Vertaling
Vertaling bewerken
door 
Definitie en classificatie van nieuwe materialen: 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. Er is geen duidelijke grens tussen nieuwe materialen en traditionele materialen. Op basis van traditionele materialen worden nieuwe materialen ontwikkeld.
Hoe worden nieuwe materialen gedefinieerd en geclassificeerd? Laten we eerst eens kijken naar de definitie van nieuwe materialen:
Nieuwe materialen verwijzen naar materialen die zijn ontstaan of zich al aan het ontwikkelen zijn en uitstekende eigenschappen en speciale functies hebben die traditionele materialen niet hebben.
Er is geen duidelijke grens tussen nieuwe materialen en traditionele materialen. Op basis van traditionele materialen worden nieuwe materialen ontwikkeld.
Traditionele materialen kunnen door verbeteringen in de samenstelling worden ontwikkeld tot nieuwe materialen, structuur, ontwerp en proces om de materiaalprestaties te verbeteren of nieuwe eigenschappen te hebben.
Definitie en classificatie van nieuwe materialen
Als grondlegger en voorloper van hightech, nieuwe materialen hebben een zeer breed toepassingsgebied.
Samen met informatietechnologie en biotechnologie, ze zijn de belangrijkste en meest veelbelovende vakgebieden van de 21e eeuw geworden.
Zoals traditionele materialen, nieuwe materialen kunnen vanuit veel verschillende perspectieven worden geclassificeerd, zoals de structurele samenstelling, functie en toepassingsgebied.
Verschillende classificaties zijn met elkaar verweven en genest. Momenteel, nieuwe materialen worden over het algemeen onderverdeeld in de volgende hoofdgebieden, afhankelijk van toepassingsgebieden en huidige onderzoekshotspots:
Elektronisch informatiemateriaal, nieuwe energiematerialen, nanomaterialen, geavanceerde composietmaterialen, geavanceerde keramische materialen, ecologische milieu materialen, nieuwe functionele materialen (inclusief supergeleidende materialen bij hoge temperaturen, magnetische materialen, diamant films, functionele polymeermaterialen, enz.), biomedische materialen, hoogwaardige structurele materialen, intelligente materialen, nieuwbouw en chemische nieuwe materialen, enz.
Elektronische informatiematerialen verwijzen naar materialen die worden gebruikt op het gebied van micro-elektronica, opto-elektronische technologie en nieuwe basisproducten, voornamelijk inclusief halfgeleider micro-elektronische materialen vertegenwoordigd door monokristallijn silicium;
Optoelectronic materials represented by laser crystals; elektronische keramische materialen vertegenwoordigd door diëlektrische keramiek en thermogevoelige keramiek;
Magnetic materials represented by neodymium iron boron (NdFeB) permanente magneetmaterialen; communicatiematerialen voor optische vezels; materialen voor gegevensopslag, voornamelijk gebaseerd op magnetische opslag en optische schijfopslag;
Piezoelectric crystals and thin film materials;
Green battery materials represented by hydrogen storage materials and lithium ion embedding materials, enz.
Deze basismaterialen en hun producten ondersteunen de ontwikkeling van moderne informatie-industrieën zoals communicatie, computers, informatieapparatuur en netwerktechnologieën.
De algemene ontwikkelingstrend van elektronisch informatiemateriaal gaat richting groot formaat, hoge uniformiteit, hoge integriteit, maar ook dunne film, multifunctionaliteit en integratie.
De huidige onderzoekshotspots en technologische grenzen omvatten halfgeleidermaterialen van de derde generatie, vertegenwoordigd door halfgeleidermaterialen met een grote bandafstand, zoals flexibele transistors, fotonische kristallen, fotonische kristallen, SiC, GaN, ZnSe, biologische displaymaterialen, en verschillende nano-elektronische materialen.
Nieuwe energie en hernieuwbare schone energietechnologie is een van de vijf meest beslissende technische velden in de ontwikkeling van de wereldeconomie in de 21e eeuw.
Nieuwe energie omvat primaire energie zoals zonne-energie, biomassa energie, kernenergie, windenergie, geothermische energie, oceaan energie, en waterstofenergie in secundaire energiebronnen.
Nieuwe energiematerialen verwijzen naar de belangrijkste materialen die worden gebruikt om de transformatie en het gebruik van nieuwe energie en de ontwikkeling van nieuwe energietechnologie te realiseren.
Ze omvatten voornamelijk nikkel-waterstofbatterijmaterialen, vertegenwoordigd door legeringsmaterialen voor waterstofopslagelektroden, materialen voor lithium-ionbatterijen, weergegeven door negatieve lithium-koolstofelektroden en positieve LiCoO2-elektroden, brandstofcel materialen, zonnecelmaterialen vertegenwoordigd door Si-halfgeleidermaterialen, en kernenergiematerialen voor reactoren, vertegenwoordigd door uranium, deuterium, en tritium.
Tot de huidige onderzoekshotspots en technologische grenzen behoren onder meer energierijke waterstofopslagmaterialen, polymeer batterijmaterialen, vaste-oxide-brandstofcelelektrolyten op middelhoge temperatuur, en polykristallijne dunne-film zonnecelmaterialen.
Nanomaterialen zijn een algemene term voor nuldimensionaal, eendimensionaal, tweedimensionaal, en driedimensionale materialen met kleine effecten, samengesteld uit ultrafijne deeltjes met een grootte van minder dan 100 nm (0.1-100nm).
Het concept van nanomaterialen ontstond halverwege de jaren tachtig.
Omdat nanomaterialen unieke optische eigenschappen vertonen, elektrisch, magnetisch, thermisch, mechanisch, en mechanische eigenschappen, nanotechnologie is snel doorgedrongen in verschillende materiaalgebieden en is een hot topic geworden in het huidige mondiale wetenschappelijke onderzoek.
Volgens fysieke vorm, nanomaterialen kunnen grofweg in vijf categorieën worden verdeeld: nanopoeders, nanovezels, nanofilms, nanoblokken, en nanofasegescheiden vloeistoffen.
Hoewel de nanomaterialen die zijn geïndustrialiseerd voornamelijk nanopoedermaterialen zijn, zoals calciumcarbonaat, wit roet, en zinkoxide, en andere bevinden zich feitelijk nog in de primaire onderzoeksfase van het laboratorium, en grootschalige toepassing zal naar verwachting plaatsvinden 5-10 jaren later, er bestaat geen twijfel dat nanotechnologie, vertegenwoordigd door nanomaterialen, een diepgaande impact zal hebben op de economische en sociale ontwikkeling van de 21e eeuw.
De huidige onderzoekshotspots en technologische grenzen omvatten: nano-assemblagematerialen vertegenwoordigd door koolstofnanobuisjes; hoogwaardige nanogestructureerde materialen zoals nanokeramiek en nanocomposieten; ontwerp en synthese van nanocoatingmaterialen;
Development of nano-electronic devices such as single-electron transistors, nanolasers en nanoschakelaars, en C60-informatieopslagmaterialen met ultrahoge dichtheid.
Composietmaterialen zijn materialen met twee of meer fasestructuren die zijn samengesteld uit twee of meer materialen met verschillende eigenschappen door middel van fysische en chemische verbindingen.
Dit type materiaal presteert niet alleen beter dan enig ander materiaal in de samenstelling, maar heeft ook unieke eigenschappen die de componenten alleen niet hebben.
Composietmaterialen kunnen op basis van hun gebruik in twee categorieën worden verdeeld: structurele composietmaterialen en functionele composietmaterialen.
Structurele composietmaterialen worden voornamelijk gebruikt als materiaal voor dragende constructies.
Ze zijn samengesteld uit versterkingscomponenten die lasten kunnen dragen (zoals glas, keramiek, koolstof, polymeren, metalen, natuurlijke vezels, stoffen, bakkebaarden, vellen en deeltjes, enz.) en matrixcomponenten die de versterkingen kunnen verbinden om een heel materiaal te vormen en kracht over te brengen (zoals hars, metaal, keramiek, glas, koolstof en cement, enz.).
Structurele materialen worden meestal onderverdeeld in composieten op polymeerbasis, metaalgebaseerde composieten, composieten op keramiekbasis, koolstofgebaseerde composieten en cementgebaseerde composieten volgens de verschillende matrices.
Functionele materialen verwijzen naar composietmaterialen die andere fysieke eigenschappen bieden, chemisch, biologische en andere eigenschappen naast mechanische eigenschappen.
Er zijn veel soorten composietmaterialen, inclusief piëzo-elektrisch, geleidend, radar-stealth, permanente magneet, meekleurend, geluidsabsorptie, vlamvertragend, bio-zelfabsorptie, enz., die brede ontwikkelingsperspectieven hebben.
In de toekomst, het aandeel functionele composietmaterialen zal groter zijn dan dat van structurele composietmaterialen en de mainstream worden van de ontwikkeling van composietmaterialen.
De onderzoeksrichting van composietmaterialen zal zich in de toekomst vooral richten op nanocomposieten, bionische composietmaterialen, en de ontwikkeling van multifunctioneel, slimme en intelligente composietmaterialen.
Eco-ecologische materialen werden voorgesteld in de context van het bewustzijn van de mens over de belangrijke strategische betekenis van ecologische en milieubescherming en het feit dat landen over de hele wereld de weg van duurzame ontwikkeling inslaan..
Ze zijn een onvermijdelijke trend in de ontwikkeling van materiaalwetenschap en technisch onderzoek in binnen- en buitenland.
Algemeen wordt aangenomen dat eco-milieumaterialen materialen zijn die bevredigende prestaties leveren en over een uitstekende milieucoördinatie beschikken..
De kenmerken van dit soort materiaal zijn dat het minder hulpbronnen en energie verbruikt, heeft weinig vervuiling voor de ecologie en het milieu, heeft een hoog recyclingpercentage, en is in harmonie met de ecologische omgeving gedurende de gehele levenscyclus vanaf de materiaalproductie, gebruik, verwijdering tot recycling en recycling.
Voornamelijk omvatten: milieuvriendelijke materialen, zoals puur natuurlijke materialen (hout, steen, enz.), biomimetische materialen (kunstmatige botten, kunstmatige organen, enz.), groene verpakkingsmaterialen (groene verpakkingszakken, verpakkingscontainers), ecologische bouwmaterialen (niet-giftige decoratieve materialen, enz.); ecologisch afbreekbare materialen (biologisch afbreekbare kunststoffen, enz.); milieutechnische materialen, zoals materialen voor milieuherstel, materialen voor milieuzuivering (moleculaire zeven, ionenzeefmaterialen), milieuvriendelijke alternatieve materialen (fosforvrije wasmiddeladditieven), enz.
De onderzoekshotspots en ontwikkelingsrichtingen van eco-ecologische materialen omvatten het ontwerp van gerecyclede polymeren (kunststoffen), het theoretische systeem van evaluatie van de materiële milieucoördinatie, en nieuwe processen, nieuwe technologieën en nieuwe methoden om de milieubelasting van materialen te verminderen.
Biomedische materialen zijn een nieuw soort hightech materialen die worden gebruikt voor diagnoses, menselijke weefsels en organen behandelen of vervangen, of hun functies verbeteren.
Ze vormen een nieuw en zich ontwikkelend vakgebied in de materiaalwetenschap en -technologie.
Ze hebben niet alleen een hoge technische inhoud en economische waarde, maar zijn ook nauw verbonden met het leven en de gezondheid van patiënten. In het verleden 10 jaren, de markt voor biomedische materialen en producten heeft een groeipercentage van ongeveer 20%.
Biomedische materialen
Biomedische materialen zijn onderverdeeld in medische metaalmaterialen, medische polymeermaterialen, biokeramische materialen en biomedische composietmaterialen volgens materiaalsamenstelling en eigenschappen.
Metalen, keramiek, polymeren en hun composietmaterialen zijn de meest gebruikte biomedische materialen.
Volgens de applicatie, biomedische materialen kunnen worden onderverdeeld in afbreekbare en absorbeerbare materialen, weefselmanipulatiematerialen en kunstmatige organen, materialen met gecontroleerde afgifte, bionische intelligente materialen, enz.
De onderzoeks- en ontwikkelingsrichtingen van biomedische materialen zijn voornamelijk:
Halverwege de jaren tachtig, mensen stelden het concept van slimme materialen voor (Slimme materialen of intelligent materiaalsysteem): Slimme materialen imiteren levenssystemen, kunnen veranderingen in de omgeving waarnemen en een of meer van hun eigen prestatieparameters in realtime wijzigen, en gewenste composietmaterialen of composietmaterialen maken die zich kunnen aanpassen aan de veranderde omgeving.
Slimme materialen zijn een complex materiaalsysteem dat materialen en structuren integreert, intelligente verwerking, uitvoeringssystemen, besturingssystemen en sensorsystemen.
Het ontwerp en de synthese omvatten vrijwel alle hightech-disciplines.
Tot de basismateriaalcomponenten waaruit slimme materialen bestaan, behoren piëzo-elektrische materialen, vormgeheugen materialen, optische vezels, elektro-(magneto-)reologische vloeistoffen, magnetostrictieve materialen en slimme polymeermaterialen.
De opkomst van slimme materialen zal de menselijke beschaving naar een nieuw hoogtepunt brengen, maar het is nog een zekere afstand verwijderd van de praktische fase.
Toekomstig onderzoek richt zich op de volgende zes aspecten:
Structurele materialen verwijzen naar technische materialen met mechanische eigenschappen als hoofdkenmerk.
Het zijn de meest gebruikte materialen in de nationale economie.
Van dagelijkse benodigdheden, gebouwen tot auto's, vliegtuigen, satellieten en raketten, ze krijgen allemaal hun vorm, omvang en sterkte door een of ander structureel raamwerk.
Traditionele materialen zoals staal en non-ferrometalen behoren tot deze categorie.
Hoogwaardige structurele materialen verwijzen over het algemeen naar structurele materialen met hogere mechanische eigenschappen, zoals sterkte, hardheid, plasticiteit en taaiheid, en aanpassen aan speciale omgevingseisen.
Ze omvatten nieuwe metalen materialen, hoogwaardige structurele keramische materialen en polymeermaterialen.
Huidige onderzoekshotspots zijn onder meer: legeringen voor hoge temperaturen, nieuw aluminium legeringen en magnesiumlegeringen, structurele keramische materialen en polymeerlegeringen op hoge temperatuur.
Functionele materialen verwijzen naar materialen die speciale eigenschappen vertonen, zoals elektriciteit, magnetisme, licht, biologie en chemie naast mechanische eigenschappen.
Naast de informatie, energie, nano, biomedische en andere materialen die eerder zijn geïntroduceerd, nieuwe functionele materialen omvatten voornamelijk supergeleidende materialen bij hoge temperaturen, magnetische materialen, diamant films, functionele polymeermaterialen, enz.
Huidige onderzoekshotspots zijn onder meer: nano-functionele materialen, nanokristallijne permanente magneten van zeldzame aardmetalen en materialen van zeldzame aardmetalen met waterstofopslag, bulk amorfe materialen, supergeleidende materialen bij hoge temperaturen, magnetische legeringsmaterialen met vormgeheugen, magnetische polymeermaterialen, technologie voor het voorbereiden van diamantfilms, enz.
Nieuwe chemische materialen zijn basisgrondstoffen die worden gebruikt in de chemische industrie, aardolie, enz., voornamelijk inclusief organische fluormaterialen, organische siliciummaterialen, hoogwaardige vezels, nanochemische materialen, anorganische functionele materialen, enz.
Nanochemische materialen en speciale chemische coatings zijn de afgelopen jaren onderzoekshotspots.
Geavanceerde keramische materialen verwijzen naar producten met uitstekende prestaties gemaakt van verfijnde hoge zuiverheid, ultrafijne anorganische verbindingen als grondstoffen en geavanceerde bereidingsprocestechnologie.
Volgens de eisen van technische technologie voor productprestaties, de vervaardigde producten kunnen piëzo-elektrisch zijn, ferro-elektrisch, geleidend, halfgeleider, magnetisch, enz. of uitstekende eigenschappen hebben, zoals hoge sterkte, hoge taaiheid, hoge hardheid, slijtvastheid, corrosiebestendigheid, weerstand tegen hoge temperaturen, hoge thermische geleidbaarheid, isolatie of goede biocompatibiliteit.
Geavanceerde keramische materialen
Geavanceerde keramische materialen worden over het algemeen onderverdeeld in drie categorieën: structurele keramiek, op keramiek gebaseerde composietmaterialen en functionele keramiek.
De meeste functionele keramiek wordt veel gebruikt in de elektronica-industrie en wordt ook wel elektronische keramische materialen genoemd.
Zoals keramische isolatiematerialen, keramische substraatmaterialen, keramische verpakkingsmaterialen die worden gebruikt om chips te vervaardigen, en condensatorkeramiek, piëzo-elektrische keramiek, ferrietmagnetische materialen die worden gebruikt om elektronische apparaten te vervaardigen.
Huidige onderzoekshotspots omvatten de versterkings- en verhardingstechnologie van keramische materialen, de bereidings- en synthesetechnologie van nanokeramische materialen, het ontwerp van geavanceerde structurele keramische materiaalsystemen, en de hoge uniformiteit en ultrafijne technologie van elektronische keramische materialen.
Onder nieuwe bouwmaterialen vallen vooral nieuwe wandmaterialen, chemische bouwmaterialen, nieuwe thermische isolatiematerialen, decoratiematerialen voor het bouwen, enz.
Onder hen, Tot de chemische bouwmaterialen behoren bouwkunststoffen, coatings voor gebouwen, waterdicht maken van gebouwen, afdichtingsmaterialen, thermische isolatiematerialen, geluidsisolatie materialen, speciaal keramiek, bouwlijmen, enz., dit zijn nieuwe bouwmaterialen waarop mijn land zich zal concentreren op de ontwikkeling tijdens het “15e Vijfjarenplan”.
Nieuwe materiaaldefinitie: Nieuwe materialen verwijzen naar materialen die zijn ontstaan of zich al aan het ontwikkelen zijn en uitstekende eigenschappen en speciale functies hebben die traditionele materialen niet hebben.
Er is geen duidelijke grens tussen nieuwe materialen en traditionele materialen.
Op basis van traditionele materialen worden nieuwe materialen ontwikkeld.
Traditionele materialen kunnen door verbeteringen in de samenstelling worden ontwikkeld tot nieuwe materialen, structuur, ontwerp en proces om de materiaalprestaties te verbeteren of nieuwe eigenschappen te hebben.
Nieuwe materialen zijn onderverdeeld in vier categorieën op basis van structurele samenstelling, inclusief metalen materialen, anorganische niet-metalen materialen, organische polymeermaterialen, en geavanceerde composietmaterialen.
Volgens materiële prestaties, er zijn structurele materialen en functionele materialen.
Volgens het gebruik en de eigenschappen van nieuwe materialen, de “China New Materials Products and Technology Guidance Catalog” verdeelt nieuwe materiaalproducten in meer dan tien specifieke technische gebieden, inclusief nieuwe metalen materialen, nieuwe bouwmaterialen, nieuwe chemische materialen, elektronisch informatiemateriaal, biomedische materialen, nieuwe energiematerialen, nano- en poedermaterialen, nieuwe composietmaterialen, nieuwe zeldzame aardmetalen, hoogwaardige keramische materialen, nieuwe koolstofmaterialen, nieuwe materiaalvoorbereidingstechnologie en apparatuur.
1 Elektronisch informatiemateriaal
2 Energiebesparende nieuwe materialen
3 Nanomaterialen
4 Geavanceerde composietmaterialen
Glasvezel, aramide, siliciumcarbide, grafiet, boor vezel, staal vezel, bakkebaarden, synthetische slijtvaste materialen, op harsbasis, op metaal gebaseerd, composietmaterialen op keramiekbasis, koolstof/koolstofcomposietmaterialen, hardmetalen messen , wrijving materialen, composiet materialen
5 Geavanceerde metalen materialen
6 Nieuwe chemische materialen
Organisch silicium, organische fluor, technische kunststoffen en kunststoflegeringen, speciaal rubber, speciale vezels, speciale coating, koelmiddel, fijne chemische producten
7 Geavanceerde keramische materialen
Functioneel keramiek (magnetron, keramische diëlektrische elektronische componenten , piëzo-elektrisch, gevoelig, transparant) structurele keramiek (honingraat, slijtvast, hoge temperatuur, hoge taaiheid, coating, composiet op keramiekbasis)
8 Zeldzame aardmetalen
Zeer zuivere zeldzame aarde, additieven, katalysatoren, permanente magneten, luminescentie, waterstof opslag
9 Magnetische materialen
Zachte magnetische materialen, permanente magneten, magnetische opnamematerialen, magnetische apparaten
10 Koolstof materialen
Actieve kool, roetzwart, diamant, grafiet, koolstofvezel
11 Membraan materialen
Filtermembranen (organische membranen, anorganische membranen), functionele films (optisch, isolerend)
12 Supergeleidende materialen
Voorbereiding en toepassingstechnologieën van praktische supergeleidende draden, blokken, en films.
13 Biomedische materialen
Implantaten, kunstmatige weefsels, bloedfiltratie, hechtingen
14 Ecologische en ecologische materialen
Milieutechnische materialen, groene verpakking, afbreekbare materialen, milieuvriendelijke alternatieve materialen
15 Nieuwe bouwmaterialen
Thermische isolatiematerialen, cement met hoge sterkte, groene ecologische bouwmaterialen
WhatsApp: +8615333853330
E-mail: sales@casting-china.org
Web: https://dz-machining.com/ & https://casting-china.org/
Copyright © 2024 DEZE Technology Co., Ltd Alle rechten voorbehouden.
Laat een reactie achter