新型功能材料(新型功能材料的發(fā)展趨勢(shì)如何),一起來(lái)了解下吧。
新型功能材料有哪些?
超導(dǎo)材料
實(shí)用的超導(dǎo)材料,如NbTi和Nb3Sn,已經(jīng)商業(yè)化并應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如核磁共振人體成像(NMRI)、超導(dǎo)磁體和大型加速器磁體。SQUID作為超導(dǎo)弱電應(yīng)用的典范,在微弱電磁信號(hào)的測(cè)量中發(fā)揮了重要作用,其靈敏度是其他任何非超導(dǎo)設(shè)備無(wú)法達(dá)到的,高溫超導(dǎo)材料的研究工作在薄膜、導(dǎo)線、塊體材料、單晶和應(yīng)用方面取得了重要進(jìn)展。
醫(yī)用材料
生物醫(yī)用材料作為高新技術(shù)的重要組成部分,進(jìn)入了快速發(fā)展的新階段,生物活性陶瓷成為醫(yī)用生物陶瓷的主要發(fā)展方向;可生物降解高分子材料是醫(yī)用高分子材料的一個(gè)重要方向。醫(yī)用復(fù)合生物材料的研究主要集中在生物材料和功能性生物材料的強(qiáng)韌化方面,具有治療功能的HA生物材料的研究也非常活躍。
能源材料
太陽(yáng)能電池材料是新能源材料研發(fā)的熱點(diǎn),IBM開發(fā)的多層復(fù)合太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)化率為40%,美國(guó)能源部總氫能研究經(jīng)費(fèi)的50%左右用于儲(chǔ)氫技術(shù)。固體氧化物燃料電池的研究非常活躍,重點(diǎn)是電池材料,如電池陰極材料和固體電解質(zhì)薄膜,以及用于質(zhì)子交換膜燃料電池的有機(jī)質(zhì)子交換膜等。
生態(tài)環(huán)境材料
生態(tài)環(huán)境材料的主要研究方向有:(1)與環(huán)境問(wèn)題直接相關(guān)的材料技術(shù),如可生物降解材料技術(shù)、廢棄物回收利用技術(shù)、環(huán)境污染修復(fù)技術(shù)、材料制備加工中的清潔技術(shù)、資源和能源節(jié)約技術(shù);(2)開發(fā)能使經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境協(xié)調(diào)材料,如仿生材料、環(huán)保材料、氟利昂、石棉等有害物質(zhì)的替代材料、綠色新材料;(3)材料的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)。
智能材料
智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料之后的第四代材料,是現(xiàn)代高科技新材料發(fā)展的重要方向之一,將支撐未來(lái)高科技的發(fā)展,使功能材料與結(jié)構(gòu)材料的界限逐漸消失,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能化和功能多樣化。
磁性材料
磁性材料是一種古老而用途廣泛的功能材料,物質(zhì)的磁性早在3000年前就被認(rèn)識(shí)和應(yīng)用。例如,在古代中國(guó),天然磁鐵被用作指南針,現(xiàn)代磁性材料已廣泛應(yīng)用于我們的生活中,如用作電機(jī)的永磁材料,用于變壓器的鐵芯材料,用作存儲(chǔ)器的磁光盤,用于計(jì)算機(jī)的磁記錄軟盤等。
新型功能材料的發(fā)展趨勢(shì)如何?
功能材料不僅是我國(guó)發(fā)展信息技術(shù)、生物技術(shù)、能源技術(shù)、國(guó)防建設(shè)等高新技術(shù)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料,也是我國(guó)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),轉(zhuǎn)型升級(jí)的基礎(chǔ),直接關(guān)系到我國(guó)資源、環(huán)境和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,迫切需要開發(fā)新能源和能源材料。能源材料是發(fā)展能源技術(shù)、提高能源生產(chǎn)和利用效率的關(guān)鍵因素。目前,中國(guó)是世界上能源消費(fèi)增長(zhǎng)最快的國(guó)家,也是能源短缺的國(guó)家。發(fā)展電動(dòng)汽車、使用清潔能源、節(jié)約石油資源等政策措施,使得對(duì)新能源轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能材料的需求不斷增加。
近年來(lái),隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展,中國(guó)手機(jī)、筆記本電腦等便攜式電器的用戶數(shù)量每年增長(zhǎng)20%以上,形成了社會(huì)對(duì)小型高能量密度電池的巨大需求。隨著移動(dòng)通信等新一代電子信息技術(shù)的迅速崛起,以信息功能陶瓷為核心的大量基礎(chǔ)電子元器件日益成為我國(guó)發(fā)展相關(guān)高技術(shù)的需求焦點(diǎn)。按照5%的世界市場(chǎng)份額,2010年中國(guó)信息功能陶瓷材料及產(chǎn)品的年銷售額將達(dá)到300億元人民幣,這將對(duì)產(chǎn)業(yè)信息通信的發(fā)展起到重要作用。
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