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新材料新宠之功能材料谈

已有 2482 次阅读 2015-7-31 21:39 |系统分类:观点评述

 功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。

   功能材料是新材料领域的核心,是国民经济、社会发展及国防建设的基础和先导。它涉及信息技术、生物工程技术、能源技术、纳米技术、环保技术、空间技术、计算机技术、海洋工程技术等现代高新技术及其产业。功能材料不仅对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用,还对我国相关传统产业的改造和升级,实现跨越式发展起着重要的促进作用。

         

   当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破,诸如超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料及材料的分子、原子设计等正处于日新月异的发展之中,发展功能材料技术正在成为一些发达国家强化其经济及军事优势的重要手段。

         

   开办学校: 兰州大学,兰州理工大学,浙江工业大学,东北大学秦皇岛分校,石家庄铁道大学,西安建筑科技大学,沈阳建筑大学,华中科技大学,华侨大学,天津大学,北京石化学院,昆明理工大学,东华大学,河南师范大学,中国计量学院,山东理工大学。

   几个有趣的现象  
   
(1)有记忆的金属 ——形状记忆合金  航天任务要靠他,新型医学器械也靠它!他作用大,本领强! http://v.ku6.com/show/pjkJdAZMUjO_jLF1.html
    2)压电材料:打火机为什么会打出火花?煤气灶为什么一拧就能点火?呵呵,这就是压电陶瓷在起作用了,他虽小,但作用可大了去了。坦克号称陆地之王,刚出现时无人能敌,压电陶瓷的出现否定了这个神话!
     
压电引爆器 自从第一次世界大战中英军发明了坦克,并首次在法国索姆河的战斗中使用而重创了德军后,坦克在多次战斗中大显身手。然而到了20世纪六七十年代,由于反坦克武器的发明,坦克失去了昔日的辉煌。反坦克炮发射出的穿甲弹接触坦克,就会马上爆炸,把坦克炸得粉碎。这是因为弹头上装有压电陶瓷,它能把相碰时的强大机械力转变为瞬间高电压,爆发火花而引爆炸药。
    防核护目镜 核试验员带上用透明压电陶瓷做成的护目镜后,当核爆炸产生的光辐射达到危险程度时,护目镜里的压电陶瓷就把它转变成瞬时高压电,在1/1000 s里,能把光强度减弱到只有1/10000,当危险光消失后,又能恢复到原来的状态。这种护目镜结构简单,只有几十克重,安装在防核护目头盔上携带十分方便。
     
声纳 在海战中,最难对付的是潜艇,它能长期在海下潜航,神不知鬼不觉地偷袭港口、舰艇,使敌方大伤脑筋。如何寻找敌潜艇?靠眼睛不行,用雷达也不行,因为电磁波在海水里会急剧衰减,不能有效地传递信号,探测潜艇靠的是声纳------水下耳朵。压电陶瓷就是制造声纳的材料,它发出超声波,遇到潜艇便反射回来,被接收后经过处理,就可测出敌潜艇的方位、距离等。
  (3) 太阳能电池材料  
      太阳能电池又称为“太阳能芯片”或光电池,是一种利用
太阳光直接发电的光电半导体薄片。它只要被光照到,瞬间就可输出电压电流。在物理学上称为太阳能光伏(Photovoltaic,photo光,voltaics伏特,缩写为PV),简称光伏。
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   清净可持续能源的最佳代表,有专家预测21世纪将是新能源时代,主要是太阳能时代!
   
目前,太阳能电池的应用已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、 通信、家用电器以及公用设施等部门,尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用,以节省造价很贵的输电线路。但是在目前阶段,它的成本还很高,发出1kW电需要投资上万美元,因此大规模使用仍然受到经济上的限制。
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