新技术进展研究.ppt

材料生产方法及储运管理和使用不当带来严重问题，如氟里昂破坏臭氧层， CO2引起温室效应（发电厂27%，工厂23%，家庭17%）。 废弃物占用良田，造成污染（毒性、易燃、腐蚀、传染、反应、放射性）。 绿色材料：在制备、生产、使用过程中，能耗低、噪音小、无毒性，并对环境无害的材料及其制成品。内容涉及材料设计、生产、运输、销售、使用和处理各环节。 新材料发展趋势 【可持续发展与绿色材料】 材料的无限循环体系 新材料发展趋势 在材料选用和产品设计中融入环境协调性思想； 在结构设计中体现接生资源观念； 将材料使用后处理看作设计的重要前提； 充分重视新科学和新技术； 利用先进的设计手段； 规范材料设计、生产、使用和处理标准。 原材料制取 预加工 生产制品 服务期 丢弃/回收 工程化 材料环 从原子结构开始进行材料的设计； 微型化，纳米结构材料，量子计算机； 智能材料，自愈合机翼，自稳定桥梁、建筑； 环境友好材料，可光降解或者生物降解的塑料，绿色制造工艺，先进的核废料处理工艺。 仿生材料，壳体动物的外壳具有实验室难以达到的强度和韧性；软体动物产生的胶质具有很好的生物相容性。 超高音速飞机所用的耐温2500oC的发动机叶片；室温超导；超高灵敏度化学传感器；超高强度钢；超高硬度材料；超高密度存储器；超高速电子计算机；超常寿命生物医用材料；超大容量电池； 一些现有材料的工艺改进，发挥潜能。 材料的未来 谢谢！ 玻璃钢与菱镁湿态复合井盖，使井盖质量得到明显的提高，该产品具有强度高、耐水性好、抗老化、耐腐蚀、重量轻、永久不退色等优点，并且因无回收价值从根本上解决了井盖被盗问题，得到市场的认可。 复合材料水平尾翼研制成功，使飞机水平尾翼减重达20.5%；并且明显提高了平尾的颤振速度，改善了平尾结构的动强度特性和颤振特性，大大提高了飞机结构的耐久性，解决了困扰已久的平尾裂纹问题。这一成果扩大应用到重点型号系列飞机上，可以为其他型号飞机采用复合材料结构起到重要的借鉴作用。 这种材料的原理是普通波长的光线在经过材料表面时，会像水流一样滑过表面，然后重新汇合。所以外人看起来就好像光线穿透了这种材料。 虽然这种隐身的效果现在还没有达到完美，但我们已经看到了未来科技发展的趋势。真正的隐身衣估计离我们不远了 +280 +630 +960 金属 玻璃纤维 Kavlar C/C复合材料 K m 导弹射程 导弹壳体材料与导弹射程 新材料的发展 超纯硅、砷化镓的研制成功，使大规模和超大规模集成电路诞生，使计算机运算速度从每秒几十万次提高到现在每秒百亿次以上。 航空发动机材料的工作温度每提高100℃，推力可增大24%。 隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射，使提放探测系统难以实现。 洛克希德公司F-117A 新材料的应用 光导纤维：简称“光纤”，是一种能利用光的全反射作用来传导光线 的透明度极高的玻璃纤维。 新材料的应用 【光纤通讯技术】 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010 2030 2050 1 102 104 106 108 第一条电话 一对12路电话线 同轴电缆 同轴电缆与微波系统 通讯卫星 光导纤维 年 不同通讯方式的相对信息量 相对信息量 F1赛车材料主要是碳纤维材料。昂贵，除了航空航天用的到，剩下的基本就是F1赛车了。比如前鼻翼撞到护墙了，我们找不到鼻锥在哪里，因为鼻锥是完全由碳纤维制成的，在撞击的一霎那产生巨大的冲击力，极短的时间，碳纤维立即成为粉末，尽可能地吸收这些力，从而保护赛车手。 新材料的应用 【F1赛车】 新材料的应用 【运动场上的新材料技术】 起初击剑运动剑身所用的材料是碳钢，其结构极易产生微裂纹导致剑身折断而造成运动员误伤，现剑身采用铁镍和钛合金材料，并经长时间时效与弯曲处理，内部微裂只有碳钢的1/20，极不易折断，运动员能无所畏惧地完成各种动作。 自行车雅典奥运会上，自行车比赛十分精彩，尤其是场地比赛，冠军之争的差别甚至只有0．001秒，除了运动员自身的素质，比赛用车的较量也成为很重要的因素。这种比赛用车的材料、设计都很特别，造价一般在8万元左右，而顶级赛车的造价则高达十几万元人民币。 如今，赛车的车身全部采用碳纤维复合材料，这使得整车的强度很高且质量极轻。中国国家自行车队当年雅典奥运会的比赛用车只有千克，一只手就可以拎起来。高强的材料使得选手能够骑出更快的速度。而赛车的设计也比较独特，由于碳纤维复合材料强度高，因而主体框架可以设计成很薄的流线型，前轮没有密集的辐条，取而代之的是形状扁平的五岔辐条，后轮则干脆是全封闭式，这样都可以有效地减小风阻力。 2004年雅典奥运会冠军车 （价值9万人民币 ） 从撑杆跳的发展史就可以更清楚地看到新材料对奥运成绩的贡献。历史上第一个撑杆跳纪录3．30米的成