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高級新興塑膠材料
來源: | 作者:佚名 | 發(fā)布時間: 2023-04-23 | 12900 次瀏覽 | 分享到:
新材料(或稱先進(jìn)材料)是指那些新近發(fā)展或正在發(fā)展之中的具有比傳統(tǒng)材料的性能更為優(yōu)異的一類材料。

能源材料

  能源材料主要有太陽能電池材料、儲氫材料、固體氧化物電池材料等。

太陽能電池材料是新能源材料,IBM公司研制的多層復(fù)合太陽能電池,轉(zhuǎn)換率高達(dá)40%。

氫是無污染、高效的理想能源,氫的利用關(guān)鍵是氫的儲存與運(yùn)輸,美國能源部在全部氫能研究經(jīng)費(fèi)中,大約有50%用于儲氫技術(shù)。氫對一般材料會產(chǎn)生腐蝕,造成氫脆及其滲漏,在運(yùn)輸中也易爆炸,儲氫材料的儲氫方式是能與氫結(jié)合形成氫化物,當(dāng)需要時加熱放氫,放完后又可以繼續(xù)充氫的材料。目前的儲氫材料多為金屬化合物。如LaNi5H、Ti1.2Mn1.6H3等。

固體氧化物燃料電池的研究十分活躍,關(guān)鍵是電池材料,如固體電解質(zhì)薄膜和電池陰極材料,還有質(zhì)子交換膜型燃料電池用的有機(jī)質(zhì)子交換膜等。

智能材料

  智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計材料之后的第四代材料,是現(xiàn)代高技術(shù)新材料發(fā)展的重要方向之一。國外在智能材料的研發(fā)方面取得很多技術(shù)突破,如英國宇航公司的導(dǎo)線傳感器,用于測試飛機(jī)蒙皮上的應(yīng)變與溫度情況;英國開發(fā)出一種快速反應(yīng)形狀記憶合金,壽命期具有百萬次循環(huán),且輸出功率高,以它作制動器時、反應(yīng)時間僅為10分鐘;形狀記憶合金還已成功在應(yīng)用于衛(wèi)星天線等、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

另外,還有壓電材料、磁致伸縮材料、導(dǎo)電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅(qū)動組件材料等功能材料。

磁性材料

  磁性材料可分為軟磁材料和硬磁材料二類。

1.軟磁材料

是指那些易于磁化并可反復(fù)磁化的材料,但當(dāng)磁場去除后,磁性即隨之消失。這類材料的特性標(biāo)志是:磁導(dǎo)率(μ=B/H)高,即在磁場中很容易被磁化,并很快達(dá)到高的磁化強(qiáng)度;但當(dāng)磁場消失時,其剩磁很小。這種材料在電子技術(shù)中廣泛應(yīng)用于高頻技術(shù)。如磁芯、磁頭、存儲器磁芯;在強(qiáng)電技術(shù)中可用于制作變壓器、開關(guān)繼電器等。目前常用的軟磁體有鐵硅合金、鐵鎳合金、非晶金屬。

Fe-(3%~4%)Si的鐵硅合金是最常用的軟磁材料,常用作低頻變壓器、電動機(jī)及發(fā)電機(jī)的鐵芯;鐵鎳合金的性能比鐵硅合金好,典型代表材料為坡莫合金(Permalloy),其成分為79%Ni-21%Fe,坡莫合金具有高的磁導(dǎo)率(磁導(dǎo)率μ為鐵硅合金的10~20倍)、低的損耗;并且在弱磁場中具有高的磁導(dǎo)率和低的矯頑力,廣泛用于電訊工業(yè)、電子計算機(jī)和控制系統(tǒng)方面,是重要的電子材料;非晶金屬(金屬玻璃)與一般金屬的不同點(diǎn)是其結(jié)構(gòu)為非晶體。它們是由Fe、Co、Ni及半金屬元素B、Si 所組成,其生產(chǎn)工藝要點(diǎn)是采用極快的速度使金屬液冷卻,使固態(tài)金屬獲得原子無規(guī)則排列的非晶體結(jié)構(gòu)。非晶金屬具有非常優(yōu)良的磁性能,它們已用于低能耗的變壓器、磁性傳感器、記錄磁頭等。另外,有的非晶金屬具有優(yōu)良的耐蝕性,有的非晶金屬具有強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)。

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