人类始终走在发明和创新的道路上,新材料的发明极大地影响了产品及其制造过程的未来。新材料是指新近发展或正在发展的具有优异性能的结构材料和有特殊性质的功能材料。结构材料主要是利用它们的强度、韧性、硬度、弹性等机械性能,如新型陶瓷材料,非晶态合金(金属玻璃)等。
新“烯”望——石墨烯
石墨烯是目前世界上最薄且最坚硬的纳米材料,它几乎完全透明,只吸收2.3%的光,导热系数高达W/m·K(高于碳纳米管),常温下电子迁移率超过cm2/V·s(高于碳纳米管和硅晶体),电阻率只有10-6Ω·cm,为目前世界上电阻率最小的材料,未来将在超多领域引发颠覆性的技术产业革命。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
述(最多18字应用领域:
锂离子电池、超级电容器、导电油墨、触摸屏、软性电子、生物传感器、太阳能电池、燃料电池…
第三代半导体——碳化硅
碳化硅又称碳硅石,在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂。碳化硅材料由于其较高的弹性模量、适中的密度、较小的热膨胀系数、较高的导热系数、耐热冲击性、高的比刚度、高度的尺寸稳定性及热性能与机械性能的各向同性等一系列优良的物理性质,受到越来越多的重视。
应用领域
陶瓷球轴承、阀门、半导体材料、陀螺、测量仪、航空航天......
最坚硬的三种材料之一
——碳化硼
碳化硼分子式为B4C,通常为灰黑色微粉,硬度比工业金刚石低,但比碳化硅高,与大多数陶器相比,易碎性较低,具有大的热能中子俘获截面,抗化学作用强,不受热氟化氢和硝酸的侵蚀,溶于熔化的碱中,不溶于水和酸,相对密度(d)2.~2.。熔点℃。沸点℃,是已知最坚硬的三种材料之一。
应用领域
耐磨材料、轻质装甲、反应堆中子吸收剂、涂料涂层、喷嘴、金属硼化物的制造以及冶炼硼钠、硼合金和特殊焊接等......
“第三次工业革命”的技术核心——3D打印
3D打印又称增材制造,被誉为“第三次工业革命”的技术核心,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印材料是3D打印技术的物质基础,也是当前制约3D打印产业发展的重要因素,决定着3D打印技术是否能有更广泛的应用。今年北京冬奥会的主火炬的外飘带、内飘带及燃烧系统,便是利用3D技术打印出来,再经过后期抛光后组装而成。
应用领域:
珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程......