先进材料与技术.docx

XI`AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY选修课结课论文课程名称 先进材料与技术论文题目 对前沿材料世界的认识与思考 专 业： 电子信息科学与技术班 级： 班姓 名： 陈雨雨学 号： 导教师： 白亚平成 绩： 2016年11月19日摘要上一个世纪，人类的认识向外延伸到了外层宇宙，向内深入到了物质结构的更微 观层次，引发了物理学一场大革命。这场革命推动了包括化学、生命科学在内的整个自然科 学和应用技术的伟大变革，为材料科学和技术进步提供了新的知识基础和活力。材料科学的 根本任务是揭示材料组分、结构与性质的内在关系，设计、合成并制备出具有优良使用性能 的材料。进入21 世纪，回顾一下材料学的主要进展，估计未来的可能发展趋势，是非常必要和很有意义的。关键词：材料科学 现状 发展趋势 传统材料 新材料 挑战目录1 传统材料的发展现状和地位····················································22 新材料及其发展趋势··························································22.1 金属材料·····························································22.2先进陶瓷材料··························································32.3高分子材料····························································32.4光电信息功能材料······················································42.5能源材料······························································42.6生物医学材料··························································52.7纳米材料······························································52.8超导材料······························································53材料设计、合成与加工成形技术················································64结束语······································································71传统材料的发展现状和地位传统材料是生产工艺已经成熟而又大规模工业化生产的一类材料，如钢铁、铜、铝、橡 胶、塑料、玻璃和水泥等金属、高分子和非金属无机化合物，这类材料量大面广，占材料生 产总量的90％以上。在世界范围内，上个世纪末20～30 年间传统材料的产量、生产技术水 平和质量，超过以前数百年，成为人类经济生活的支柱。但能耗大，资源浪费严重，环境污 染等问题已成为制约传统材料发展的瓶颈，因此改进传统材料的合成、加工技术，控制微观 组织结构，提高使用性能，降低成本和环境污染的任务十分迫切、繁重。2新材料及其发展趋势新材料又称先进材料。它不以生产规模，而以优异性能、高质量、高稳定性取胜的高知 识、高技术密集形为特点。新材料有结构材料和功能材料之分，前者主要利用它的力学性能， 而后者以其各种物理、化学效应为主。当前新材料的发展方向有高性能化、高功能化、高智 能化和复合化、极限化、仿生化、环境友好化几方面。2.1金属材料金属材料，特别是钢、铜、铝等，仍是21 世纪的主要结构材料和电能传输材料。金属材料已有成熟的生产工艺，相当多的配套设施和工业规模生产，价格低廉、性能可 靠，已成为涉及面广、市场需求大的基础材料。金属材料虽然今后会部分被高分子材料、陶 瓷材料及复合材料所代替，由于它有比高分子材料高得多的弹性模量，比陶瓷高得多的韧性 和良好的导电性能，在相当长的时期内改变不了它在材料中的主导地位，即使在高技术产业 中也不例外。随着航天航空和其它尖端技术的飞跃的发展，在改善和提升传统材料品质的同 时，金属功能材料、非平衡态金属，特别是高比强、高模量、耐高温、抗氧化，抗腐蚀、耐 磨损合金和金属基复合材料会有快速的发