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新材料的应用与发展前景

 论文栏目:材料发展论文     更新时间:2019/1/11 16:30:43   

摘要:随着社会进步,新材料已逐渐渗透到全球各个领域,小到衣装科技,大到航空航天,都与材料紧密相连。本文通过探究新材料在各领域的应用,对我国新材料的发展前景进行了展望。

关键词:新材料;纳米技术;服装科技;航空航天;军事伪装

一、绪论

我们所说的新材料是指传统的材料改良后性能显著提高或者产生新功能的一些材料,或者是具有特殊功能或优异性能的新发现的材料。新世纪以来,新材料在各领域的应用提高了人类的生活质量,改变了人类的生活方式和习惯。如:新型的建筑材料创造了美观且舒适的居住条件;合成纤维使得纺织品和服装更加丰富多彩;新材料在交通运输方面的应用使得交通工具更加快捷;新的生物材料创新了医疗手段;信息材料的发展更大的方便了人类的通信手段和通信体验;新兴材料加快了我们探索航空航天事业的步伐。进入21世纪伴随新科技制造产业的法制,新材料产业更是展现了它的光明前景。

二、新材料应用探究

(1)费尔曼,上世纪60年代著名的诺贝尔奖获得者曾预测如果我们在小范围内对物体进行排列有了一定的控制,材料就会得到许多奇异的特性,材料的性能会发生丰富的变化。这就是纳米材料。纳米材料虽然与常规的金属、瓷器、塑料等材料都是由相同的原子组成,不同之处在于这些原子按一定顺序排列成纳米级原子团,从而转变为组成一些新材料的结构粒子或微小单元,差不多是英文里一个句点的百万分之一。作为新世纪极具突破性成果的纳米材料,其用途异常广泛,超导技术、工业废水处理以及军事隐形战备无一不是纳米材料的功劳。(2)美国“挑战者”号飞船的惨状及其他人类航天史上的悲剧更是提醒着我们航天器材料的改进刻不容缓,这时聚醚酮酮作为科学界的结晶首当其冲的站了出来,并受到了各大航天公司的青睐,聚醚酮酮具有很强的抗辐射性能,可用作特殊电线的包裹材料,依据其优异的耐热性,可制作飞行器关键部位的连接器,这也为宇航员的生命安全提供了有效的保证。另外,铝锂合金的使用也使航天材料得到了进一步发展,铝锂合金对比普通的铝金属具有密度小、强度高、机械性能好等优点,很可能对未来航天技术做出突出贡献,世界各国史无前例的为其设立了一个专门的会议,可见其重要性,我国这方面起步虽然较晚,但发展速度也在稳步提升,许多高校也共同开展研究,此后铝锂合金除了应用于航空航天领域外,还可能拓展到机器人、民用器械等各方面,我相信,铝锂合金的应用一定会为人们的生活带来诸多的便利,为世界航天事业的发展做出巨大贡献。(3)当今随时和平年代,可我们也不得不做好战争的准备,众所周知,士兵在野外作战时,为了更好的隐蔽,脸上常涂着厚厚的油彩,早在七十年代,美军所使用的四色油彩让士兵的被发现率降低了30%,但因其费用高等诸多弊端,未被广泛应用,可随着时代发展,更多具有优良性能的油彩被发明出来,一种已在国外开发且用途广泛的伪装,由5%到25%的金属粉末添加到塑料溶液中涂覆和酚醛树脂制成由10%~15%石墨或黑烟导电纤维制成,这种迷彩涂料可防止坦克车被可见、红外和射频检测。在作战中,防弹衣的装备更是让士兵的作战能力大幅提高,可你们知道防弹衣是由什么材料制成的吗?它的原料是一种纤维陶瓷复合材料,这种陶瓷和一般陶瓷不同之处在于它几乎无坚不摧,制做防弹衣最适合不过。经过一系列测试,发现穿透力极强的5.56子弹都无法穿透。(4)材料的应用最终还是要落实到生活上,新材料在服装面料上的应用就是当今科技进步的载体和一面镜子,科技和传统的有机地结合,赋予了服装新的生命力。智能服装正在为传统纺织业注入一股新生力量和新鲜的血液,并且已经在体育、健康、生活辅助等多个领域被实践应用。随着人们对个性化、智能化需求的增长智能服装的发展前景不可限量。未来全球服装业将因智能服装的生产发生巨大变化,并将在未来引领新的服装时尚潮流。想必3D电影是令许多影迷痴迷的一种观影效果,可在享受视觉盛宴的同时,笨重的3D眼镜是否会让您的兴致大打折扣呢?不过不用担心,一种新的激光系统有望突破这种壁垒,它可能会颠覆当今观影模式,从而引领新一代裸眼3D的潮流,若这一技术发展成熟,以后人们甚至在家中也可以观看到3D的科幻巨制,虽然这一成果因某些技术原因未能得到推广,但相信在不远的将来,裸眼3D屏幕定能突破瓶颈,造福人类。

三、新材料的发展前景

在科技强国的大背景下,我国高度重视新材料产业的发展,《中国制造2025》、重点领域技术路线图等纲领性文件、指导性文件的下发,给了全方位的政策支持。在关键战略材料方面,紧紧围绕新一代信息技术产业、高端装备制造业等重大需求,突破材料及器件的技术关和市场关,完善原辅料配套体系,提高材料成品率和性能稳定性,实现产业化和规模应用。在前沿新材料方面,加强基础研究与技术积累,注重原始创新,加快在前沿领域实现突破。积极做好前沿新材料领域知识产权布局,围绕重点领域开展应用示范,逐步扩大前沿新材料应用领域。

四、结语

展望未来,人类大踏步的迈进新的年代,无论是民用、建筑、医疗、通信还是高端的航空领域,材料科学都面临着技术突破和重大产业的发展机遇,以一系列新兴材料为代表的科技创新也异常活跃,由此可见材料科学的发展前程似锦,值得我们的期待。

参考文献:

[1]师昌绪.关于构建我国“新材料产业体系”的思考.

[2]屠海令,张世荣,李腾飞.我国新材料产业发展战略研究.

[3]改变未来生活的超材料———苗木.[4]师昌绪.

作者:渠书承 单位:河北省唐山市第二中学

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