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高級新興塑膠材料
來源: | 作者:佚名 | 發布時間: 2023-04-23 | 12219 次瀏覽 | 分享到:
新材料(或稱先進材料)是指那些新近發展或正在發展之中的具有比傳統材料的性能更為優異的一類材料。

能源材料

  能源材料主要有太陽能電池材料、儲氫材料、固體氧化物電池材料等。

太陽能電池材料是新能源材料,IBM公司研制的多層復合太陽能電池,轉換率高達40%。

氫是無污染、高效的理想能源,氫的利用關鍵是氫的儲存與運輸,美國能源部在全部氫能研究經費中,大約有50%用于儲氫技術。氫對一般材料會產生腐蝕,造成氫脆及其滲漏,在運輸中也易爆炸,儲氫材料的儲氫方式是能與氫結合形成氫化物,當需要時加熱放氫,放完后又可以繼續充氫的材料。目前的儲氫材料多為金屬化合物。如LaNi5H、Ti1.2Mn1.6H3等。

固體氧化物燃料電池的研究十分活躍,關鍵是電池材料,如固體電解質薄膜和電池陰極材料,還有質子交換膜型燃料電池用的有機質子交換膜等。

智能材料

  智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料,是現代高技術新材料發展的重要方向之一。國外在智能材料的研發方面取得很多技術突破,如英國宇航公司的導線傳感器,用于測試飛機蒙皮上的應變與溫度情況;英國開發出一種快速反應形狀記憶合金,壽命期具有百萬次循環,且輸出功率高,以它作制動器時、反應時間僅為10分鐘;形狀記憶合金還已成功在應用于衛星天線等、醫學等領域。

另外,還有壓電材料、磁致伸縮材料、導電高分子材料、電流變液和磁流變液等智能材料驅動組件材料等功能材料。

磁性材料

  磁性材料可分為軟磁材料和硬磁材料二類。

1.軟磁材料

是指那些易于磁化并可反復磁化的材料,但當磁場去除后,磁性即隨之消失。這類材料的特性標志是:磁導率(μ=B/H)高,即在磁場中很容易被磁化,并很快達到高的磁化強度;但當磁場消失時,其剩磁很小。這種材料在電子技術中廣泛應用于高頻技術。如磁芯、磁頭、存儲器磁芯;在強電技術中可用于制作變壓器、開關繼電器等。目前常用的軟磁體有鐵硅合金、鐵鎳合金、非晶金屬。

Fe-(3%~4%)Si的鐵硅合金是最常用的軟磁材料,常用作低頻變壓器、電動機及發電機的鐵芯;鐵鎳合金的性能比鐵硅合金好,典型代表材料為坡莫合金(Permalloy),其成分為79%Ni-21%Fe,坡莫合金具有高的磁導率(磁導率μ為鐵硅合金的10~20倍)、低的損耗;并且在弱磁場中具有高的磁導率和低的矯頑力,廣泛用于電訊工業、電子計算機和控制系統方面,是重要的電子材料;非晶金屬(金屬玻璃)與一般金屬的不同點是其結構為非晶體。它們是由Fe、Co、Ni及半金屬元素B、Si 所組成,其生產工藝要點是采用極快的速度使金屬液冷卻,使固態金屬獲得原子無規則排列的非晶體結構。非晶金屬具有非常優良的磁性能,它們已用于低能耗的變壓器、磁性傳感器、記錄磁頭等。另外,有的非晶金屬具有優良的耐蝕性,有的非晶金屬具有強度高、韌性好的特點。

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