasan alam sekitar yang sangat baik..
Ciri-ciri bahan jenis ini ialah ia menggunakan kurang sumber dan tenaga, mempunyai sedikit pencemaran kepada ekologi dan alam sekitar, mempunyai kadar kitar semula yang tinggi, dan selaras dengan persekitaran ekologi sepanjang keseluruhan kitaran hayat daripada pembuatan bahan, guna, pelupusan kepada kitar semula dan kitar semula.
Terutamanya termasuk: bahan yang serasi dengan alam sekitar, seperti bahan semula jadi tulen (kayu, batu, dll.), bahan biomimetik (tulang tiruan, organ buatan, dll.), bahan pembungkusan hijau (beg pembungkusan hijau, bekas pembungkusan), bahan binaan ekologi (bahan hiasan bukan toksik, dll.); bahan yang boleh terurai secara alam sekitar (plastik terbiodegradasi, dll.); bahan kejuruteraan alam sekitar, seperti bahan pemulihan alam sekitar, bahan pembersihan alam sekitar (ayak molekul, bahan ayak ion), bahan alternatif alam sekitar (bahan tambahan detergen dobi tanpa fosforus), dll.
Titik panas penyelidikan dan arahan pembangunan bahan alam sekitar termasuk reka bentuk polimer kitar semula (plastik), sistem teori penilaian penyelarasan alam sekitar bahan, dan proses baru, teknologi baharu dan kaedah baharu untuk mengurangkan beban alam sekitar bahan.
Bahan bioperubatan ialah jenis bahan berteknologi tinggi baharu yang digunakan untuk mendiagnosis, merawat atau menggantikan tisu dan organ manusia atau meningkatkan fungsinya.
Mereka adalah bidang baru dan berkembang dalam sains dan teknologi bahan.
Mereka bukan sahaja mempunyai kandungan teknikal dan nilai ekonomi yang tinggi, tetapi juga berkait rapat dengan kehidupan dan kesihatan pesakit. Pada masa lalu 10 tahun, pasaran untuk bahan dan produk bioperubatan telah mengekalkan kadar pertumbuhan kira-kira 20%.
Bahan Bioperubatan
Bahan bioperubatan dibahagikan kepada bahan logam perubatan, bahan polimer perubatan, bahan bioseramik dan bahan komposit bioperubatan mengikut komposisi dan sifat bahan.
logam, seramik, polimer dan bahan kompositnya adalah bahan bioperubatan yang paling banyak digunakan.
Mengikut permohonan itu, bahan bioperubatan boleh dibahagikan kepada bahan boleh terurai dan boleh diserap, bahan kejuruteraan tisu dan organ tiruan, bahan pelepasan terkawal, bahan pintar bionik, dll.
Arahan penyelidikan dan pembangunan bahan bioperubatan adalah terutamanya:
Pada pertengahan 1980-an, orang mencadangkan konsep bahan pintar (Bahan Pintar atau Sistem Bahan Pintar): Bahan pintar meniru sistem kehidupan, boleh merasakan perubahan persekitaran dan menukar satu atau lebih parameter prestasi mereka sendiri dalam masa nyata, dan membuat bahan komposit atau bahan komposit yang diingini yang boleh menyesuaikan diri dengan persekitaran yang berubah.
Bahan pintar ialah sistem bahan kompleks yang mengintegrasikan bahan dan struktur, pemprosesan pintar, sistem pelaksanaan, sistem kawalan dan sistem sensor.
Reka bentuk dan sintesisnya merangkumi hampir semua disiplin berteknologi tinggi.
Komponen bahan asas yang membentuk bahan pintar termasuk bahan piezoelektrik, membentuk bahan ingatan, gentian optik, elektro-(magneto-)cecair reologi, bahan magnetostriktif dan bahan polimer pintar.
Kemunculan bahan pintar akan membawa tamadun manusia ke tahap yang baru, tetapi ia masih agak jauh dari peringkat praktikal.
Fokus penyelidikan masa depan merangkumi enam aspek berikut:
Bahan struktur merujuk kepada bahan kejuruteraan dengan sifat mekanikal sebagai ciri utama.
Ia adalah bahan yang paling banyak digunakan dalam ekonomi negara.
Daripada keperluan harian, bangunan kepada kereta, kapal terbang, satelit dan roket, mereka semua memperoleh bentuk mereka, saiz dan kekuatan melalui beberapa bentuk rangka kerja struktur.
Bahan tradisional seperti keluli dan logam bukan ferus tergolong dalam kategori ini.
Bahan struktur berprestasi tinggi secara amnya merujuk kepada bahan struktur dengan sifat mekanikal yang lebih tinggi seperti kekuatan, kekerasan, keplastikan dan keliatan, dan menyesuaikan diri dengan keperluan persekitaran khas.
Ia termasuk bahan logam baru, bahan seramik struktur berprestasi tinggi dan bahan polimer.
Titik panas penyelidikan semasa termasuk: aloi suhu tinggi, baru aloi aluminium dan aloi magnesium, bahan seramik struktur suhu tinggi dan aloi polimer.
Bahan berfungsi merujuk kepada bahan yang mempamerkan ciri khas seperti elektrik, kemagnetan, ringan, biologi dan kimia di samping sifat mekanikal.
Selain maklumat, tenaga, nano, bahan bioperubatan dan lain-lain yang diperkenalkan sebelum ini, bahan berfungsi baru terutamanya termasuk bahan superkonduktor suhu tinggi, bahan magnet, filem berlian, bahan polimer berfungsi, dll.
Titik panas penyelidikan semasa termasuk: bahan berfungsi nano, magnet kekal nadir bumi nanohabluran dan bahan aloi simpanan hidrogen nadir bumi, bahan amorf pukal, bahan superkonduktor suhu tinggi, bahan aloi ingatan bentuk magnet, bahan polimer magnetik, teknologi penyediaan filem berlian, dll.
Bahan kimia baharu ialah bahan mentah asas yang digunakan dalam bidang industri kimia, petroleum, dll., terutamanya termasuk bahan fluorin organik, bahan silikon organik, gentian berprestasi tinggi, bahan kimia nano, bahan berfungsi bukan organik, dll.
Bahan kimia nano dan salutan kimia khas telah menjadi tumpuan penyelidikan dalam beberapa tahun kebelakangan ini.
Bahan seramik termaju merujuk kepada produk dengan prestasi cemerlang yang diperbuat daripada ketulenan tinggi yang ditapis, sebatian bukan organik ultra halus sebagai bahan mentah dan teknologi proses penyediaan termaju.
Mengikut keperluan teknologi kejuruteraan untuk prestasi produk, produk yang dihasilkan boleh mempunyai piezoelektrik, ferroelektrik, konduktif, semikonduktor, magnetik, dll. atau mempunyai sifat yang sangat baik seperti kekuatan tinggi, keliatan yang tinggi, kekerasan yang tinggi, rintangan haus, rintangan kakisan, rintangan suhu tinggi, kekonduksian haba yang tinggi, penebat atau biokompatibiliti yang baik.
Bahan seramik termaju
Bahan seramik termaju biasanya dibahagikan kepada tiga kategori: seramik struktur, bahan komposit berasaskan seramik dan seramik berfungsi.
Kebanyakan seramik berfungsi digunakan secara meluas dalam industri elektronik dan juga biasa dirujuk sebagai bahan seramik elektronik.
Seperti bahan penebat seramik, bahan substrat seramik, bahan pembungkusan seramik yang digunakan untuk mengeluarkan kerepek, dan seramik kapasitor, seramik piezoelektrik, bahan magnet ferit yang digunakan untuk mengeluarkan peranti elektronik.
Titik panas penyelidikan semasa termasuk teknologi pengukuhan dan peneguhan bahan seramik, teknologi penyediaan dan sintesis bahan seramik nano, reka bentuk sistem bahan seramik struktur termaju, dan keseragaman tinggi dan teknologi ultra-halus bahan seramik elektronik.
Bahan binaan baru terutamanya termasuk bahan dinding baru, bahan binaan kimia, bahan penebat haba baharu, bahan hiasan bangunan, dll.
Antaranya, bahan binaan kimia termasuk plastik binaan, salutan bangunan, kalis air bangunan, bahan pengedap, bahan penebat haba, bahan penebat bunyi, seramik khas, pelekat bangunan, dll., yang merupakan bahan binaan baharu yang negara saya akan fokuskan untuk dibangunkan semasa "Rancangan Lima Tahun ke-15".
Definisi bahan baharu: Bahan baru merujuk kepada bahan-bahan yang telah muncul atau sedang berkembang dan mempunyai ciri-ciri yang sangat baik dan fungsi khas yang tidak ada pada bahan tradisional..
Tiada sempadan yang jelas antara bahan baharu dan bahan tradisional.
Bahan baru dibangunkan berdasarkan bahan tradisional.
Bahan tradisional boleh dibangunkan menjadi bahan baharu melalui penambahbaikan dalam komposisi, struktur, reka bentuk dan proses untuk meningkatkan prestasi bahan atau mempunyai sifat baharu.
Bahan baru dibahagikan kepada empat kategori mengikut komposisi struktur, termasuk bahan logam, bahan bukan logam bukan organik, bahan polimer organik, dan bahan komposit termaju.
Mengikut prestasi bahan, terdapat bahan struktur dan bahan berfungsi.
Mengikut kegunaan dan sifat bahan baru, "Produk Bahan Baharu China dan Katalog Panduan Teknologi" membahagikan produk bahan baharu kepada lebih daripada sepuluh bidang teknikal tertentu, termasuk bahan logam baru, bahan binaan baru, bahan kimia baru, bahan maklumat elektronik, bahan bioperubatan, bahan tenaga baharu, bahan nano dan serbuk, bahan komposit baharu, bahan nadir bumi baharu, bahan seramik berprestasi tinggi, bahan karbon baharu, teknologi dan peralatan penyediaan bahan baharu.
1 Bahan maklumat elektronik
2 Bahan baharu penjimatan tenaga
3 Bahan nano
4 Bahan komposit termaju
Gentian kaca, aramid, silikon karbida, grafit, serat boron, gentian keluli, misai, bahan tahan haus sintetik, berasaskan resin, berasaskan logam, bahan komposit berasaskan seramik, bahan komposit karbon/karbon, bilah karbida , bahan geseran, bahan komposit
5 Bahan logam canggih
6 Bahan kimia baru
Silikon organik, fluorin organik, plastik kejuruteraan dan aloi plastik, getah khas, serat khas, salutan khas, bahan penyejuk, produk kimia halus
7 Bahan seramik termaju
Seramik berfungsi (gelombang mikro, komponen elektronik dielektrik seramik , piezoelektrik, sensitif, telus) seramik struktur (sarang lebah, tahan haus, suhu tinggi, keliatan yang tinggi, salutan, komposit berasaskan seramik)
8 Bahan nadir bumi
Nadir bumi ketulenan tinggi, bahan tambahan, pemangkin, magnet kekal, pendaran cahaya, penyimpanan hidrogen
9 Bahan magnet
Bahan magnet lembut, magnet kekal, bahan rakaman magnetik, peranti magnetik
10 Bahan karbon
Karbon teraktif, karbon hitam, berlian, grafit, gentian karbon
11 Bahan membran
Membran penapis (membran organik, membran tak organik), filem berfungsi (optik, penebat)
12 Bahan superkonduktor
Penyediaan dan teknologi aplikasi wayar superkonduktor praktikal, blok, dan filem.
13 Bahan bioperubatan
Implan, tisu tiruan, penapisan darah, jahitan
14 Bahan ekologi dan alam sekitar
Bahan kejuruteraan alam sekitar, pembungkusan hijau, bahan terurai, bahan alternatif alam sekitar
15 Bahan binaan baru
Bahan penebat haba, simen berkekuatan tinggi, bahan binaan ekologi hijau
Whatsapp: +8615333853330
E-mel: sales@casting-china.org
Web: https://dz-machining.com/ & https://casting-china.org/
Hak Cipta © 2024 INI Technology Co., Ltd Hak cipta terpelihara.
Tinggalkan Jawapan