材料科學(xué)的形成與成果轉(zhuǎn)化-資料下載頁
2025-08-03 04:57本頁面
【正文】 性能的新材料的最佳成分、最佳結(jié)構(gòu)和最合理的工藝流程。計算機的高速計算能力、巨大的存儲能力和邏輯判斷能力與人的創(chuàng)造能力相結(jié)合，可對材料設(shè)計提出創(chuàng)造性的構(gòu)思方案；可從存儲的大量資料中進行檢索和方案比較；可在總體設(shè)計和局部設(shè)計中進行大量的、非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)和力學(xué)計算；可對設(shè)計方案進行綜合分析和優(yōu)化設(shè)計，確定設(shè)計圖樣，提供組織生產(chǎn)的管理信息。這種設(shè)計方案大大提高了設(shè)計質(zhì)量，縮短了設(shè)計周期，為開發(fā)新材料和新工藝創(chuàng)造了條件。 [編輯本段]材料的應(yīng)用研究 材料的廣泛應(yīng)用是材料科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的主要動力。在實驗室具有優(yōu)越性能的材料，不等于在實際工作條件下能得到應(yīng)用，必須通過應(yīng)用研究做出判斷，而后采取有效措施進行改進。材料在制成零部件以后的使用壽命的確定是材料應(yīng)用研究的另一方面，關(guān)系到安全設(shè)計和經(jīng)濟設(shè)計，關(guān)系到有效利用材料和合理選材。材料的應(yīng)用研究還是機械部件、電子元件失效分析的基礎(chǔ)。通過應(yīng)用研究可以發(fā)現(xiàn)材料中規(guī)律性的東西，從而指導(dǎo)材料的改進和發(fā)展。 [編輯本段]發(fā)展趨勢 隨著高科技的發(fā)展，材料科學(xué)和新材料主要在以下幾個方面得到發(fā)展。①復(fù)合材料是結(jié)構(gòu)材料發(fā)展的重點，其中主要包括樹脂基高強度、高模量纖維復(fù)合材料，金屬基復(fù)合材料，陶瓷基復(fù)合材料及碳碳基復(fù)合材料等。表面涂層或改性是另一類復(fù)合材料，其量大面廣、經(jīng)濟實用，具有廣闊的發(fā)展前景。②功能材料與器件相結(jié)合，并趨于小型化與多功能化。特別是外延技術(shù)與超晶格理論的發(fā)展，使材料與器件的制備可以控制在原子尺度上，這將成為發(fā)展的重點。③開發(fā)低維材料。低維材料具有體材料不具備的性質(zhì)。例如零維的納米級金屬顆粒是電的絕緣體及吸光的黑體，以納米微粒制成的陶瓷具有較高的韌性和超塑性；納米級金屬鋁的硬度為塊體鋁的8倍；作為一維材料的高強度有機纖維、光導(dǎo)纖維，作為二維材料的金剛石薄膜、超導(dǎo)薄膜等都已顯示出廣闊的應(yīng)用前景。④信息功能材料增加品種、提高性能。這里主要是指半導(dǎo)體、激光、紅外、光電子、液晶、敏感及磁性材料等，它們是發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。高溫超導(dǎo)材料將會繼續(xù)得到重視，并預(yù)計在20世紀(jì)末達(dá)到產(chǎn)業(yè)化。⑤生物材料將得到更多應(yīng)用和發(fā)展。一是生物醫(yī)學(xué)材料，可用以代替或修復(fù)人的各種器官、血液及組織等；另一是生物模擬材料，即模擬生物的機能，如反滲透膜等。⑥傳統(tǒng)材料仍將占有重要位置。金屬材料在性能價格比、工藝及現(xiàn)有裝備上都具有明顯優(yōu)勢，而且新品種不斷涌現(xiàn)，今后仍將有很強的生命力。高分子材料還會大大發(fā)展，性能會更優(yōu)異，特別是高分子功能材料正待開發(fā)。工程陶瓷將在性能提高、成本降低的條件下得到發(fā)展。功能陶瓷已在功能材料中占主要地位，還將不斷發(fā)展。⑦C60的出現(xiàn)為發(fā)展新材料開辟了一條嶄新的途徑。利用原子簇技術(shù)可能發(fā)展出更多的新材料。8 /
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