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新材料分类_百度文库

时间:2021-06-27 16:30 作者:admin 点击:

  主要的新材料分类 新材料作为高新技术的基础和先导,应用范围极其广泛,它同信息技术,生物技术一起成为 二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域.同传统材料一样,新材料可以从结构组成,功能和 应用领域等多种不同角度对其进行分类,不同的分类之间相互交叉和嵌套. 新材料主要有传统材料革新和新型材料的推出构成,随着高新技术的发展,新材料与传统 材料产业结合日益紧密,产业结构呈现出横向扩散的特点. 新材料的分类:按照应用领域来分,一般把新材料归为以下几大类: 1 信息材料 电子信息材料及产品支撑着现代通信,计算机,信息网络,微机械智能系统,工业自动化和家 电等现代高技术产业.电子信息材料产业的发展规模和技术水平,在国 民经济中具有重要的 战略地位,是科技创新和国际竞争最为激烈的材料领域.微电子材料在未来 10~15 年仍是最 基本的信息材料,光电子材料将成为发展最快和 最有前途的信息材料.信息材料主要可以分 为以下几大类: 集成电路及半导体材料:以硅材料为主体,新的化合物半导体材料及新一代高温半导体材 料也是重要组成部分,也包括高纯化学试剂和特种电子气体;光电子材料: 激光材料,红外探测 器材料,液晶显示材料,高亮度发光二极管材料,光纤材料等领域;新型电子元器件材料:磁性材 料,电子陶瓷材料,压电晶体管材料,信息传 感材料和高性能封装材料等. 当前的研究热点和技术前沿包括柔性晶体管,光子晶体,SiC,GaN,ZnSe 等宽禁带半导体材料 为代表的第三代半导体材料,有机显示材料以及各种纳米电子材料等. 2 能源材料 全球范围内能源消耗在持续增长,80%的能源来自于化石燃料,从长远来看,需要没有污染 和可持续发展的新型能源来代替所有化石燃料,未来的清洁能源包括氢 能,太阳能,风能,核聚 变能等.解决能源问题的关键是能源材料的突破,无论是提高燃烧效率以减少资源消耗,还是 开发新能源及利用再生能源都与材料有着极为 密切的关系. 传统能源所需材料:主要是提高能源利用效率,现在集中在要发展超临界蒸汽发电机组和 整体煤气化联合循环技术上,这些技术对材料的要求都十分苛刻,如工程陶 瓷,新型通道材料 等;氢能和燃料电池:氢能生产,储存和利用所需的材料和技术,燃料电池材料等;绿色二次电池: 镍氢电池,锂离子电池以及高性能聚合物电池 等新型材料;太阳能电池:多晶硅,非晶硅,薄膜 电池等材料;核能材料:新型核电反应堆材料. 新能源材料就材料种类主要包括专用薄膜,聚合物电解液,催化剂和电极,先进光电材料,特 制光谱塑料和涂层,碳纳米管,金属氢化物浆料,高温超导材料,低成 本低能耗民用工程材料, 轻质,便宜,高效的绝缘材料,轻质,坚固,复合结构材料,超高温合金,陶瓷和复合材料,抗辐射材 料,低活性材料,抗腐蚀及抗压力腐 蚀裂解材料,机械和抗等离子腐蚀材料.当前研究热点和技 术前沿包括高能储氢材料,聚合物电池材料,中温固体氧化物燃料电池电解质材料,多晶薄膜 太阳能电池 材料等. 3 生物材料 生物材料是和生命系统结合,用以诊断,治疗或替换机体组织,器官或增进其功能的材料.它 涉及材料,医学,物理,生物化学及现代高技术等诸多学科领域,已成为 21 世纪主要支柱产业之 一. 现在几乎所有类型的材料在健康治疗中都已得到应用,主要包括金属和合金,陶瓷,高分子 材料,复合材料和生物质材料.高分子生物材料是生物医用材料中最活跃 的领域;金属生物材 料仍是临床应用最广泛的承力植入材料,医用钛及其合金,以及 Ni-Ti 形状记忆合金的研究与 开发是一个热点;无机生物材料近年来越来越 受到重视. 目前,国际生物医用材料研究和发展的主要方向,一是模拟硬软组织,器官和血液等的组 成,结构和功能而开展的仿生或功能设计与制备,二是赋予材料优异的 生物相容性,生物活性 或生命活性.就具体材料来说,主要包括药物控制释放材料,组织工程材料,仿生材料,纳米生物 材料,生物活性材料,介入诊断和治疗材 料,可降解和吸收生物材料,新型人造器官,人造血液 等. 4 汽车材料 汽车用材在整个材料市场中所占的比例很小,但是属于技术要求高,技术含量高,附加值高 的三高产品,代表了行业的最高水平. 汽车材料的需求呈现出以下特点:轻量化与环保是主要需求发展方向;各种材料在汽车上 的应用比例正在发生变化,主要变化趋势是高强度钢和超高强度钢,铝合 金,镁合金,塑料和复 合材料的用量将有较大的增长,汽车车身结构材料将趋向多材料设计方向.同时汽车材料的回 收利用也受到更多的重视,电动汽车,代用燃料 汽车专用材料以及汽车功能材料的开发和应 用工作不断加强. 5 纳米材料与技术 纳米材料及技术将成为第 5 次推动社会经济各领域快速发展的主导技术,21 世纪前 20 年 将是纳米材料与技术发展的关键时期.纳电子代替微电子,纳加工代替微加工,纳米材料代替 微米材料,纳米生物技术代替微米尺度的生物技术,这已是不以人的意志为转移的客观规律. 纳米材料与科技的研究开发大部分处于基础研究阶段,如纳米电子与器件,纳米生物等高 风险领域,还没有形成大规模的产业.但纳米材料及技术在电子信息产业,生物医药产业,能源 产业,环境保护等方面,对相关材料的制备和应用都将产生性的影响.. 6 超导材料与技术 超导材料与技术是 21 世纪具有战略意义的高新技术,广泛用于能源,医疗,交通,科学研究 及国防军工等重大领域.超导材料的应用主要取决于材料本身性能及其制备技术的发展. 目前,低温超导材料已经达到实用水平,高温超导材料产业化技术也取得重大突破,高温超 导带材和移动通讯用高温超导滤波子系统将很快进商业化阶段. 7 稀土材料 稀土材料是利用稀土元素优异的磁,光,电等特性开发出的一系列不可取代的,性能优越的 新材料.稀土材料被广泛应用于冶金机械,石油化工,轻工农业,电子信 息,能源环保,国防军工 等多个领域,是当今世界各国改造传统产业,发展高新技术和国防尖端技术不可缺少的战略物 资. 具体包括:稀土永磁材料:其是发展最快的稀土材料,包括 NdFeB,SmCo 等,广泛应用于电机, 电声,医疗设备,磁悬浮列车及军事工业等高技术领域;贮 氢合金:主要用于动力电池和燃料电 池;稀土发光材料:有新型高效节能环保光源用稀土发光材料,高清晰度,数字化彩色电视机和 计算机显示器用稀土发光材料, 和特种或极端条件下应用的稀土发光材料等;稀土催化材料: 发展重点是替代贵金属,降低催化剂的成本,提高抗中毒性能和稳定性能;稀土在其他新材料 中的应 用:如精密陶瓷,光学玻璃,稀土刻蚀剂,稀土无机颜料等方面也正在以较高的速度增长, 如稀土电子陶瓷,稀土无机颜料等. 8 新型钢铁材料 钢铁材料是重要的基础材料,广泛应用于能源开发,交通运输,石油化工,机械电力,轻工纺 织,医疗卫生,建筑建材,家电通讯,国防建设以及高科技产业,并具有较强的竞争优势. 新型钢铁材料发展的重点是高性钢铁材料.其方向为高性能,长寿命,在质量上已向组织细 化和精确控制,提高钢材洁净度和高均匀度方面发展. 9 新型有色金属合金材料

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