【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 孔率高達(dá)25％左右，在加熱過(guò)程易產(chǎn)生吸附氣體脫氣情況，這樣的過(guò)程更有利于我們穩(wěn)定電氣性能和在電熱領(lǐng)域的應(yīng)用。（2）碳纖維的物理性能（a）熱學(xué)性質(zhì) 碳素材料因石墨晶體的高度各向異性，而不同于一般固體物質(zhì)與溫度的依存性，從工業(yè)的應(yīng)用角度來(lái)看，碳素材料比熱大體上是恒定的。幾乎不隨石墨化度和碳素材料的種類(lèi)而變化（b）導(dǎo)熱性質(zhì)碳素材料熱傳導(dǎo)機(jī)理并不依賴(lài)于電子，而是依靠晶格振動(dòng)導(dǎo)熱，因此，不符合金屬所遵循的維德曼—夫蘭茲定律。根據(jù)有關(guān)資料介紹，普通的碳素材料導(dǎo)熱系數(shù)極高，平行于晶粒方向的導(dǎo)熱系數(shù)可與黃銅媲美(c)電學(xué)性質(zhì)碳素材料電學(xué)性質(zhì)主要與石墨晶體的電子行為和不同的處理溫度有關(guān)，石墨的電子能帶結(jié)構(gòu)和載流子的種類(lèi)及其擴(kuò)散機(jī)理決定了上述性質(zhì)。碳素材料這類(lèi)電學(xué)性質(zhì)具有本征半導(dǎo)體所具備的特征，電阻率變化主要與載流子的數(shù)量變化有關(guān)。碳纖維的主要用途：與樹(shù)脂、金屬、陶瓷等基體復(fù)合，做成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，其比強(qiáng)度、比模量綜合指標(biāo)，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在剛度、重量、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場(chǎng)合，碳纖維復(fù)合材料都頗具優(yōu)勢(shì)。由碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合而成的復(fù)合材料，由于其比重小、剛性好和強(qiáng)度高而成為一種先進(jìn)的航空航天材料。最神奇的應(yīng)用是采用長(zhǎng)碳纖維制成的“納米繩”可以將“太空電梯”由理想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，太空電梯將可以將乘客和各種貨物運(yùn)送到空間軌道站上，也可以用這種“納米繩”將太空中發(fā)射平臺(tái)與地面固定在一起，在這樣的發(fā)射平臺(tái)上發(fā)射人造衛(wèi)星和太空探測(cè)器就可以大大降低發(fā)射成本。總結(jié)碳纖維復(fù)合材料的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用有以下幾個(gè)方面（一）航天領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料因其獨(dú)特、卓越的性能，在航空領(lǐng)越特別是飛機(jī)制造業(yè)中應(yīng)用廣泛。統(tǒng)計(jì)顯示，目前，碳纖維復(fù)合材料在小型商務(wù)飛機(jī)和直升飛機(jī)上的使用量已占70％~80％，在軍用飛機(jī)上占30％~40％，在大型客機(jī)上占15％~50％。（a）碳纖維樹(shù)脂基復(fù)合材料碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料（CFRP）具有質(zhì)量輕 等一系列突出的性能，在對(duì)重量、剛度、疲勞特性等有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域以及要求高溫、化學(xué)穩(wěn)定性高的場(chǎng)合，碳纖維復(fù)合材料都具有很大優(yōu)勢(shì)。碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料已成為生產(chǎn)武器裝備的重要材料。AV—8B 改型“鷂” 式飛機(jī)是美國(guó)軍用飛機(jī)中使用復(fù)合材料最多的機(jī)種，其機(jī)翼、前機(jī)身都用了石墨環(huán)氧大型部件，全機(jī)所用碳纖維的重量約占飛機(jī)結(jié)構(gòu)總重量的26％，使整機(jī)減重9％，有效載荷比AV—8A飛機(jī)增加了一倍。數(shù)據(jù)顯示采用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的前機(jī)身段，%。用軍機(jī)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能的重要指標(biāo)——結(jié)構(gòu)重量系數(shù)來(lái)衡量，國(guó)外第四代軍機(jī)的結(jié)構(gòu)重量系數(shù)已達(dá)到27～28%。未來(lái)以F22 為目標(biāo)的背景機(jī)復(fù)合材料用量比例需求為35%左右，其中碳纖維復(fù)合材料將成為主體材料。國(guó)外一些輕型飛機(jī)和無(wú)人駕駛飛機(jī)，已實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料化。直升飛機(jī)上碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料的用量更是與日俱增。武裝了駐港部隊(duì)并參加了2007 年上海合作組織在俄羅斯反恐軍演的直9 型直升飛機(jī)，是我國(guó)先進(jìn)的直升飛機(jī)。該機(jī)復(fù)合材料用量已占到60％左右，主要是CFRP。此外，日本生產(chǎn)的OH1 “忍者” 直升飛機(jī)，機(jī)身的40％是用CFRP，槳葉等也用CFRP 制造。在民用領(lǐng)域，世界最大的飛機(jī)A380 由于CFRP 的大量使用，創(chuàng)造了飛行史上的奇跡。這種飛機(jī)25%重量的部件由復(fù)合材料制造，其中22%為碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)。由于CFRP 的明顯減重以及在使用中不會(huì)因疲勞或腐蝕受損，從而大大減少了油耗和排放。燃油的經(jīng)濟(jì)性比其直接競(jìng)爭(zhēng)機(jī)型要低13%左右，并降低了運(yùn)營(yíng)成本，座英里成本比目前效率最高飛機(jī)的低15%~20%，成為第一個(gè)每乘客每百公里耗油少于三升的遠(yuǎn)程客機(jī)。(b)碳／ 碳復(fù)合材料碳／ 碳復(fù)合材料是以碳纖維及其制品（碳?xì)只蛱疾迹┳鳛樵鰪?qiáng)材料的復(fù)合材料。因?yàn)樗慕M成元素只有一個(gè)（即碳元素）,因而碳／碳復(fù)合材料具有許多碳和石墨材料的優(yōu)點(diǎn)，如密度低（）和優(yōu)異的熱性能,即高的熱導(dǎo)率、低熱膨脹系數(shù),能承受極高的溫度和極大的熱加速率，有極強(qiáng)的抗熱沖擊,在高溫和超高溫環(huán)境下具有高強(qiáng)度、高模量和高化學(xué)惰性。憑借著輕質(zhì)難熔的優(yōu)良特性，碳纖維增強(qiáng)基體的（C／C）復(fù)合摩擦材料在航空航天工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。航天飛機(jī)軌道的鼻錐和機(jī)翼前緣材料，都會(huì)選用碳碳復(fù)合材料。另外還大量用作高超音速飛機(jī)的剎車(chē)片，目前，國(guó)際上大多數(shù)軍用和民用干線飛機(jī)采均用碳纖維增強(qiáng)基體的復(fù)合材料剎車(chē)副。這種剎車(chē)副不僅質(zhì)量輕、抗熱沖擊性好、摩擦系數(shù)穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)，更為方便的是可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，性能便于調(diào)節(jié)。還可制作發(fā)熱元件和機(jī)械緊固件、渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片和內(nèi)燃機(jī)活塞等。（二）、其他領(lǐng)域 1)、高爾夫球棒用CFRP制成的高爾夫球棒、可減輕重量約10一40％。根據(jù)動(dòng)量守恒定律，可使球獲得較大的初速度。另一方面．CFRP具有高的阻尼特性，可使擊球時(shí)間延長(zhǎng),球被擊得更遠(yuǎn)。2)、釣魚(yú)竿碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的釣魚(yú)竿比GFRP制品或竹竿都要輕得多，使其在撒竿時(shí)消耗能量少，而且撤竿距比后者遠(yuǎn)20%左右。CFRP所制的釣魚(yú)竿長(zhǎng)而好，剛性大，釣魚(yú)竿在彎曲之后能迅速?gòu)?fù)原，使其傳遞誘餌的感覺(jué)較為靈敏?，F(xiàn)在已有商品銷(xiāo)售，用碳纖維增強(qiáng)塑料還可以制成漁具的卷鈾，其重量不超過(guò)l40克，但它的疲勞強(qiáng)度高，耐摩擦，因而使用壽命長(zhǎng)。3)、賽車(chē)用石墨纖維長(zhǎng)絲制成的管材可用來(lái)制造比賽車(chē)或通用自行車(chē)的車(chē)架,其特點(diǎn)是重量輕，比鋼制架可減重50%左右，使自行車(chē)的總重量減輕15%。碳纖維與玻璃纖維混合增強(qiáng)復(fù)合材料可用來(lái)制造越野賽汽車(chē)，它的特點(diǎn)是重量輕。，用CF／。在賽車(chē)領(lǐng)域，碳纖維復(fù)合材料最著名的運(yùn)用無(wú)疑是F1車(chē)身。為了使重量保持最小，所有車(chē)隊(duì)都廣泛使用碳纖材料，而這些材料的強(qiáng)固性足以支撐車(chē)子的重量?，F(xiàn)代的碳纖維是以聚丙烯腈、人造絲或木質(zhì)素為原絲，將有機(jī)纖維跟塑料樹(shù)脂結(jié)合在一起高溫分解并且碳化后得到的，還不能直接用碳或石墨來(lái)制取。據(jù)了解，我國(guó)市場(chǎng)年需求量6500噸左右，屬于碳纖維消費(fèi)大國(guó)。在以“高性能聚丙烯腈碳纖維制備的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題”為主題的第335次香山科學(xué)會(huì)議上，會(huì)議執(zhí)行主席、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)師緒院士指出，與國(guó)外技術(shù)相比，我國(guó)碳纖維領(lǐng)域還存在較大差距。2007年，我國(guó)碳纖維產(chǎn)能僅200噸左右，而且主要是低性能產(chǎn)品。由于缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)支撐，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)尚未掌握完整的碳纖維核心關(guān)鍵技術(shù)。這就使得我國(guó)碳纖維在質(zhì)量、技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)模等方面均與國(guó)外存在很大差距，絕大部分高性能增強(qiáng)材料都長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格非常昂貴。由于缺乏創(chuàng)新與集成和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，極大地制約了我國(guó)碳纖維復(fù)合材料工業(yè)的發(fā)展?；谖覈?guó)高性能碳纖維復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)尚不能滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速、健康、持續(xù)發(fā)展的需求，國(guó)家發(fā)展改革委2008~2009 年組織實(shí)施高性能纖維復(fù)合材料高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專(zhuān)項(xiàng)，重點(diǎn)支持碳纖維、芳綸纖維、高強(qiáng)聚乙烯纖維及其高性能復(fù)合材料的生產(chǎn)技術(shù)及關(guān)鍵裝備的產(chǎn)業(yè)化示范，以滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及航空航天等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，培育一批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)。這一舉措將為我國(guó)從材料大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)椴牧蠌?qiáng)國(guó)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。今年5月，由鷹游紡機(jī)自主研發(fā)的碳纖維生產(chǎn)線和神鷹碳纖維項(xiàng)目通過(guò)國(guó)家級(jí)驗(yàn)收，標(biāo)志著我國(guó)碳纖維生產(chǎn)已成功實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。我國(guó)對(duì)發(fā)展碳纖維復(fù)合材料所做的努力是有目共睹的，而且所取得的成績(jī)和進(jìn)步也是令人振奮的，但是仍然較發(fā)達(dá)國(guó)家落后，如何提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低成本、減少能耗和污染、開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，將是一項(xiàng)重要而長(zhǎng)期的任務(wù)。參考文獻(xiàn)：[1] [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.[2] [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.[3] 胡保全,[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2006.[4] [J].高科技纖維應(yīng)用2006，1.[5] 黎小平，張小平，[J].高科技纖維與應(yīng)用，2006，2.[6] [J].科技信息，2007， [7] 軍第一航空學(xué)院，河南信陽(yáng)464000 王春凈，代云霏.[ 8 ] 復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J ].北華大學(xué)學(xué)報(bào),2003 ,4(3):258 —260.[9]鹽城工學(xué)院,江蘇鹽城224003 呂立斌,荀勇第四篇：材料概論論文高溫超導(dǎo)材料發(fā)展?fàn)顩r摘要： 高溫超導(dǎo)帶材或線材包括單芯和多芯是實(shí)現(xiàn)高效輸送電力的關(guān)鍵, “ 八五”期間, 在高溫超導(dǎo)實(shí)用成材技術(shù)方面, 我國(guó)選擇了銀套管制備Bi一2223和2212相帶材的技術(shù)為究重點(diǎn), 解決了從基礎(chǔ)研究到實(shí)際工藝的一系列問(wèn)題。目前我國(guó)研制的Bi一2223相帶材在帶的均勻性、臨界電流密度指標(biāo)、磁場(chǎng)下的性能等方面都與國(guó)際上最好水平美國(guó)相當(dāng)。關(guān)鍵字：超導(dǎo)體、發(fā)展?fàn)顩r引言： 以NbTi、Nb3Sn為代表的實(shí)用超導(dǎo)材料已實(shí)現(xiàn)了商品化，在核磁共振人體成像（NMRI）、超導(dǎo)磁體及大型加速器磁體等多個(gè)領(lǐng)域獲得了應(yīng)用；SQUID作為超導(dǎo)體弱電應(yīng)用的典范已在微弱電磁信號(hào)測(cè)量方面起到了重要作用，其靈敏度是其它任何非超導(dǎo)的裝置無(wú)法達(dá)到的。但是，由于常規(guī)低溫超導(dǎo)體的臨界溫度太低，必須在昂貴復(fù)雜的液氦()系統(tǒng)中使用，因而嚴(yán)重地限制了低溫超導(dǎo)應(yīng)用的發(fā)展。高溫氧化物超導(dǎo)體的出現(xiàn)，突破了溫度壁壘，把超導(dǎo)應(yīng)用溫度從液氦（）提高到液氮（77K）溫區(qū)。同液氦相比，液氮是一種非常經(jīng)濟(jì)的冷媒，并且具有較高的熱容量，給工程應(yīng)用帶來(lái)了極大的方便。另外，高溫超導(dǎo)體都具有相當(dāng)高的上臨界場(chǎng)[H c2(4K)50T]，能夠用來(lái)產(chǎn)生20T以上的強(qiáng)磁場(chǎng)，這正好克服了常規(guī)低溫超導(dǎo)材料的不足之處。正因?yàn)檫@些由本征特性Tc、Hc2所帶來(lái)的在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的巨大潛在能力，吸引了大量的科學(xué)工作者采用最先進(jìn)的技術(shù)裝備，對(duì)高Tc超導(dǎo)摘要：材料是社會(huì)技術(shù)進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)與先導(dǎo)。現(xiàn)代高技術(shù)的發(fā)展，更是緊密依賴(lài)與材料的發(fā)展。稀土元素因其獨(dú)特的電、光、磁、熱性能而被人們稱(chēng)為新材料的“寶庫(kù)”，是國(guó)內(nèi)外科學(xué)家，尤其是材料專(zhuān)家最關(guān)注的一組元素。目前，稀土磁性材料作為一組重要的稀土新材料，在國(guó)內(nèi)外的研究已初具規(guī)模，這些新材料的應(yīng)用不僅極大地改造和提升了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，而且構(gòu)成了當(dāng)今世界先導(dǎo)型、知識(shí)型產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。為此，加強(qiáng)稀土磁性材料的研發(fā)，大力扶持國(guó)內(nèi)稀土產(chǎn)業(yè)將變得尤為重要。稀土磁性材料研究現(xiàn)狀關(guān)鍵詞：稀土、磁性材料、研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)一、各種稀土磁性材料的簡(jiǎn)單論述、稀土永磁材料稀土由于其獨(dú)特的4f電子層結(jié)構(gòu)，可以在一些與3d元素化合物組合成的晶體結(jié)構(gòu)中形成單軸磁各向異性，而具有十分優(yōu)異的超常磁性能。表1列出了各類(lèi)稀土永磁體與傳統(tǒng)的鐵氧體、鋁鎳鈷永磁體的磁性能，顯然稀土永磁體比傳統(tǒng)永磁體具有高得多的磁性能。稀土永磁體中，釹鐵硼的磁能積最高，但它的居里溫度低，工作溫度低，溫度系數(shù)高。雖然現(xiàn)在已開(kāi)發(fā)出工作溫度達(dá)到200℃的釹鐵硼，但在許多地方還是不能替代工作溫度高，溫度系數(shù)低的釤鈷永磁?，F(xiàn)已開(kāi)發(fā)出工作溫度可達(dá)400℃、500℃的Sm2(Co,Cu,Fe,Er)17磁體[3]。