现代科技概论与知识产权第7章.ppt

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1、内容提要：本章首先介绍了材料、材料的不同分类方法、材料技术的发展；然后介绍了新材料、新材料特点、现代新材料；最后介绍了新型金属材料、无机非金属材料、新型高分子材料、新型复合材料、光电子材料、生物医药材料、纳米材料七种新材料技术本章重点：七种新材料技术及新材料发展的趋势和方向。本章共三节第一节新材料技术简介第二节七种新材料技术第三节新材料技术发展趋势思考题人类社会发展的历史证明，材料是人类生存和发展、征服自然和改造自然的物质基础，也是人类社会现代文明的重要支柱。纵观人类利用材料的历史，可以清楚地看到，每一种重要的新材料的发现和应用，都把人类支配自然的能力提高到一个

2、新水平。材料科学技术的每一次重大突破，都会引起生产技术的革命，大大加速社会发展的进程，并给社会生产和人们生活带来巨大的变化。进入21世纪以来，科学技术突飞猛进，世界各国对新材料的研究与开发都十分重视，作为新技术革命支柱的新材料技术的研究异常活跃，出现了一个“新材料”时代。第一节新材料技术简介一、基本概念二、材料技术的发展三、材料的分类四、新材料特点第一节新材料技术简介一、基本概念1.材料材料是人类能用来制作有用物件的物质,人类生产、生活和发展的物质基础，是人类社会现代文明的重要支柱，材料的变化直接影响社会的变革2.新材料新材料是指最近发展或正在发展之中的具有比传

3、统材料性能更为优异的一类材料。新材料技术是高新技术的一部分。第一节新材料技术简介一、基本概念3.现代新材料现代新材料是指新近发展的或正在研发的、性能超群的一些材料。第一节新材料技术简介二、材料技术的发展材料技术的发展过程为：石器时代→青铜器时代→铁器时代→高分子材料时代→复合材料时代。第一节新材料技术简介三、材料的分类1.按照材料的化学成分分类金属材料、非金属材料、有机高分子材料和复合材料四大类。2.按照材料的不同用途分类结构材料和功能材料。3.按照材料的服务对象分类信息材料、能源材料、建筑材料、航空材料、核反应堆材料等。第一节新材料技术简介现代信息基础材料－硅

4、第一节新材料技术简介三、材料的分类4.按照材料尺度的大小不同分类块状材料、薄膜材料、粉末材料和纤维材料。第一节新材料技术简介四、新材料特点(1)它是知识密集、技术密集、资金密集的新兴产业;(2)它与高新技术发展关系密切，相互促进、相互依赖;(3)新材料常常是多学科的交叉和渗透的结果;(4)新材料技术还是社会生产力发展水平和技术进步的标志。第二节七种新材料技术一、新型金属材料二、无机非金属材料三、新型高分子材料四、新型复合材料五、光电子材料六、生物医药材料七、纳米材料第二节七种新材料技术一、新型金属材料1.超导材料有些物质在一定临界温度Tc以下会转变为完全没有电阻

5、（能导致导电材料的电阻趋近于零的现象），同时具有完全抗磁性，这种现象称为“超导现象”。具有这种性质的材料，称为“超导材料”。2.合金材料新型合金材料包括许多种类，它们性能各异，用途各不相同。例如，形状记忆合金和贮氢合金。(1)形状记忆合金；(2)贮氢合金。第二节七种新材料技术一、新型金属材料3.非晶态合金非晶态合金是采用现代尖端冶金技术工艺研制成功的一种原子排列杂乱无序（类似液体）的固体金属，兼有玻璃和金属的性能，具有高强度、高硬度、高导电性和良好的导磁率等性能，其柔韧性和可塑性强，化学稳定性好，耐腐蚀性超过不锈钢的100倍，这种质地优良的金属玻璃还具有超导性，

6、因此其用途十分广泛。4.减振隐声金属具有极强的减振性能（或称高阻尼）或降低噪声功能的隐声金属称减振隐声金属。减振隐声金属又叫减振合金或高阻尼合金。第二节七种新材料技术二、无机非金属材料无机非金属材料，通常是指材料成分中不含碳氢化合物的非金属材料。主要包括玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等硅酸盐材料和金刚石、石墨、石棉等非金属材料。1．陶瓷材料新型陶瓷材料其强度、硬度、耐磨损、耐高温、耐腐蚀等性能都比传统陶瓷有了很大的提高，特别是在克服传统陶瓷的致命弱点脆性问题上取得重大突破，一些新型陶瓷具有很大的超塑性，断裂前的应变提高500％左右。第二节七种新材料技术二、无机非金属

7、材料2．玻璃材料现代新型玻璃材料改变了传统玻璃材料易碎、易传热的特性，研制出多具有“特异功能”的新品种，如玻璃钢、“记忆玻璃”、化学敏感性玻璃、超韧性增强玻璃、激光玻璃、防弹玻璃、防辐射玻璃等。3．半导体材料半导体材料是20世纪40年代发展起来的重要信息材料。其发展经历了：1)锗材料的发现和研制；2)硅材料的发现和研制；3)砷化镓材料的研究方兴未艾；4)超薄层、超晶格半导体材料发展大有前途四个阶段。生物陶瓷生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。透光陶瓷（制造灯具）新型无机非金属材料没有特

8、殊的新型材料，“神州号”