漫談邁入21世紀的新材料(文件)
【正文】 料在重大基礎(chǔ)研究項目， 只有納米碳管貯氫材料列入（ 973）的能源項目。 （三）新材料的研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，有賴于高技術(shù)的發(fā)展而高技術(shù)又以新材料基礎(chǔ)和先導，因此新材料與高技術(shù)相輔相成。（六）進入 21世紀我國重大基礎(chǔ)研究項目中，在國家重點基礎(chǔ)研究（ 973） 80個項目中有 26項與材料有關(guān)屬于材料領(lǐng)域者有 11項，自然科學基金有 60個重大項目，與材料有關(guān)的有 17項，但多數(shù)于化學領(lǐng)域 。傳統(tǒng)材料性能的提高的生產(chǎn)工藝的改進，有很大潛力必須給以更高的投入（人力、財力）和足夠的重視。結(jié) 束 語 （一）新材料的發(fā)現(xiàn)不等于能應用于實際，有很多看來誘人如金屬的非晶態(tài)、高溫超導等，但生產(chǎn)工藝不過關(guān)，價格沒競爭能力，而不能產(chǎn)業(yè)化。耐磨材料） ? 高溫半導體（金剛石 500、 GAAS250、 S150） ? 最佳吸附材料（活性碳） ? 優(yōu)良阻氦材料（玻璃態(tài)碳、核材料） 1985發(fā)現(xiàn) 巴基球（ C60）， 隨后又發(fā)現(xiàn)以此組成的 納米碳管 ，雖然目前還沒找到特殊應用對象但有很好的前景，重要的是能大量生產(chǎn)并大幅度降低成本， （ C60） 的市場價， 1990為每英兩 $35,000，2023年 $225，有人認為需要降到每英兩 $3）才能得到廣泛應用。因此今后的任務是發(fā)展新工藝降低成本。由于這些材料質(zhì)輕、原料有保證而將得到發(fā)展。 高分子結(jié)構(gòu)材料（塑料）的用途越來越廣，以體積計， 90年初全世界塑料廣告已越過了粗鋼的體積。 在金屬材料資源日益枯竭，科學技術(shù)日益進步的情況下工程陶瓷會得到進一步發(fā)展。硬磁材料在 NdFeB的基礎(chǔ)上還會有更大發(fā)展（ 2）工程陶瓷及其它無機非金屬材料會得到更大發(fā)展 功能陶瓷在功能材料中已占十分重要地位隨著凝聚態(tài)物理與化學進展，將會有更大進展，當前氧化物研究正廣泛開展，高溫超導便是成果之一。有些金屬，如鋁，地殼中含量很高分布很廣，但合於開采價值的礦石卻有限，因此開發(fā)低品位礦石的采選與冶煉工藝的研究與尋找代用材料必須及早考慮。但鋼的性能會大幅度提高從而達到節(jié)約資源減少污染的目的。 我國納米材料起步不晚，聲勢也很大，謹防一哄而起，急于求成。 可以認為納米技術(shù)尚處于基礎(chǔ)研究階段尚未大規(guī)模進入工業(yè)開發(fā)，但他們?nèi)詮娬{(diào)與產(chǎn)業(yè)界結(jié)合，及時轉(zhuǎn)入規(guī)模生產(chǎn)。 ? 納米材料就是利用物質(zhì)在小到原子或分子尺度以后所出現(xiàn)的奇異現(xiàn)象而發(fā)展出新的材料 。工程陶瓷斷裂的臨界尺寸為微米級，因此，要使陶瓷穩(wěn)定生產(chǎn)，必須開發(fā)更精確的探傷手段，而且要求在線檢測和動態(tài)檢測。 （ 2）冶金、化工材料盡量做到零排放。（五）材料制備工藝及檢測方法的研究與開發(fā)將多到更多的重視 材料制備是從基礎(chǔ)到研究到工程應用必由之路； 提高材料質(zhì)量及降低成本的主要途徑； 有效利用資源和能源，減少污染的重要手段。噴管為 C/C復合材料（比強高 ,抗熱震，耐燒能）關(guān)鍵航天材料：高強、高模纖維。 陶瓷 有可能用于燃燒室和導向葉片。 民用機到了第三代（波音 777）， 鋁 （ 70%） ,鋼及復合材料 （多 11％）， 鈦 （ 7％）。 ? 材料的自檢測、自恢復及自修復 ? 藥物和控制釋放 （四）宇航及動力機械材料將不斷提高 飛機、導彈、衛(wèi)星與飛船的發(fā)展， 材料是關(guān)鍵 。 最近美國 NASA正在開展一種試驗，即太陽能電池與氫氧燃料電池聯(lián)合開動的小飛機，白天太陽能電池工作，用剩余電來電解水、晚上H2O燃料電池工作，目前載人還不現(xiàn)實，計劃在 2023年實現(xiàn)用于通信。 Ni－ MH電池－汽油混合汽車已實用化，低速與起動用電池，而高速時自動跳到汽油并充電，如比可節(jié)油（ 1/2），排放減至 1/10， CO2（ 1/2）。 過去每 10年提高 40kJ/m3， 2023年達可到 600－800kJ/m3， 表 6－永磁體價格 / 性能比（ 1995） * NdFeB最大磁能積 512KJ/m3（理論值）（ 5）貯能材料 （貯氫與高能電池） 電網(wǎng)調(diào)峰與環(huán)保的需要，信息電子工業(yè)所必須，與太陽能配套。 ? 快中子增殖維： U238 ，效率 60－ 79％ 液鈾冷卻 （強腐蝕），泄漏 污染 （ 副產(chǎn)物 P239,半衰期 ） 法國超鳳凰堆（ 1986－ 1995） 最近提出加速器驅(qū)動的核電站 （嬗變）可解決污染問題? 可控熱核聚變反應堆－永久能源 D2＋ D2 T3 + P + Mev D2＋ T3 He4 + n + Mev 一噸海水所含 D2相當 300噸汽油 海水 D2=1013砘 已實現(xiàn)點火，處于物理研究所段， 材料問題：高溫 抗輻射 氫脆 2050年或更長可實用化（ 3）超導材料? 低溫（液氦溫度）超導已產(chǎn)業(yè)化，價格問題? 高溫（液氮溫度）超導已發(fā)現(xiàn) 30多種 YBaCuO， Je≥10 5 A/cm2 （薄膜 ,塊體） (Bi,Pb) Sr Ca Cu O (B1 2223/ Ag) 帶絲線材生產(chǎn)穩(wěn)定， 質(zhì)量均一性未能解決， 2023年可望產(chǎn)業(yè)化? 探索高溫超導，及高溫超導機理問題? 趨導失超后的安全問題(4) 磁 性 材 料 ? 硅鋼片是最重量要的軟磁材料（全世界 650萬噸） ? 鐵基非晶態(tài)合金有明顯優(yōu)越性（表 5） 特別用于：電焊機，節(jié)能，體積?。?1/10） 作為結(jié)構(gòu)材料：耐磨（作磁頭），
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