【正文】 一些微量的汞蒸氣，先藉由氣體放電釋放出紫外光，再由燈管內(nèi)表面上的螢光物質(zhì)吸收后釋放出可見(jiàn)光。 然而這個(gè)過(guò)程所消耗的電能只有約 60％轉(zhuǎn)換為光能，其他的則變?yōu)闊崮芏速M(fèi)掉，而廢棄的日光燈管會(huì)造成汞污染，也令人詬病。 因此綠色環(huán)保的白光發(fā)光二極體用于未來(lái)照明的可能性，乃引起廣泛的注意。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 日本日亞化學(xué)公司于 1996年推出“ 以藍(lán)光 LED激發(fā)釔鋁石榴石螢光粉產(chǎn)生黃色螢光，黃色螢光再與藍(lán)光混合成白光 ”的新技術(shù)，開(kāi)啟了 LED邁入照明市場(chǎng)的序幕。 這種 YAG螢光粉就是一種陶瓷粉末。 當(dāng)螢光物質(zhì)受光或電子刺激后，其內(nèi)電子由高能階的激發(fā)狀態(tài)回到原有的低能階狀態(tài)時(shí)，能量以光的形式輻射出來(lái)，稱(chēng)為“光致發(fā)光”。 而不同的螢光陶瓷粉末受光激發(fā)后發(fā)出的光的顏色也不同，研發(fā)新型且具高發(fā)光效率的螢光粉是目前 LED發(fā)展的目標(biāo)之一。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)于 2022年發(fā)展出以氧氮化合物為主的螢光材料，這個(gè) α ?SiAlON的螢光物質(zhì)保有賽?。?SiAlON）結(jié)構(gòu)抗氧化、抗腐蝕及熱穩(wěn)定的性質(zhì)，不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間使用導(dǎo)致熱衰變使得放出的光色變?nèi)?，且放出的光色較為溫暖，未來(lái)可應(yīng)用于護(hù)眼臺(tái)燈、寒帶地區(qū)照明設(shè)施、街道的路燈或美術(shù)展覽館的光源，使螢光陶瓷材料邁入一個(gè)新的里程碑！ 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 二、 復(fù)合材料 把兩種或兩種以上不同性質(zhì)或不同結(jié)構(gòu)的材料以微觀(guān)或宏觀(guān)的形式組合在一起而形成的材料，通過(guò)這種組合來(lái)達(dá)到進(jìn)一步提高材料性能的目的。包括： ； ； 。 玻璃纖維增強(qiáng)高分子復(fù)合材料 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 復(fù)合材料的性能特點(diǎn) ： ； ； ，耐磨性和較強(qiáng)的減振能力； ，抗蠕變能力強(qiáng)； ； 。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 復(fù)合材料，是以一種材料為基體，另一種材料為增強(qiáng)體組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生“協(xié)同效應(yīng)”，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿(mǎn)足各種不同的要求。復(fù)合材料的發(fā)明來(lái)源于復(fù)合思想： ； ； ； 。 復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類(lèi)。 金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。 非金屬基體主要有合成樹(shù)脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。 增強(qiáng)材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質(zhì)細(xì)粒等。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強(qiáng)粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復(fù)合而成。 20世紀(jì) 40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā)展了玻璃纖維增強(qiáng)塑料（俗稱(chēng)玻璃鋼），從此出現(xiàn)了復(fù)合材料這一名稱(chēng)。 50年代以后，陸續(xù)發(fā)展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強(qiáng)度和高模量纖維。 70年代出現(xiàn)了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強(qiáng)度、高模量纖維能與合成樹(shù)脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復(fù)合，構(gòu)成各具特色的復(fù)合材料。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 復(fù)合材料按其組成分為金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與金屬?gòu)?fù)合材料、非金屬與非金屬?gòu)?fù)合材料。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又分為： ① 纖維復(fù)合材料 。將各種纖維增強(qiáng)體置于基體材料內(nèi)復(fù)合而成。如纖維增強(qiáng)塑料、纖維增強(qiáng)金屬等。 ② 夾層復(fù)合材料 。由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強(qiáng)度高、??；芯材質(zhì)輕、強(qiáng)度低，但具有一定剛度和厚度。分為實(shí)心夾層和蜂窩夾層兩種。 ③ 細(xì)粒復(fù)合材料 。將硬質(zhì)細(xì)粒均勻分布于基體中，如彌散強(qiáng)化合金、金屬陶瓷等。 ④ 混雜復(fù)合材料 。由兩種或兩種以上增強(qiáng)相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。與普通單增強(qiáng)相復(fù)合材料比，其沖擊強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性顯著提高，并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內(nèi)混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內(nèi)／層間混雜和超混雜復(fù)合材料。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 60年代，為滿(mǎn)足航空航天等尖端技術(shù)所用材料的需要，先后研制和生產(chǎn)了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料，其比強(qiáng)度大于 4 106cm，比模量大于 4 108cm。為了與第一代玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料相區(qū)別，將這種復(fù)合材料稱(chēng)為先進(jìn)復(fù)合材料。 按基體材料不同，先進(jìn)復(fù)合材料分為樹(shù)脂基、金屬基和陶瓷基復(fù)合材料。其使用溫度分別達(dá) 250～ 350℃ 、350～ 1200℃ 和 1200℃ 以上。 先進(jìn)復(fù)合材料除作為結(jié)構(gòu)材料外，還可用作功能材料，如梯度復(fù)合材料 (材料的化學(xué)和結(jié)晶學(xué)組成、結(jié)構(gòu)、空隙等在空間連續(xù)梯變的功能復(fù)合材料 )、機(jī)敏復(fù)合材料（具有感覺(jué)、處理和執(zhí)行功能，能適應(yīng)環(huán)境變化的功能復(fù)合材料）、仿生復(fù)合材料、隱身復(fù)合材料等。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 復(fù)合材料中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用最廣、用量最大。其特點(diǎn)是比重小、比強(qiáng)度和比模量大。 例如碳纖維與環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合的材料，其比強(qiáng)度和比模量均比鋼和鋁合金大數(shù)倍，還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、減摩耐磨、自潤(rùn)滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能 。石墨纖維與樹(shù)脂復(fù)合可得到膨脹系數(shù)幾乎等于零的材料。 纖維增強(qiáng)材料的另一個(gè)特點(diǎn)是各向異性，因此可按制件不同部位的強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)纖維的排列 。以碳纖維和碳化硅纖維增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料，在 500℃ 時(shí)仍能保持足夠的強(qiáng)度和模量。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 碳化硅纖維與鈦復(fù)合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復(fù)合，使用溫度可達(dá) 1500℃ ，比超合金渦輪葉片的使用溫度（ 1100℃ ）高得多。碳纖維增強(qiáng)碳、石墨纖維增強(qiáng)碳或石墨纖維增強(qiáng)石墨，構(gòu)成耐燒蝕材料，已用于航天器、火箭導(dǎo)彈和原子能反應(yīng)堆中。 非金屬基復(fù)合材料由于密度小，用于汽車(chē)和飛機(jī)可減輕重量、提高速度、節(jié)約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合制成的復(fù)合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大 5倍多的鋼片彈簧相當(dāng) 。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 復(fù)合材料的成型方法按基體材料不同各異。樹(shù)脂基復(fù)合材料的成型方法較多，有手糊成型、噴射成型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、熱壓罐成型、隔膜成型、遷移成型、反應(yīng)注射成型、軟膜膨脹成型、沖壓成型等。 金屬基復(fù)合材料成型方法分為固相成型法和液相成型法。 前者是在低于基體熔點(diǎn)溫度下，通過(guò)施加壓力實(shí)現(xiàn)成型，包括擴(kuò)散焊接、粉末冶金、熱軋、熱拔、熱等靜壓和爆炸焊接等。 后者是將基體熔化后，充填到增強(qiáng)體材料中，包括傳統(tǒng)鑄造、真空吸鑄、真空反壓鑄造、擠壓鑄造及噴鑄等、陶瓷基復(fù)合材料的成型方法主要有固相燒結(jié)、化學(xué)氣相浸滲成型、化學(xué)氣相沉積成型等。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 復(fù)合材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域有： ① 航空航天領(lǐng)域 。由于復(fù)合材料熱穩(wěn)定性好，比強(qiáng)度、比剛度高，可用于制造飛機(jī)機(jī)翼和前機(jī)身、衛(wèi)星天線(xiàn)及其支撐結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能電池翼和外殼、大型運(yùn)載火箭的殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等。 ② 汽車(chē)工業(yè) 。由于復(fù)合材料具有特殊的振動(dòng)阻尼特性，可減振和降低噪聲、抗疲勞性能好，損傷后易修理，便于整體成形，故可用于制造汽車(chē)車(chē)身、受力構(gòu)件、傳動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)架及其內(nèi)部構(gòu)件 。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 ③ 化工、紡織和機(jī)械制造領(lǐng)域 。有良好耐蝕性的碳纖維與樹(shù)脂基體復(fù)合而成的材料，可用于制造化工設(shè)備、紡織機(jī)、造紙機(jī)、復(fù)印機(jī)、高速機(jī)床、精密儀器等。 ④ 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 。碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和不吸收 X射線(xiàn)特性，可用于制造醫(yī)用 X光機(jī)和矯形支架等。碳纖維復(fù)合材料還具有生物組織相容性和血液相容性，生物環(huán)境下穩(wěn)定性好，也用作生物醫(yī)學(xué)材料。此外，復(fù)合材料還用于制造體育運(yùn)動(dòng)器件和用作建筑材料等。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 簡(jiǎn)介克維拉 克維拉這種新材質(zhì)是混合了克維拉 174。 基漿的種彈性聚合物，是杜邦 ? 克維拉的高效能纖維，最廣為人知的是其防彈功能，還有應(yīng)用在各種橡膠產(chǎn)品上的重要改良，例如汽車(chē)、摩托車(chē)、自行車(chē)輪胎，軟管、輸送皮帶，封膠及墊圈，橡膠輥，幫浦襯套，膜片等。 杜邦 ? 克維拉屬于高強(qiáng)度聚醯氨有機(jī)纖維，獨(dú)具結(jié)合高強(qiáng)度而輕巧，高防護(hù)而舒適的特性。 在等重的情況下，克維拉比不銹鋼的強(qiáng)度高五倍，并提供可靠的性能和結(jié)實(shí)的強(qiáng)度。 在在固定性高的分子結(jié)構(gòu)下，克維拉 174。 亦提供了不只單一的性能，例如保溫及高抗危險(xiǎn)性，甚至可抗高溫達(dá) 800 ℉ ?？司S拉在防彈及防刀的個(gè)人防御應(yīng)用，超過(guò) 3000 位警官在可能致命或重度殘障的風(fēng)險(xiǎn)下挽回生命及健康，因?yàn)樗麄兇┲丝司S拉 174。制作的個(gè)人防御裝備。除此之外，自從 1991 年波灣戰(zhàn)起，每位美國(guó)陸軍士兵都配戴杜邦克維拉的頭盔。 克維拉的高度可應(yīng)用性，使得現(xiàn)今克維拉的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，例如從防彈背心到防砍手套，以及防爆破、防焰等裝備。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 三 、 下面簡(jiǎn)介超導(dǎo)材料 1908年，荷蘭物理學(xué)家品納斯首次成功地把稱(chēng)為“永久氣體”的氮液化，因而獲得 的低溫源，為超導(dǎo)準(zhǔn)備了條件，三年后即 1911年，在測(cè)試純金屬電阻率的低溫特性時(shí)，他又發(fā)現(xiàn)，汞的直流電阻在 （ ℃ ）時(shí)突然消失，多次精密測(cè)量表明，汞柱兩端壓降為零，他認(rèn)為這時(shí)汞進(jìn)入了一種以零阻值為特征的新物態(tài)，并稱(chēng)為“超導(dǎo)態(tài)”。 品納斯在 1911年 12月 28日宣布了這一發(fā)現(xiàn)。但此時(shí)他還沒(méi)有看出這一現(xiàn)象的普遍意義，僅僅當(dāng)成是有關(guān)水銀的特殊現(xiàn)象。后來(lái)，他才發(fā)現(xiàn)：許多金屬和合金都具有與上述汞相類(lèi)似的低溫下失去電阻的特性。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 邁斯納效應(yīng) 邁斯納效應(yīng)又叫完全抗磁性， 1933年邁斯納發(fā)現(xiàn)，超導(dǎo)體一旦進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，體內(nèi)的磁通量將全部被排出體外，磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為零，且不論對(duì)導(dǎo)體是先降溫后加磁場(chǎng)，還是先加磁場(chǎng)后降溫，只要進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，超導(dǎo)體就把全部磁通量排出體外。 N N S S 注： S表示超導(dǎo)態(tài) N表示正常態(tài) 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 觀(guān)察邁納斯效應(yīng)的磁懸浮試驗(yàn) 在錫盤(pán)上放一條永久磁鐵，當(dāng)溫度低于錫的轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，小磁鐵會(huì)離開(kāi)錫盤(pán)飄然升起，升至一定距離后，便懸空不動(dòng)了，這是由于磁鐵的磁力線(xiàn)不能穿過(guò)超導(dǎo)體，在錫盤(pán)感應(yīng)出持續(xù)電流的磁場(chǎng)，與磁鐵之間產(chǎn)生了排斥力，磁體越遠(yuǎn)離錫盤(pán)，斥力越小，當(dāng)斥力減弱到與磁鐵的重力相平衡時(shí)，就懸浮不動(dòng)了。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 逐漸增大磁場(chǎng)到達(dá)一定值后，超導(dǎo)體會(huì)從超導(dǎo)態(tài)變?yōu)檎B(tài)，把破壞超導(dǎo)電性所需的最小磁場(chǎng)稱(chēng)為 臨界磁場(chǎng) ，記為 Hc。 有經(jīng)驗(yàn)公式： Hc(T)=Hc(0)(1T2/Tc2) 正常態(tài) H Hc(0) Tc T 臨界磁場(chǎng) 超導(dǎo)態(tài) 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 臨界電流 超導(dǎo)體無(wú)阻載流的能力也是有限的，當(dāng)通過(guò)超導(dǎo)體中的電流達(dá)到某一特定值時(shí)，又會(huì)重新出現(xiàn)電阻，使其產(chǎn)生這一相變的電流稱(chēng)為 臨界電流 ，記為 Ic。目前，常用電場(chǎng)描述 Ic(V) ，即當(dāng)每厘米樣品長(zhǎng)度上出現(xiàn)電壓為1?V時(shí)所輸送的電流。 Ic(V) I V 失超 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 1913年品納斯在諾貝爾領(lǐng)獎(jiǎng)演說(shuō)中指出：低溫下金屬電阻的消失“不是逐漸的，而是突然的”，水銀在4． 2K進(jìn)入了一種新?tīng)顟B(tài)，正由于它的特殊導(dǎo)電性能，所以稱(chēng)為“超導(dǎo)態(tài)” 1986年 1月 在美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司設(shè)在瑞士蘇黎世實(shí)驗(yàn)室中工作的科學(xué)家柏諾茲和繆勒，首先發(fā)現(xiàn)鋇鑭銅氧化物是高溫超導(dǎo)體，將超導(dǎo)溫度提高到 30K；緊接著，日本東京大學(xué)工學(xué)部又將超導(dǎo)溫度提高到 37K。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 1987年 1月初 日本川崎國(guó)立分子研究所將超導(dǎo)溫度提高到43K；不久日本綜合電子研究所又將超導(dǎo)溫度提高到 46K和 53K。中國(guó)科學(xué)院物理研究所由趙忠賢、陳立泉領(lǐng)導(dǎo)的研究組，獲得了 48． 6K的鍶鑭銅氧系超導(dǎo)體，并看到這類(lèi)物質(zhì)有在 70K發(fā)生轉(zhuǎn)變的跡象。 1987年 2月 16日 美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)宣布，朱經(jīng)武與吳茂昆獲得轉(zhuǎn)變溫度為 98K的超導(dǎo)體。