Ufafanuzi na uainishaji wa nyenzo mpya: 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. Hakuna mpaka wazi kati ya nyenzo mpya na vifaa vya jadi. Nyenzo mpya zinatengenezwa kwa misingi ya vifaa vya jadi.
Jinsi nyenzo mpya inavyofafanuliwa na kuainishwa? Hebu tuangalie kwanza ufafanuzi wa nyenzo mpya:
Nyenzo mpya zinarejelea nyenzo hizo ambazo zimejitokeza au tayari zinaendelea na zina mali bora na kazi maalum ambazo nyenzo za jadi hazina.
Hakuna mpaka wazi kati ya nyenzo mpya na vifaa vya jadi. Nyenzo mpya zinatengenezwa kwa misingi ya vifaa vya jadi.
Nyenzo za kitamaduni zinaweza kutengenezwa kuwa nyenzo mpya kupitia uboreshaji wa utunzi, muundo, kubuni na mchakato wa kuboresha utendaji wa nyenzo au kuwa na mali mpya.
Ufafanuzi na uainishaji wa nyenzo mpya
Kama msingi na mtangulizi wa high-tech, nyenzo mpya zina anuwai kubwa ya matumizi.
Pamoja na teknolojia ya habari na bioteknolojia, zimekuwa nyanja muhimu na zenye kuahidi zaidi katika karne ya 21.
Kama nyenzo za jadi, nyenzo mpya zinaweza kuainishwa kutoka mitazamo mingi tofauti kama vile utunzi wa muundo, kazi na uwanja wa maombi.
Uainishaji tofauti umeunganishwa na kuwekwa. Kwa sasa, nyenzo mpya kwa ujumla zimegawanywa katika nyanja kuu zifuatazo kulingana na nyanja za maombi na maeneo ya sasa ya utafiti:
Nyenzo za habari za elektroniki, nyenzo mpya za nishati, Nanomaterials, vifaa vya juu vya mchanganyiko, vifaa vya juu vya kauri, nyenzo za mazingira ya kiikolojia, nyenzo mpya za kazi (ikiwa ni pamoja na vifaa vya superconducting vya joto la juu, vifaa vya sumaku, filamu za almasi, vifaa vya kazi vya polymer, nk.), vifaa vya matibabu, vifaa vya juu vya utendaji wa miundo, vifaa vya akili, jengo jipya na nyenzo mpya za kemikali, nk.
Nyenzo za habari za kielektroniki zinarejelea nyenzo zinazotumiwa katika nyanja za elektroniki ndogo, teknolojia ya optoelectronic na bidhaa za msingi za sehemu mpya, hasa ikiwa ni pamoja na nyenzo za semiconductor microelectronic zinazowakilishwa na silicon moja ya kioo;
Optoelectronic materials represented by laser crystals; vifaa vya kauri vya elektroniki vinavyowakilishwa na keramik ya dielectric na keramik ya thermosensitive;
Magnetic materials represented by neodymium iron boron (NdFeB) nyenzo za sumaku za kudumu; vifaa vya mawasiliano ya nyuzi za macho; vifaa vya kuhifadhi data hasa kulingana na uhifadhi wa sumaku na uhifadhi wa diski ya macho;
Piezoelectric crystals and thin film materials;
Green battery materials represented by hydrogen storage materials and lithium ion embedding materials, nk.
Nyenzo hizi za kimsingi na bidhaa zake zinasaidia maendeleo ya tasnia ya habari ya kisasa kama vile mawasiliano, kompyuta, vifaa vya habari na teknolojia ya mtandao.
Mwelekeo wa jumla wa maendeleo ya nyenzo za habari za elektroniki ni kuelekea ukubwa mkubwa, usawa wa juu, uadilifu wa hali ya juu, pamoja na filamu nyembamba, multifunctionality na ushirikiano.
Sehemu kuu za sasa za utafiti na mipaka ya kiteknolojia ni pamoja na nyenzo za semicondukta za kizazi cha tatu zinazowakilishwa na nyenzo za semicondukta za upana-bendi kama vile transistors zinazonyumbulika., fuwele za picha, fuwele za picha, SiC, GaN, ZnSe, vifaa vya maonyesho ya kikaboni, na vifaa mbalimbali vya nanoelectronic.
Nishati mpya na teknolojia ya nishati safi inayoweza kurejeshwa ni mojawapo ya nyanja tano za kiufundi zenye maamuzi katika maendeleo ya uchumi wa dunia katika karne ya 21..
Nishati mpya inajumuisha nishati ya msingi kama vile nishati ya jua, nishati ya majani, nishati ya nyuklia, nishati ya upepo, nishati ya mvuke, nishati ya bahari, na nishati ya hidrojeni katika vyanzo vya pili vya nguvu.
Nyenzo mpya za nishati hurejelea nyenzo muhimu zinazotumiwa kutambua mabadiliko na utumiaji wa nishati mpya na ukuzaji wa teknolojia mpya ya nishati..
Hasa ni pamoja na vifaa vya betri ya nickel-hidrojeni inayowakilishwa na vifaa vya aloi ya elektrodi ya uhifadhi wa hidrojeni, vifaa vya betri ya lithiamu-ioni vinavyowakilishwa na elektrodi hasi za lithiamu-kaboni na elektrodi chanya za LiCoO2, vifaa vya seli za mafuta, nyenzo za seli za jua zinazowakilishwa na vifaa vya Si semiconductor, na kinu cha nishati ya nyuklia kinachowakilishwa na urani, deuterium, na tritium.
Sehemu kuu za sasa za utafiti na mipaka ya kiteknolojia ni pamoja na nyenzo za kuhifadhi hidrojeni zenye nishati nyingi, vifaa vya betri ya polymer, vifaa vya elektroliti vya mafuta ya oksidi ya joto la kati, na vifaa vya seli za jua za polycrystalline nyembamba-filamu.
Nanomaterials ni neno la jumla kwa sifuri-dimensional, yenye mwelekeo mmoja, yenye pande mbili, na nyenzo zenye sura tatu na athari za saizi ndogo zinazojumuisha chembe za ultrafine na saizi isiyozidi 100nm. (0.1-100nm).
Dhana ya nanomaterials iliundwa katikati ya miaka ya 1980.
Kwa kuwa nanomaterials zinaonyesha macho ya kipekee, umeme, sumaku, joto, mitambo, na mali ya mitambo, nanoteknolojia imepenya kwa haraka katika nyanja mbalimbali za nyenzo na imekuwa mada motomoto katika utafiti wa kisayansi wa dunia ya sasa..
Kulingana na fomu ya kimwili, Nanomaterials inaweza kugawanywa takribani katika kategoria tano: nanopowders, nanofibers, filamu za nano, nanoblocks, na vimiminiko vilivyotenganishwa na nanophase.
Ingawa nanomaterials ambazo zimekuzwa kiviwanda ni nyenzo za nanopoda kama vile calcium carbonate, nyeupe kaboni nyeusi, na oksidi ya zinki, na wengine kimsingi bado wako katika hatua ya msingi ya utafiti wa maabara, na maombi makubwa yanatarajiwa kuwa 5-10 miaka baadaye, hakuna shaka kwamba nanoteknolojia inayowakilishwa na nanomaterials itakuwa na athari kubwa katika maendeleo ya kiuchumi na kijamii ya karne ya 21..
Sehemu kuu za utafiti wa sasa na mipaka ya kiteknolojia ni pamoja na: vifaa vya mkusanyiko wa nano vinavyowakilishwa na nanotubes za kaboni; nyenzo zenye muundo wa hali ya juu kama vile nano-ceramics na nano-composites; kubuni na awali ya vifaa vya mipako ya nano;
Development of nano-electronic devices such as single-electron transistors, nano-laser na nano-swichi, na nyenzo za uhifadhi wa habari za C60 zenye uzito wa juu zaidi.
Nyenzo za mchanganyiko ni nyenzo zilizo na miundo ya awamu mbili au zaidi inayojumuisha nyenzo mbili au zaidi na mali tofauti kupitia mchanganyiko wa kimwili na kemikali..
Aina hii ya nyenzo sio tu ina utendaji bora kuliko nyenzo yoyote katika muundo, lakini pia ina mali ya kipekee ambayo vipengele pekee havina.
Vifaa vya mchanganyiko vinaweza kugawanywa katika makundi mawili kulingana na matumizi yao: vifaa vya muundo wa muundo na vifaa vya kazi vya mchanganyiko.
Nyenzo za muundo wa muundo hutumiwa hasa kama nyenzo za miundo ya kubeba mzigo.
Wao ni pamoja na vipengele vya kuimarisha vinavyoweza kubeba mizigo (kama vile kioo, kauri, kaboni, polima, metali, nyuzi za asili, vitambaa, whiskers, karatasi na chembe, nk.) na vipengele vya tumbo vinavyoweza kuunganisha uimarishaji ili kuunda nyenzo nzima na kusambaza nguvu (kama vile resin, chuma, kauri, kioo, kaboni na saruji, nk.).
Vifaa vya kimuundo kawaida hugawanywa katika mchanganyiko wa msingi wa polima, mchanganyiko wa chuma-msingi, mchanganyiko wa msingi wa kauri, composites zenye msingi wa kaboni na composites zenye msingi wa saruji kulingana na hesabu tofauti.
Nyenzo zinazofanya kazi hurejelea nyenzo zenye mchanganyiko ambazo hutoa zingine za mwili, kemikali, kibaolojia na mali nyingine pamoja na mali ya mitambo.
Kuna aina nyingi za vifaa vya mchanganyiko, ikiwa ni pamoja na piezoelectric, conductive, wizi wa rada, sumaku ya kudumu, photochromic, unyonyaji wa sauti, kizuia moto, bio-self-absorption, nk., ambazo zina matarajio mapana ya maendeleo.
Katika siku zijazo, uwiano wa vifaa vya utunzi wa utendaji utazidi ule wa vifaa vya muundo wa muundo na kuwa njia kuu ya ukuzaji wa nyenzo zenye mchanganyiko..
Mwelekeo wa utafiti wa vifaa vya mchanganyiko katika siku zijazo utazingatia hasa nanocomposites, vifaa vya mchanganyiko wa bionic, na maendeleo ya multifunctional, vifaa smart na akili Composite.
Nyenzo za kimazingira zilipendekezwa katika muktadha wa ufahamu wa wanadamu juu ya umuhimu wa kimkakati wa ulinzi wa kiikolojia na mazingira na ukweli kwamba nchi kote ulimwenguni zinachukua njia ya maendeleo endelevu..
Ni mwelekeo usioepukika katika ukuzaji wa sayansi ya nyenzo na utafiti wa uhandisi nyumbani na nje ya nchi.
Inaaminika kwa ujumla kuwa nyenzo za eco-mazingira ni nyenzo ambazo zina utendaji wa kuridhisha na zimejaliwa uratibu bora wa mazingira..
Tabia za aina hii ya nyenzo ni kwamba hutumia rasilimali kidogo na nishati, ina uchafuzi mdogo wa ikolojia na mazingira, ina kiwango cha juu cha kuchakata tena, na inaafikiana na mazingira ya kiikolojia katika kipindi chote cha maisha kutokana na utengenezaji wa nyenzo, kutumia, ovyo kwa kuchakata na kuchakata tena.
Hasa ni pamoja na: vifaa vinavyoendana na mazingira, kama vile nyenzo safi za asili (mbao, jiwe, nk.), vifaa vya biomimetic (mifupa ya bandia, viungo vya bandia, nk.), vifaa vya ufungaji vya kijani (mifuko ya kijani ya ufungaji, vyombo vya ufungaji), vifaa vya ujenzi wa kiikolojia (vifaa vya mapambo visivyo na sumu, nk.); nyenzo zinazoweza kuharibika kwa mazingira (plastiki zinazoweza kuharibika, nk.); vifaa vya uhandisi wa mazingira, kama vile nyenzo za kurejesha mazingira, vifaa vya utakaso wa mazingira (ungo za Masi, nyenzo za ungo wa ion), nyenzo mbadala za mazingira (viungio vya sabuni ya kufulia bila fosforasi), nk.
Sehemu kuu za utafiti na mwelekeo wa ukuzaji wa nyenzo za mazingira ni pamoja na muundo wa polima zilizosindika tena. (plastiki), mfumo wa kinadharia wa tathmini ya uratibu wa mazingira ya nyenzo, na taratibu mpya, teknolojia mpya na mbinu mpya za kupunguza mzigo wa mazingira wa vifaa.
Nyenzo za matibabu ni aina mpya ya nyenzo za hali ya juu zinazotumiwa kugundua, kutibu au kubadilisha tishu na viungo vya binadamu au kuboresha kazi zao.
Wao ni uwanja mpya na unaoendelea katika sayansi ya nyenzo na teknolojia.
Hawana tu maudhui ya juu ya kiufundi na thamani ya kiuchumi, lakini pia zinahusiana kwa karibu na maisha na afya ya wagonjwa. Zamani 10 miaka, soko la vifaa vya matibabu na bidhaa limedumisha kiwango cha ukuaji cha takriban 20%.
Nyenzo za Matibabu
Vifaa vya biomedical vinagawanywa katika vifaa vya chuma vya matibabu, vifaa vya matibabu ya polymer, vifaa vya bioceramic na vifaa vya mchanganyiko wa biomedical kulingana na muundo wa nyenzo na mali.
Vyuma, kauri, polima na vifaa vyao vya mchanganyiko ni nyenzo zinazotumiwa sana za matibabu.
Kulingana na maombi, vifaa vya matibabu vinaweza kugawanywa katika nyenzo zinazoweza kuharibika na kunyonya, vifaa vya uhandisi wa tishu na viungo vya bandia, vifaa vya kutolewa vilivyodhibitiwa, vifaa vya akili vya bionic, nk.
Maelekezo ya utafiti na maendeleo ya nyenzo za matibabu ni hasa:
Katikati ya miaka ya 1980, watu walipendekeza dhana ya nyenzo mahiri (Nyenzo Mahiri au Mfumo wa Nyenzo Akili): Nyenzo za smart huiga mifumo ya maisha, wanaweza kuhisi mabadiliko ya mazingira na kubadilisha moja au zaidi ya vigezo vyao vya utendaji kwa wakati halisi, na utengeneze nyenzo za utunzi zinazohitajika au nyenzo zenye mchanganyiko ambazo zinaweza kuendana na mazingira yaliyobadilika.
Nyenzo za Smart ni mfumo wa nyenzo ngumu unaojumuisha vifaa na miundo, usindikaji wa akili, mifumo ya utekelezaji, mifumo ya udhibiti na mifumo ya sensorer.
Muundo wake na usanisi huenea karibu taaluma zote za hali ya juu.
Vipengee vya msingi vya nyenzo ambavyo vinajumuisha vifaa vya smart ni pamoja na vifaa vya piezoelectric, nyenzo za kumbukumbu za sura, nyuzi za macho, elektroni-(magneto-)maji ya rheological, vifaa vya magnetostrictive na vifaa vya polima smart.
Kuibuka kwa vifaa vya smart kutaleta ustaarabu wa binadamu kwa urefu mpya, lakini bado ni umbali fulani kutoka kwa hatua ya vitendo.
Malengo ya utafiti yajayo yanajumuisha vipengele sita vifuatavyo:
Nyenzo za muundo hurejelea nyenzo za uhandisi zilizo na sifa za mitambo kama sifa kuu.
Ni nyenzo zinazotumika sana katika uchumi wa taifa.
Kutoka kwa mahitaji ya kila siku, majengo kwa magari, ndege, satelaiti na roketi, wote wanapata sura zao, ukubwa na nguvu kupitia aina fulani ya mfumo wa kimuundo.
Nyenzo za kitamaduni kama vile chuma na metali zisizo na feri ni za aina hii.
Nyenzo za utendakazi wa hali ya juu kwa ujumla hurejelea nyenzo za kimuundo zilizo na sifa za juu za kiufundi kama vile nguvu, ugumu, plastiki na ugumu, na kukabiliana na mahitaji maalum ya mazingira.
Wao ni pamoja na nyenzo mpya za chuma, vifaa vya juu vya utendaji wa miundo ya kauri na vifaa vya polymer.
Sehemu kuu za utafiti wa sasa ni pamoja na: aloi za joto la juu, mpya aloi za alumini na aloi za magnesiamu, vifaa vya kauri vya miundo ya juu ya joto na aloi za polymer.
Nyenzo zinazofanya kazi hurejelea nyenzo zinazoonyesha mali maalum kama vile umeme, sumaku, mwanga, biolojia na kemia pamoja na mali ya mitambo.
Mbali na habari, nishati, nano, vifaa vya matibabu na vingine vilivyoletwa hapo awali, vifaa vipya vya kazi ni pamoja na vifaa vya upitishaji joto wa hali ya juu, vifaa vya sumaku, filamu za almasi, vifaa vya kazi vya polymer, nk.
Sehemu kuu za utafiti wa sasa ni pamoja na: vifaa vya nano-kazi, sumaku za kudumu za nanocrystalline nadra duniani na adimu ya aloi ya hifadhi ya hidrojeni duniani, wingi wa vifaa vya amofasi, vifaa vya superconducting vya joto la juu, vifaa vya aloi ya kumbukumbu ya sura ya sumaku, vifaa vya polymer magnetic, teknolojia ya maandalizi ya filamu ya almasi, nk.
Nyenzo mpya za kemikali ni malighafi ya msingi inayotumika katika tasnia ya kemikali, mafuta ya petroli, nk., hasa ikiwa ni pamoja na vifaa vya kikaboni vya florini, nyenzo za silicon za kikaboni, nyuzi za utendaji wa juu, vifaa vya nano-kemikali, nyenzo za kazi zisizo za kawaida, nk.
Nyenzo za nano-kemikali na mipako maalum ya kemikali zimekuwa sehemu kuu za utafiti katika miaka ya hivi karibuni.
Nyenzo za kauri za hali ya juu hurejelea bidhaa zilizo na utendaji bora kutoka kwa usafi wa hali ya juu uliosafishwa, misombo ya isokaboni iliyo bora zaidi kama malighafi na teknolojia ya hali ya juu ya mchakato wa utayarishaji.
Kulingana na mahitaji ya teknolojia ya uhandisi kwa utendaji wa bidhaa, bidhaa za viwandani zinaweza kuwa na piezoelectric, umeme wa feri, conductive, semicondukta, sumaku, nk. au kuwa na sifa bora kama vile nguvu ya juu, ushupavu wa juu, ugumu wa juu, upinzani wa kuvaa, upinzani wa kutu, upinzani wa joto la juu, conductivity ya juu ya mafuta, insulation au biocompatibility nzuri.
Vifaa vya juu vya kauri
Vifaa vya juu vya kauri kwa ujumla vinagawanywa katika makundi matatu: keramik ya miundo, vifaa vyenye mchanganyiko wa kauri na keramik za kazi.
Keramik nyingi zinazofanya kazi hutumiwa sana katika tasnia ya umeme na pia hujulikana kama nyenzo za kauri za elektroniki.
Kama vile vifaa vya kuhami kauri, vifaa vya substrate ya kauri, vifaa vya ufungaji vya kauri vinavyotumika kutengeneza chipsi, na keramik ya capacitor, keramik ya piezoelectric, nyenzo za sumaku za ferrite zinazotumiwa kutengeneza vifaa vya elektroniki.
Sehemu kuu za utafiti wa sasa ni pamoja na teknolojia ya kuimarisha na kuimarisha ya vifaa vya kauri, teknolojia ya maandalizi na ya awali ya vifaa vya nano-kauri, muundo wa mifumo ya hali ya juu ya nyenzo za kauri za kimuundo, na usawa wa juu na teknolojia ya hali ya juu ya vifaa vya elektroniki vya kauri.
Nyenzo mpya za ujenzi ni pamoja na vifaa vipya vya ukuta, kemikali vifaa vya ujenzi, nyenzo mpya za insulation za mafuta, vifaa vya mapambo ya jengo, nk.
Miongoni mwao, vifaa vya ujenzi wa kemikali ni pamoja na plastiki ya ujenzi, mipako ya kujenga, jengo la kuzuia maji, vifaa vya kuziba, nyenzo za insulation za mafuta, vifaa vya insulation sauti, keramik maalum, adhesives ya kujenga, nk., ambayo ni nyenzo mpya za ujenzi ambazo nchi yangu itazingatia kutengeneza wakati wa "Mpango wa 15 wa Miaka Mitano".
Ufafanuzi mpya wa nyenzo: Nyenzo mpya zinarejelea nyenzo hizo ambazo zimejitokeza au tayari zinaendelea na zina mali bora na kazi maalum ambazo nyenzo za jadi hazina.
Hakuna mpaka wazi kati ya nyenzo mpya na vifaa vya jadi.
Nyenzo mpya zinatengenezwa kwa misingi ya vifaa vya jadi.
Nyenzo za kitamaduni zinaweza kutengenezwa kuwa nyenzo mpya kupitia uboreshaji wa utunzi, muundo, kubuni na mchakato wa kuboresha utendaji wa nyenzo au kuwa na mali mpya.
Nyenzo mpya zimegawanywa katika vikundi vinne kulingana na muundo wa muundo, ikiwa ni pamoja na vifaa vya chuma, vifaa vya isokaboni visivyo vya metali, nyenzo za polima za kikaboni, na vifaa vya juu vya mchanganyiko.
Kulingana na utendaji wa nyenzo, kuna vifaa vya miundo na vifaa vya kazi.
Kulingana na matumizi na mali ya nyenzo mpya, "Katalogu ya Mwongozo wa Bidhaa Mpya za China na Teknolojia" inagawanya bidhaa mpya za nyenzo katika nyanja zaidi ya kumi maalum za kiufundi., ikiwa ni pamoja na nyenzo mpya za chuma, vifaa vipya vya ujenzi, nyenzo mpya za kemikali, vifaa vya habari vya elektroniki, vifaa vya matibabu, nyenzo mpya za nishati, nano na vifaa vya poda, nyenzo mpya za mchanganyiko, nyenzo mpya za ardhi adimu, nyenzo za kauri za utendaji wa juu, nyenzo mpya za kaboni, teknolojia mpya ya maandalizi ya vifaa na vifaa.
1 Nyenzo za habari za elektroniki
2 Nyenzo mpya za kuokoa nishati
3 Nanomaterials
4 Vifaa vya juu vya mchanganyiko
Fiber ya kioo, aramid, silicon carbudi, grafiti, nyuzi za boroni, nyuzi za chuma, whiskers, vifaa vya syntetisk sugu kuvaa, msingi wa resin, msingi wa chuma, vifaa vyenye mchanganyiko wa kauri, nyenzo zenye mchanganyiko wa kaboni/kaboni, vile vya carbudi , vifaa vya msuguano, vifaa vya mchanganyiko
5 Vifaa vya juu vya chuma
6 Nyenzo mpya za kemikali
Silicon ya kikaboni, florini ya kikaboni, plastiki za uhandisi na aloi za plastiki, mpira maalum, fiber maalum, mipako maalum, jokofu, bidhaa nzuri za kemikali
7 Vifaa vya juu vya kauri
Keramik ya kazi (microwave, vipengele vya elektroniki vya dielectric kauri , piezoelectric, nyeti, uwazi) keramik ya miundo (sega la asali, sugu ya kuvaa, joto la juu, ushupavu wa juu, mipako, mchanganyiko wa msingi wa kauri)
8 Nyenzo adimu za ardhi
Usafi wa hali ya juu wa ardhi adimu, viungio, vichocheo, sumaku za kudumu, mwangaza, hifadhi ya hidrojeni
9 Nyenzo za sumaku
Nyenzo laini za sumaku, sumaku za kudumu, vifaa vya kurekodi magnetic, vifaa vya sumaku
10 Nyenzo za kaboni
Kaboni iliyoamilishwa, kaboni nyeusi, almasi, grafiti, fiber kaboni
11 Nyenzo za membrane
Chuja utando (utando wa kikaboni, utando isokaboni), filamu za kazi (macho, kuhami joto)
12 Nyenzo za superconducting
Maandalizi na teknolojia za matumizi ya waya za superconducting za vitendo, vitalu, na filamu.
13 Nyenzo za matibabu
Vipandikizi, tishu za bandia, uchujaji wa damu, sutures
14 Nyenzo za kiikolojia na mazingira
Nyenzo za uhandisi wa mazingira, ufungaji wa kijani, vifaa vinavyoharibika, nyenzo mbadala za mazingira
15 Nyenzo mpya za ujenzi
Nyenzo za insulation za mafuta, saruji ya juu-nguvu, vifaa vya ujenzi wa ikolojia ya kijani
Whatsapp: +8615333853330
Barua pepe: sales@casting-china.org
Mtandao: https://dz-machining.com/ & https://casting-china.org/
Hakimiliki © 2024 HII Technology Co., Ltd Haki zote zimehifadhiwa.
Acha Jibu