當(dāng)前新材料應(yīng)用初探

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新材料技術(shù)也在不斷發(fā)展，當(dāng)前，新材料產(chǎn)業(yè)已滲透到國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，新材料作為高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，應(yīng)用范圍極其廣泛，它同信息技術(shù)、生物技術(shù)一起成為二十一世紀(jì)最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。我們對新材料的研究以及對新材料的應(yīng)用開發(fā)，是人類對物質(zhì)性質(zhì)認(rèn)識和應(yīng)用向更深層次的進(jìn)軍。

關(guān)鍵詞：新材料；新材料技術(shù)；新材料應(yīng)用

一、新材料的概念

材料是人們用來制成各種機(jī)器、器件、結(jié)構(gòu)等具有某種特性的物質(zhì)實(shí)體，是人類社會(huì)生活的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，材料的種類也發(fā)生了很大的變化，相對于傳統(tǒng)材料，開發(fā)出了很多新材料。目前，國內(nèi)外對新材料的定義主要是指新近發(fā)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料，具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異的性能。新材料不僅應(yīng)用在高端行業(yè)，在基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)中也應(yīng)用的很廣泛。從我們穿的衣服、用的餐具、乘坐的交通工具、棲居的住宅到工作的場所，可能都正使用著新型材料；從大飛機(jī)、高速鐵路、新能源汽車等重點(diǎn)工程，到三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能環(huán)保等重要產(chǎn)業(yè)，都需要一系列新材料技術(shù)的突破和應(yīng)用。歷史證明，材料是人類社會(huì)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，那新材料便是人類社會(huì)進(jìn)步的里程碑。

二、新材料的種類

新材料根據(jù)不同的分類方法，有不同的種類。我們把新材料按照材料的性能來進(jìn)行分類，新材料主要包括結(jié)構(gòu)材料和功能材料。結(jié)構(gòu)材料主要是利用材料的力學(xué)和理化性能，以滿足高強(qiáng)度、高剛度、高硬度、耐高溫、耐磨、耐蝕、抗輻照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的電、磁、聲、光熱等效應(yīng)， 以實(shí)現(xiàn)某種功能，如半導(dǎo)體材料、磁性材料、光敏材料、熱敏材料、隱身材料和制造原子彈、氫彈的核材料等。按照材料的屬性來分類，我們可以把新材料劃分為新型金屬材料、新型無機(jī)非金屬材料和新型高分子材料等。新型金屬材料當(dāng)中主要有新型合金材料，比如鋁合金、鎂合金、鈦合金、稀貴金屬合金等；新型無機(jī)非金屬材料中典型的有玻璃纖維、碳纖維、光導(dǎo)纖維、記憶玻璃、防彈玻璃、防輻射玻璃等；新型高分子材料當(dāng)中主要包括醫(yī)用高分子材料和聚合物基符合材料。此外，隨著納米技術(shù)的提出和發(fā)展，納米技術(shù)在材料領(lǐng)域的研究，促使納米材料成為新材料的一個(gè)熱點(diǎn)。

三、常見新材料的主要應(yīng)用

當(dāng)前，新材料產(chǎn)業(yè)已滲透到國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)和社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，新材料已逐漸成為高新技術(shù)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)。目前，新材料技術(shù)與其它技術(shù)相互依存，它同信息技術(shù)、生物技術(shù)一起成為二十一世紀(jì)最重要和最具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域。

1.半導(dǎo)體材料的應(yīng)用

當(dāng)前半導(dǎo)體材料的應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面： 第一，半導(dǎo)體材料在照明技術(shù)領(lǐng)域的迅猛發(fā)展。由于半導(dǎo)體發(fā)光二極管 （LED） 的半導(dǎo)體光源的優(yōu)點(diǎn)較突出，例如由于它的體積和消耗的電量很小，同時(shí)又能兼顧環(huán)保的價(jià)值，目前在照明技術(shù)領(lǐng)域具有重大的市場價(jià)值。第二，半導(dǎo)體材料在汽車光電子市場的應(yīng)用。這主要體現(xiàn)在汽車?yán)走_(dá)技術(shù)，現(xiàn)在越來越多的汽車安裝的防撞雷達(dá)就是半導(dǎo)體材料技術(shù)的應(yīng)用。第三、半導(dǎo)體材料和移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的結(jié)合。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，目前第四代（4G）移動(dòng)通信技術(shù)的概念己早已提出，并且逐步在推廣使用中，這個(gè)也為半導(dǎo)體材料的發(fā)展帶來了新的發(fā)展。

2.磁性材料的應(yīng)用

隨著信息技術(shù)日新月異的發(fā)展，磁性材料在市場中的應(yīng)用也得到了快速的發(fā)展，當(dāng)前磁性材料將在以下幾個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。第一，磁性材料在通訊領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)的功能的增加必然要求移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展和提高，而磁性材料技術(shù)的發(fā)展給移動(dòng)通信技術(shù)提供了有利的支持。第二，磁性材料在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)是磁性材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，隨著計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用，這給磁性材料的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

3. 隱身材料的應(yīng)用

隱身材料是隱身技術(shù)的重要組成部分，在裝備外形不能改變的前提下，隱身材料（stealth material）是實(shí)現(xiàn)隱身技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。武器系統(tǒng)采用隱身材料可以降低被探測率，提高自身的生存率，增加攻擊性，獲得最直接的軍事效益。因此隱身材料的發(fā)展及其在飛機(jī)、主戰(zhàn)坦克、艦船、箭彈上應(yīng)用，將成為國防高技術(shù)的重要組成部分。對于地面武器裝備，主要防止空中雷達(dá)或紅外設(shè)備探測、雷達(dá)制導(dǎo)武器和激光制導(dǎo)炸彈的攻擊 ；對于作戰(zhàn)飛機(jī)，主要防止空中預(yù)警機(jī)雷達(dá)、機(jī)載火控雷達(dá)和紅外設(shè)備的探測，主動(dòng)和半主動(dòng)雷達(dá)、空對空導(dǎo)彈和紅外格斗導(dǎo)彈的攻擊。為此，常需要雷達(dá)、紅外和激光隱身技術(shù)。

材料科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，促進(jìn)了新材料設(shè)計(jì)與制備加工工藝時(shí)代的到來，包括先進(jìn)制備技術(shù)、加工與成形技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展，反過來也促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)和國防建等各個(gè)領(lǐng)域高新技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了人類社會(huì)的繁榮和人們生活水平、質(zhì)量的提高。在當(dāng)今世界科技發(fā)展的大背景下，為了使材料加工技術(shù)和應(yīng)用更加節(jié)能、高效和優(yōu)質(zhì)，對新材料的研究是我們不得不重視和關(guān)心的重大問題。我們對新材料的研究以及對新材料的應(yīng)用開發(fā)，是人類對物質(zhì)性質(zhì)認(rèn)識和應(yīng)用向更深層次的進(jìn)軍。

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