【簡(jiǎn)介:】一、航天屬于什么新材料?航天復(fù)合材料是由兩種或兩種以上異質(zhì)、異形、異構(gòu)的材料通過(guò)專(zhuān)門(mén)成型工藝復(fù)合而成的一種應(yīng)用于航天飛行器的高性能的新材料體系,復(fù)合的目的是要改善材
一、航天屬于什么新材料?
航天復(fù)合材料是由兩種或兩種以上異質(zhì)、異形、異構(gòu)的材料通過(guò)專(zhuān)門(mén)成型工藝復(fù)合而成的一種應(yīng)用于航天飛行器的高性能的新材料體系,復(fù)合的目的是要改善材料的性能,或使材料能滿(mǎn)足某種特殊的物理性能(如光、電、熱、聲、磁等)要求。
復(fù)合材料按使用要求大致分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料,在航空航天領(lǐng)域,目前和今后 20~30 年的發(fā)展主流是用于制造空天飛行器結(jié)構(gòu)件的碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料(簡(jiǎn)稱(chēng) CFRP),在此基礎(chǔ)上發(fā)展結(jié)構(gòu)/功能一體化和智能化結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,以滿(mǎn)足越來(lái)越先進(jìn)的空天飛行器的要求。
二、超導(dǎo)材料屬于什么材料?
在地球上,所有的元素和材料都有電阻,就是導(dǎo)電性最好的銀、銅、鋁也不例外,但有些種類(lèi)的材料在一定條件下卻沒(méi)有電阻,這就是所謂超導(dǎo)材料。
超導(dǎo)材料最早是由荷蘭的物理學(xué)家昂內(nèi)斯在1911年發(fā)現(xiàn)的。那時(shí),許多科學(xué)家發(fā)現(xiàn),金屬的電阻和它所處的溫度條件有很大關(guān)系。溫度高時(shí),它的電阻就增加,溫度低時(shí),電阻就減小。并總結(jié)出一個(gè)金屬電阻與溫度之間關(guān)系的理論公式。當(dāng)時(shí),荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯為檢驗(yàn)這個(gè)公式是否正確,就用汞(水銀)作試驗(yàn)。他把水銀冷卻到-40℃,使它變成固體,然后把水銀拉成細(xì)絲并繼續(xù)降低溫度,同時(shí)測(cè)量不同溫度時(shí)固體水銀的電阻。當(dāng)溫度降到4K時(shí),一個(gè)奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了,水銀的電阻突然變?yōu)榱?。這一發(fā)現(xiàn)轟動(dòng)了世界物理學(xué)界。后來(lái)科學(xué)家把這個(gè)現(xiàn)象叫作超導(dǎo)(電)現(xiàn)象,把電阻等于零的材料稱(chēng)為超導(dǎo)(電)材料。
各種超導(dǎo)線材料可廣泛用于輸電
昂內(nèi)斯和許多科學(xué)家后來(lái)又發(fā)現(xiàn)了28種超導(dǎo)元素和8000多種超導(dǎo)化合物,但出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的溫度大多接近絕對(duì)零度,因而這種超導(dǎo)材料沒(méi)有什么經(jīng)濟(jì)價(jià)值,因?yàn)橹圃爝@種超低溫本身就花錢(qián)很多而且相當(dāng)困難。
為了尋找在比較高的溫度下沒(méi)有電阻的超導(dǎo)材料,世界上無(wú)數(shù)科學(xué)家?jiàn)^斗了近60年,也沒(méi)有取得什么進(jìn)展。直到1973年,英美一些科學(xué)家才找到一種在23K時(shí)出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的鈮鍺合金,此后這一記錄又保持了10多年。
到1986年,在瑞士國(guó)際商用公司實(shí)驗(yàn)室工作的貝特諾茨和繆勒從別人多次失敗中吸取了經(jīng)驗(yàn),放棄了在金屬和合金中尋找超導(dǎo)材料的老觀念,解放思想,終于發(fā)現(xiàn)一種鑭銅鋇氧陶瓷氯化物材料在43K這一較高溫度出現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象。這是一個(gè)了不起的突破,因此他們兩人同時(shí)獲得了1987年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
此后,美籍華人學(xué)者朱經(jīng)武、中國(guó)物理學(xué)家趙忠賢等在1987年相繼發(fā)現(xiàn)了在78.5K和98K時(shí)出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象的超導(dǎo)材料。這樣,超導(dǎo)材料就可以在液氮中工作了。
更令人振奮的是,1991年美國(guó)和日本的科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了球狀碳分子C↓60在摻鉀、銫、釹等元素后,也有超導(dǎo)現(xiàn)象。超導(dǎo)材料的出現(xiàn)有可能像半導(dǎo)體材料一樣,在世界引起一場(chǎng)工業(yè)和科技革命。因?yàn)闆](méi)有電阻的材料用途極為廣泛:用它輸送電流不會(huì)損耗電力;用它做發(fā)電機(jī)可以做得很小,但發(fā)出的電流可以很大。例如,一臺(tái)普通的大型發(fā)電機(jī)需要用15~20噸銅線繞成線圈,而如果用超導(dǎo)材料線圈,只要幾百克就夠了,而發(fā)出的電力卻是一樣的。
超導(dǎo)材料可以制作大型強(qiáng)磁體,未來(lái)的磁懸浮列車(chē)中超導(dǎo)磁體是磁懸浮列車(chē)中的關(guān)鍵性部件,用它產(chǎn)生的巨大磁力才能使列車(chē)懸浮起來(lái)。
超導(dǎo)材料還可以制成儲(chǔ)電裝置,把電流儲(chǔ)存起來(lái),供急需時(shí)使用。1987年,美國(guó)國(guó)防部為適應(yīng)“星球大戰(zhàn)”的需要,決定建立一個(gè)用超導(dǎo)材料儲(chǔ)電的裝置,在和平時(shí)期,可向居民供電,在導(dǎo)彈襲來(lái)時(shí),可為激光武器供電,用激光摧毀導(dǎo)彈。
因?yàn)槌瑢?dǎo)材料沒(méi)有電阻,只要把電“注入”超導(dǎo)線圈,電流就可以無(wú)休止地在線圈中流動(dòng)也不會(huì)有損耗。美國(guó)設(shè)計(jì)了一個(gè)可以?xún)?chǔ)存500萬(wàn)千瓦小時(shí)的巨型超導(dǎo)儲(chǔ)電裝置,它像一個(gè)巨大的輪胎,深埋在地下的核心部分是用超導(dǎo)材料做成的儲(chǔ)能線圈。它的直徑就有1568米,儲(chǔ)存的電力足以供幾十萬(wàn)人口的城市照明用電。
超導(dǎo)材料也可以制作高靈敏度的測(cè)量?jī)x器及邏輯元件和存儲(chǔ)元件。這些元件以超導(dǎo)薄膜的形式應(yīng)用,所用的超導(dǎo)薄膜的厚度只需不到1微米就夠了。用超導(dǎo)材料制成的量子干涉器件可測(cè)量小到10的負(fù)18次方伏特的電壓差和10-18安培的電流,是磁腦照相術(shù)用儀器不可缺少的電子器件。
三、防偽材料屬于什么材料?
防偽材料涉及一種具有凹凸結(jié)構(gòu)的防偽材料。防偽材料是涉及一種具有凹凸結(jié)構(gòu)的防偽材料。本實(shí)用新型防偽材料表面具有凹凸結(jié)構(gòu),所述凹凸結(jié)構(gòu)為凹凸遮擋結(jié)構(gòu),凹凸遮擋結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)不同角度可視表面分別分布有特征圖案A和B,特征圖案A和B之間有明顯的視覺(jué)差異,其中至少有一個(gè)特征圖案的顏色與防偽材料表面的顏色有明顯的不同,使在從材料表面的不同角度觀察所述可視表面時(shí),能分別看到特征圖案A和B。
當(dāng)從材料表面的不同角度觀察可視表面時(shí),能分別看到不同的視覺(jué)差異明顯的圖案,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的視覺(jué)差異,具有突出的防偽效果。防偽材料分好多種。有激光防偽材料. 數(shù)碼防偽材料。
揭開(kāi)留字(VOID)防偽材料。
電碼防偽材料。
四、秸稈材料屬于什么材料?
小麥和稻谷等作物的秸稈屬于再生材料。
五、電子材料屬于什么材料?
電子材料是指在電子技術(shù)和微電子技術(shù)中使用的材料,包括半導(dǎo)體材料、介電材料、壓電及鐵電材料、磁性材料、某些金屬材料、高分子材料以及其他相關(guān)材料,其中最重要的是半導(dǎo)體材料。
在電子和微電子技術(shù)中,半導(dǎo)體材料主要用來(lái)制做晶體管、集成電路、固態(tài)激光器和探測(cè)器等器件。1906年發(fā)明真空三極管,奠定了本世紀(jì)上半葉無(wú)線電電子學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ),但采用真空管的裝備體積笨重、能耗大、故障率高。1948年發(fā)明了半導(dǎo)體晶體管,使電子設(shè)備走向小型化、輕量化、省能化,晶體管的功耗僅為電子管的百萬(wàn)分之一。1958年出現(xiàn)了集成電路,集成電路的發(fā)展帶來(lái)了電子計(jì)算機(jī)的微小型化,從而使人類(lèi)社會(huì)掀開(kāi)了信息時(shí)代新的一頁(yè)。目前制造集成電路的主要材料是硅單晶。硅的主要特性是機(jī)械強(qiáng)度高、結(jié)晶性好、自然界中儲(chǔ)量豐富、成本低,并且可以拉制出大尺寸的硅單晶。可以說(shuō),硅材料是大規(guī)模集成電路的基石。
硅固然是取之不盡、用之不竭的原材料,但化合物半導(dǎo)體材料,如砷化鎵很可能成為繼硅之后第二種最重要的半導(dǎo)體材料。因?yàn)榕c硅相比,砷化鎵具有更高的禁帶寬度,因而砷化鎵器件可以用于更高的工作溫度,又由于它具有更高的電子遷移率,所以可用于要求更高頻率和更高開(kāi)關(guān)速度的場(chǎng)合,這也就使它成為制造高速計(jì)算機(jī)的關(guān)鍵材料。砷化鎵材料更重要的一個(gè)特性是它的光電效應(yīng),可以使它成為激光光源,這是實(shí)現(xiàn)光纖通信的關(guān)鍵,因而預(yù)計(jì)砷化鎵材料在21世紀(jì)將有一個(gè)大發(fā)展。
在高真空條件下,采用分子速外延、化學(xué)氣相沉積、液相外延、金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積、化學(xué)束外延等方法,在晶體襯底上一層疊一層地生長(zhǎng)出不同材料的薄膜來(lái),每層只有幾個(gè)原子層厚,這樣生長(zhǎng)出來(lái)的材料叫超晶格材料。超晶格的出現(xiàn)將為半導(dǎo)體材料、器件的發(fā)展開(kāi)辟更新的天地。
六、什么材料屬于無(wú)機(jī)材料?
無(wú)機(jī)材料是指不含碳元素或者含碳元素含量極少的材料,通常是由金屬、非金屬或者半金屬元素組成的化合物。常見(jiàn)的無(wú)機(jī)材料包括金屬、陶瓷、玻璃、水泥、石墨、石英等。與有機(jī)材料相比,無(wú)機(jī)材料具有高強(qiáng)度、高硬度、高溫穩(wěn)定性、耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于建筑、電子、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
七、航天相變材料是什么?
相變材料(pcm - phase change material)是指隨溫度變化而改變形態(tài)并能提供潛熱的物質(zhì)。相變材料由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)或由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過(guò)程稱(chēng)為相變過(guò)程,這時(shí)相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。 相變材料可分為有機(jī)(organic)和無(wú)機(jī)(inorganic) 相變材料。亦可分為水合(hydrated)相變材料和蠟質(zhì)(paraffin wax)相變材料. 我們最常見(jiàn)的相變材料非水莫屬了,當(dāng)溫度低至0°c 時(shí),水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)(結(jié)冰)。當(dāng)溫度高于0°c時(shí)水由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)(溶解)。在結(jié)冰過(guò)程中吸入并儲(chǔ)存了大量的冷能量,而在溶解過(guò)程中吸收大量的熱能量。
冰的數(shù)量(體積)越大,溶解過(guò)程需要的時(shí)間越長(zhǎng)。這是相變材料的一個(gè)最典型的例子。
八、航天材料就業(yè)前景?
主要就業(yè)方向:本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具備冶金物理化學(xué)、鋼鐵冶金和有色金屬冶金等方面的知識(shí),能在冶金領(lǐng)域從事生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、科研和管理工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。?
金屬材料工程
主要就業(yè)方向:本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具備金屬材料科學(xué)與工程等方面的知識(shí),能在冶金、材料結(jié)構(gòu)研究與分析、金屬材料及復(fù)合材料制備、金屬材料成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。?
無(wú)機(jī)非金屬材料工程
主要就業(yè)方向:本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具備無(wú)機(jī)非金屬材料及其復(fù)合材料科學(xué)與工程方面的知識(shí),能在無(wú)機(jī)非金屬材料結(jié)構(gòu)研究與分析、材料的制備、材料成型與加工等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。?
高分子材料與工程
主要就業(yè)方向:本專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識(shí),能在高分子材料的合成改性和加工成型等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的高級(jí)工程技術(shù)人才。適于研究試驗(yàn)和生產(chǎn)企業(yè)工作
九、航天材料有哪些?
航空飛行器材料:
1、大容量衛(wèi)星和小衛(wèi)星:碳纖維復(fù)合材料、碳/環(huán)氧復(fù)合材料面板鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)、高強(qiáng)輕質(zhì)鋁合金?! ?/p>
2、空間站:太陽(yáng)電池陣柔性材料、高可靠和長(zhǎng)壽命密封材料、溫控材料、原子氧防護(hù)材料、特殊規(guī)格鋁合金和高強(qiáng)高模碳纖維復(fù)合材料。
3、載人飛船和航天飛機(jī):高強(qiáng)輕質(zhì)鋁合金、放熱材料主要的航空航天材料: 1、輕合金及超高強(qiáng)度鋼 2、高溫金屬結(jié)構(gòu)材料:高溫鈦合金、鎳基高溫合金、金屬間化合物、難熔金屬及其合金 3、先進(jìn)聚合物基復(fù)合材料
4、先進(jìn)金屬基及無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料
十、陶瓷材料屬于什么材料?
無(wú)機(jī)非金屬材料。
陶瓷屬于無(wú)機(jī)非金屬材料,無(wú)機(jī)非金屬材料主要是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物以及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽等物質(zhì)組成的材料。
陶瓷材料是指用天然或合成化合物經(jīng)過(guò)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類(lèi)無(wú)機(jī)非金屬材料。它具有高熔點(diǎn)、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點(diǎn)??捎米鹘Y(jié)構(gòu)材料、刀具材料,由于陶瓷還具有某些特殊的性能,又可作為功能材料。
性能
力學(xué)特性
陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料,其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗壓強(qiáng)度較高,但抗拉強(qiáng)度較低,塑性和韌性很差。
熱特性
陶瓷材料一般具有高的熔點(diǎn)(大多在2000℃以上),且在高溫下具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性;陶瓷的導(dǎo)熱性低于金屬材料,陶瓷還是良好的隔熱材料。同時(shí)陶瓷的線膨脹系數(shù)比金屬低,當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),陶瓷具有良好的尺寸穩(wěn)定性。
電特性
大多數(shù)陶瓷具有良好的電絕緣性,因此大量用于制作各種電壓(1kV~110kV)的絕緣器件。鐵電陶瓷(鈦酸鋇BaTiO3)具有較高的介電常數(shù),可用于制作電容器,鐵電陶瓷在外電場(chǎng)的作用下,還能改變形狀,將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能(具有壓電材料的特性),可用作擴(kuò)音機(jī)、電唱機(jī)、超聲波儀、聲納、醫(yī)療用聲譜儀等。少數(shù)陶瓷還具有半導(dǎo)體的特性,可作整流器。
化學(xué)特性
陶瓷材料在高溫下不易氧化,并對(duì)酸、堿、鹽具有良好的抗腐蝕能力。
光學(xué)特性
陶瓷材料還有獨(dú)特的光學(xué)性能,可用作固體激光器材料、光導(dǎo)纖維材料、光儲(chǔ)存器等,透明陶瓷可用于高壓鈉燈管等。磁性陶瓷(鐵氧體如:MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)在錄音磁帶、唱片、變壓器鐵芯、大型計(jì)算機(jī)記憶元件方面的應(yīng)用有著廣泛的前途。