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新型材料及材料科学与技术的新进展

2019-10-14胡意

锦绣·下旬刊 2019年2期
关键词:新型材料发展

摘 要:本文就新型材料及材料科学与技术的重要性及新进展进行研究,希望可以为新材料的发展提供借鉴。

关键词:新型材料;材料科学与技术;发展

前言

随着科学技术的进步和发展,越来越多新型材料被研发并被应用到更为广泛的领域,材料科学与技术正在悄然推动时代发展的进步,也在改变着人们的生活。通过新型材料的应用和研究,将能够让材料科学发挥更大作用,将能够让材料科学引领我们进入到新的时代予以更好发展。

一、新型材料及材料科学与技术研究重要性

从某一个角度来说,材料科学与技术是极为重要的学科,其引领者材料的新发展,也在推动着材料技术的新革新和进步。通过材料科学与技术的研究,越来越多的新材料原材料被发现,并应用到新材料的研究之中,让材料在原有基础上得到了更好的创新和发展,而且实现材料性能和质量的再提升。而新材料是推动社会发展的重要基础,也是各个产业发展的重要推动力。如果说钢铁、水泥是人们所认识的传统材料,那么越来越多与钢铁、水泥具有相同属性[1],但是其无论从材质、质量等方面都远远优越于钢铁、水泥等传统材料的新型材料正在悄悄走进人们生活,并在改变和影响人们生活质量方面发挥着作用。诸如微电子、观点、化工、新能源等等领域都在将新材料应用其中,构成了新材料体系,并在财政、税收、科技投入等诸多方面进行创新,新型材料及材料科学与技术必将引领社会进入到全新的时代,实现发展的新推动。

二、新型材料及材料科学与技术的新进展

1.结构材料趋向复合化

传统材料更多的都是单一材料组成,单一材料虽然在制作上较为容易,但是其存在无法克服的缺点。比如陶瓷在应用时候则存在脆性,极容易破碎,这样在使用时候就难以让其特性得以充分彰显。而将不同的材料融合在一起,进行复合,则能够获得更好性能的新材料,也能够让其弥补单一材料的缺点。也正是因为此,新材和材料科学技术的研究对于复合材料的研究越来越重视,其已经成为当前材料发展的一个重要趋势。比如陶瓷、金属材料的组合,金属与碳材料的组等,都是复合材料的重要代表,这样组合所形成的复合材料,则能够避免陶瓷的脆弱,增强材料的刚度,弥补材料热胀冷缩所引起的炸裂,实现材料韧性的增强。

2.信息材料的多功能集成化

信息材料的应用多样化源于信息通信网络和超高速计算机的发展,这让其对于集成电路的要求越来越高,对于材料的多功能化要求也随之增强。从材料应用来看,硅极强的半导体应用材料,除此之外,GaAs也在材料發展中引起了越来越多人的关注和重视,它的运算速度远远超过硅,而且还具有极强的光电子效应,能够让信息实现更快、更好处理,也能够将实现信息传输过程中对于材料的不同要求[2]。特别是在原子加工技术不断发展的过程中,分子束外延,金属有机气相沉积等,都会让分子或者原子重新排列,形成了人们所认识的新晶体,这样则能够让材料的应用更具多功能性。

3.低维材料的迅猛发展

低维材料主要指的是超微粒、纤维、薄膜等材料,这是近些年来新型材料研究的重点,其在结构和功能性材料方面具有极强的应用前景,是材料发展的重要发展方向。低维材料的发展和应用需要化学法的应用,或者气相沉积、激光等方法的更好应用来实现,这样可以制作出如亚微米级的陶瓷或者金属粉末,并让其保持在几个原子或者几百个原子大小。这样的颗粒看起来像是原子或者分子的群集,而所展现出来的形态则更为多样化。部分颗粒也会展现出晶体状态,比如块状,在晶界所占比例则比较大。部分也会以气态形式呈现,超微粒的熔点较低,能够达到较快速的速度,在应用过程中也更具灵活性。

4.非平衡材料的发展

从某一个角度来说,很多材料都是非平衡态材料,诸如钢铁便是非平衡态材料的重要代表。在这里所说的非平衡态材料主要指的是具有不稳定性,并具有特殊性能的材料,通过作用能够实现状态的变化。比如,饱和固溶体或者非晶态等[3]。非平衡材料因为具有形态的多样化,能够结合不同的需要进行变化,所应用的领域更加广泛,也能够实现更好的作用发挥。比如某些铁基合金的非晶态则具有极为优越的磁学性能,已经成为很好的磁头材料。再比如硅钢片则与铁相比则能够减少三分之二的损耗,在应用方面更具发展前景。准晶也是通过快速冷却而形成的一种状态,在应用中也凸显出了重要优势。

三、结束语

新型材料及材料科学技术的应用是其他材料所无法替代的,也是材料发展的重要趋势和方向。相关研究人员更加需要结合当前的社会需要,以及材料的应用情况,探索更多的新型材料应用方式,让材料科学与技术推动新型材料向着更好方向不断发展。

参考文献

[1]师昌绪.新型材料及材料科学与技术的新进展[J].中国机械工程,2017(1):9-11.

[2]程建江.材料科学与技术革命[J].实事求是,2018(4):64+70.

[3]叶奇,王鑫,余心宏.低碳经济与材料科学技术的发展[J].生产力研究,2017(12):92-94.

作者简介:

姓名:胡意,1999年6月27号,学校:延边大学,专业 物理学,年级 2017级,邮编:133002

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