新型材料及材料科學(xué)與技術(shù)的新進(jìn)展

摘 要：本文就新型材料及材料科學(xué)與技術(shù)的重要性及新進(jìn)展進(jìn)行研究，希望可以為新材料的發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：新型材料；材料科學(xué)與技術(shù)；發(fā)展

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，越來越多新型材料被研發(fā)并被應(yīng)用到更為廣泛的領(lǐng)域，材料科學(xué)與技術(shù)正在悄然推動時代發(fā)展的進(jìn)步，也在改變著人們的生活。通過新型材料的應(yīng)用和研究，將能夠讓材料科學(xué)發(fā)揮更大作用，將能夠讓材料科學(xué)引領(lǐng)我們進(jìn)入到新的時代予以更好發(fā)展。

一、新型材料及材料科學(xué)與技術(shù)研究重要性

從某一個角度來說，材料科學(xué)與技術(shù)是極為重要的學(xué)科，其引領(lǐng)者材料的新發(fā)展，也在推動著材料技術(shù)的新革新和進(jìn)步。通過材料科學(xué)與技術(shù)的研究，越來越多的新材料原材料被發(fā)現(xiàn)，并應(yīng)用到新材料的研究之中，讓材料在原有基礎(chǔ)上得到了更好的創(chuàng)新和發(fā)展，而且實現(xiàn)材料性能和質(zhì)量的再提升。而新材料是推動社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是各個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要推動力。如果說鋼鐵、水泥是人們所認(rèn)識的傳統(tǒng)材料，那么越來越多與鋼鐵、水泥具有相同屬性[1]，但是其無論從材質(zhì)、質(zhì)量等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于鋼鐵、水泥等傳統(tǒng)材料的新型材料正在悄悄走進(jìn)人們生活，并在改變和影響人們生活質(zhì)量方面發(fā)揮著作用。諸如微電子、觀點(diǎn)、化工、新能源等等領(lǐng)域都在將新材料應(yīng)用其中，構(gòu)成了新材料體系，并在財政、稅收、科技投入等諸多方面進(jìn)行創(chuàng)新，新型材料及材料科學(xué)與技術(shù)必將引領(lǐng)社會進(jìn)入到全新的時代，實現(xiàn)發(fā)展的新推動。

二、新型材料及材料科學(xué)與技術(shù)的新進(jìn)展

1.結(jié)構(gòu)材料趨向復(fù)合化

傳統(tǒng)材料更多的都是單一材料組成，單一材料雖然在制作上較為容易，但是其存在無法克服的缺點(diǎn)。比如陶瓷在應(yīng)用時候則存在脆性，極容易破碎，這樣在使用時候就難以讓其特性得以充分彰顯。而將不同的材料融合在一起，進(jìn)行復(fù)合，則能夠獲得更好性能的新材料，也能夠讓其彌補(bǔ)單一材料的缺點(diǎn)。也正是因為此，新材和材料科學(xué)技術(shù)的研究對于復(fù)合材料的研究越來越重視，其已經(jīng)成為當(dāng)前材料發(fā)展的一個重要趨勢。比如陶瓷、金屬材料的組合，金屬與碳材料的組等，都是復(fù)合材料的重要代表，這樣組合所形成的復(fù)合材料，則能夠避免陶瓷的脆弱，增強(qiáng)材料的剛度，彌補(bǔ)材料熱脹冷縮所引起的炸裂，實現(xiàn)材料韌性的增強(qiáng)。

2.信息材料的多功能集成化

信息材料的應(yīng)用多樣化源于信息通信網(wǎng)絡(luò)和超高速計算機(jī)的發(fā)展，這讓其對于集成電路的要求越來越高，對于材料的多功能化要求也隨之增強(qiáng)。從材料應(yīng)用來看，硅極強(qiáng)的半導(dǎo)體應(yīng)用材料，除此之外，GaAs也在材料發(fā)展中引起了越來越多人的關(guān)注和重視，它的運(yùn)算速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過硅，而且還具有極強(qiáng)的光電子效應(yīng)，能夠讓信息實現(xiàn)更快、更好處理，也能夠?qū)崿F(xiàn)信息傳輸過程中對于材料的不同要求[2]。特別是在原子加工技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，分子束外延，金屬有機(jī)氣相沉積等，都會讓分子或者原子重新排列，形成了人們所認(rèn)識的新晶體，這樣則能夠讓材料的應(yīng)用更具多功能性。

3.低維材料的迅猛發(fā)展

低維材料主要指的是超微粒、纖維、薄膜等材料，這是近些年來新型材料研究的重點(diǎn)，其在結(jié)構(gòu)和功能性材料方面具有極強(qiáng)的應(yīng)用前景，是材料發(fā)展的重要發(fā)展方向。低維材料的發(fā)展和應(yīng)用需要化學(xué)法的應(yīng)用，或者氣相沉積、激光等方法的更好應(yīng)用來實現(xiàn)，這樣可以制作出如亞微米級的陶瓷或者金屬粉末，并讓其保持在幾個原子或者幾百個原子大小。這樣的顆粒看起來像是原子或者分子的群集，而所展現(xiàn)出來的形態(tài)則更為多樣化。部分顆粒也會展現(xiàn)出晶體狀態(tài)，比如塊狀，在晶界所占比例則比較大。部分也會以氣態(tài)形式呈現(xiàn)，超微粒的熔點(diǎn)較低，能夠達(dá)到較快速的速度，在應(yīng)用過程中也更具靈活性。

4.非平衡材料的發(fā)展

從某一個角度來說，很多材料都是非平衡態(tài)材料，諸如鋼鐵便是非平衡態(tài)材料的重要代表。在這里所說的非平衡態(tài)材料主要指的是具有不穩(wěn)定性，并具有特殊性能的材料，通過作用能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)的變化。比如，飽和固溶體或者非晶態(tài)等[3]。非平衡材料因為具有形態(tài)的多樣化，能夠結(jié)合不同的需要進(jìn)行變化，所應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛，也能夠?qū)崿F(xiàn)更好的作用發(fā)揮。比如某些鐵基合金的非晶態(tài)則具有極為優(yōu)越的磁學(xué)性能，已經(jīng)成為很好的磁頭材料。再比如硅鋼片則與鐵相比則能夠減少三分之二的損耗，在應(yīng)用方面更具發(fā)展前景。準(zhǔn)晶也是通過快速冷卻而形成的一種狀態(tài)，在應(yīng)用中也凸顯出了重要優(yōu)勢。

三、結(jié)束語

新型材料及材料科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用是其他材料所無法替代的，也是材料發(fā)展的重要趨勢和方向。相關(guān)研究人員更加需要結(jié)合當(dāng)前的社會需要，以及材料的應(yīng)用情況，探索更多的新型材料應(yīng)用方式，讓材料科學(xué)與技術(shù)推動新型材料向著更好方向不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]師昌緒.新型材料及材料科學(xué)與技術(shù)的新進(jìn)展[J].中國機(jī)械工程，2017（1）：9-11.

[2]程建江.材料科學(xué)與技術(shù)革命[J].實事求是，2018（4）：64+70.

[3]葉奇，王鑫，余心宏.低碳經(jīng)濟(jì)與材料科學(xué)技術(shù)的發(fā)展[J].生產(chǎn)力研究，2017（12）：92-94.

作者簡介：

姓名：胡意，1999年6月27號，學(xué)校：延邊大學(xué)，專業(yè) 物理學(xué)，年級 2017級，郵編：133002