新型功能材料.doc

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1、*******************综合测评*******************兰州理工大学学生作业2014年春季学期专业班级：工业设计（1）班课程名称：新型功能材料学生姓名：郭建兵学生学号：08020120指导教师：李翠霞浅谈新型功能材料的性能与应用随着时代的进步，科技的发展，我国在各个方面都进入了高科技和新型功能材料的领域。比如说在功能材料应用这方面，我国已经引进并且也自己研发了许多种新型功能材料。有了这些新型功能材料，使得我们的工业生产和日常生活都得到了实惠，也为我们提供了诸多方便。 下面我就浅谈我所了解的几种新型功能材料。首先我想说的是玻璃纤维，玻璃纤维是一种性能优

2、异的无机非金属材料。英文原名为：glass fiber或fiberglass 。成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品，玻璃纤维单丝的直径从 几 个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ，每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成，通常作为复材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等，广泛应用于国民经济各个领域。 玻璃一般人之观念为质硬易碎物体，并不适于作为结构用材，但如其抽成丝后，则其强度大为增加且具有柔软性，故配合树脂赋予形状以后终于可以成为优

3、良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点，这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛。其特性列举如下：(1)拉伸强度高，伸长小(3%)。(2)弹性系数高，刚性佳。(3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大。(4)为无机纤维，具不燃性，耐化学性佳。(5)吸水性小。 (6)尺度安定性，耐热性均佳。(7)加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。(8)透明可透过光线。(9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。(10)价格便宜。也就是因为其有这样的特性，所以才使其发展速度相对于其它功能材料遥遥领先。玻璃纤维依其性能的特

4、点在很多领域也都有着实际性的应用：1、在建筑业上，玻璃纤维已广泛使用在冷却塔、储水塔以及卫生间的浴盆、浴缸、门窗，安全帽和通风设施等。另外由于玻璃纤维不易沾污、隔热和不燃烧，因此它在建筑业上的应用日益广泛。玻璃纤维在基础设施中使用，主要有桥梁、码头、栈桥和临水结构等。沿海和岛上的建筑容易受到海水的腐蚀，这最能发挥玻璃纤维的特长。2、玻璃纤维在航空航天、汽车和火车上也有应用，目前波音747飞机使用玻璃纤维复合材质构件的总面积已经达到929平方米。玻璃纤维可用作汽车的零部件，轿车的整体壳体，还可以用来制造渔船，其工艺简单，防腐又防蚀，维修频数和保养费低，使用寿命长。3、机械工业上用

5、玻璃纤维增强后的聚苯乙烯系塑料，其机械性能、制品的尺寸稳定性以及耐热耐冲击强度都有很大的提高，广泛使用在家用电器零件、机壳等。玻璃纤维增强聚甲醛，还被广泛的用来代替有色金属。用在制造传动零件，如轴承、齿轮和凸轮等。4、化学工业上设施腐蚀严重，玻璃纤维的出现给化学工业带来了光明的前景。玻璃纤维主要用在制造各种槽、罐、塔、管道、泵、阀和风机等化工设施及配件。玻璃纤维耐腐蚀、强度高、使用寿命长，但一般只能用在低压或常压设施，且温度不超过120摄氏度，此外，玻璃纤维在绝缘、防热和过滤材质等方面，已在很大程度上取代了石棉，同时玻璃纤维在新能源开发、环保、旅游和工艺美术等诸多方面，也得到了

6、使用。 如今形状记忆合金的使用也越来越广泛，所谓形状记忆合金也就是具有形状记忆效应的合金了。1932年,瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到"记忆"效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。其特点如下：1、弯曲量大，塑性高2、在记忆温度以上恢复以前的形状。记忆合金分为以下几种，单程记忆效应：形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。双程记忆效应：某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应

7、。全程记忆效应：加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。 至今为止发现的记忆合金体系有Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。  形状记忆合金由于具有许多优异的性能，因而广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、汽车工业及日常生活等多个领域：