課題十了解工程前沿新材料的特點(diǎn)與應(yīng)用

1、所謂新材料，指新出現(xiàn)的、具有特殊性能和特殊功能所謂新材料，指新出現(xiàn)的、具有特殊性能和特殊功能的材料。它是相對(duì)于傳統(tǒng)材料而言的，二者之間并沒的材料。它是相對(duì)于傳統(tǒng)材料而言的，二者之間并沒有嚴(yán)格的分界線。新材料的發(fā)展往往以傳統(tǒng)材料的組有嚴(yán)格的分界線。新材料的發(fā)展往往以傳統(tǒng)材料的組織結(jié)構(gòu)和性能為基礎(chǔ)。傳統(tǒng)材料經(jīng)過進(jìn)一步改良和發(fā)織結(jié)構(gòu)和性能為基礎(chǔ)。傳統(tǒng)材料經(jīng)過進(jìn)一步改良和發(fā)展也可以成為新材料。展也可以成為新材料。目前，各國(guó)都在加速新材料的研究和開發(fā)，新材料的目前，各國(guó)都在加速新材料的研究和開發(fā)，新材料的研究正朝著高性能化、功能化、復(fù)合化和專用化的方研究正朝著高性能化、功能化、復(fù)合化和專用化的方向發(fā)展。

2、傳統(tǒng)的金屬材料、有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料的界向發(fā)展。傳統(tǒng)的金屬材料、有機(jī)材料、無(wú)機(jī)材料的界限正在逐漸消失，新材料的分類也變得困難起來，材限正在逐漸消失，新材料的分類也變得困難起來，材料的屬性區(qū)分也變得越來越模糊。料的屬性區(qū)分也變得越來越模糊。課題十課題十 了解工程前沿新材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解工程前沿新材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解新型高溫材料知識(shí)目標(biāo)：了解新型高溫材料能力目標(biāo)：能對(duì)新型高溫材料作出初步選用能力目標(biāo)：能對(duì)新型高溫材料作出初步選用 如果金屬構(gòu)件的工作溫度超過如果金屬構(gòu)件的工作溫度超過600600，就不能選擇普通，就不能選擇普通的耐熱鋼，而要選擇高溫材料或高溫合金。所謂高溫

3、的耐熱鋼，而要選擇高溫材料或高溫合金。所謂高溫材料，是指能在材料，是指能在600600以上，甚至在以上，甚至在10001000以上滿足以上滿足使用要求的材料。使用要求的材料。 高溫材料的應(yīng)用范圍越來越廣，從鍋爐、蒸汽機(jī)、內(nèi)高溫材料的應(yīng)用范圍越來越廣，從鍋爐、蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)到石油、化工用的各種高溫物理化學(xué)反應(yīng)裝置、燃機(jī)到石油、化工用的各種高溫物理化學(xué)反應(yīng)裝置、原子反應(yīng)堆的熱交換器、噴氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和航天飛機(jī)原子反應(yīng)堆的熱交換器、噴氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和航天飛機(jī)的多種部件等，都有廣泛的應(yīng)用。的多種部件等，都有廣泛的應(yīng)用。任務(wù)一任務(wù)一 了解新型高溫材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解新型高溫材料的特點(diǎn)與應(yīng)用（1 1）高溫合金

4、的分類）高溫合金的分類 按高溫合金基本組成元素分類，高溫合金分為鐵基高按高溫合金基本組成元素分類，高溫合金分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金等；按高溫合溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金等；按高溫合金的生產(chǎn)方法分類，高溫合金分為變形高溫合金和鑄金的生產(chǎn)方法分類，高溫合金分為變形高溫合金和鑄造高溫合金。造高溫合金。任務(wù)一任務(wù)一 了解新型高溫材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解新型高溫材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 變形高溫合金的牌號(hào)以變形高溫合金的牌號(hào)以“GHGH合金類別號(hào)順序號(hào)合金類別號(hào)順序號(hào)”表示，其中表示，其中“GH”GH”表示表示“高合高合” 鑄造高溫合金的牌號(hào)以鑄造高溫合金的牌號(hào)以“分類號(hào)順序號(hào)分類號(hào)順序

5、號(hào)”表示表示 用作焊絲的高溫合金在用作焊絲的高溫合金在“GH”GH”前加前加“H”H”，即，即“HGH”HGH” 采用粉末冶金方法生產(chǎn)的高溫合金以采用粉末冶金方法生產(chǎn)的高溫合金以“FGH”FGH”表示。表示。任務(wù)一任務(wù)一 了解新型高溫材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解新型高溫材料的特點(diǎn)與應(yīng)用（2 2）鐵基高溫合金和鎳基高溫合金）鐵基高溫合金和鎳基高溫合金 1 1）鐵基高溫合金）鐵基高溫合金 2 2）鎳基高溫合金）鎳基高溫合金（3 3）高溫合金的發(fā)展趨勢(shì)）高溫合金的發(fā)展趨勢(shì)2. 2. 了解高溫陶瓷材料的性能與應(yīng)用了解高溫陶瓷材料的性能與應(yīng)用任務(wù)一任務(wù)一 了解新型高溫材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解新型高溫材料的特點(diǎn)與應(yīng)用

6、氮化硅陶瓷已成為制造氮化硅陶瓷已成為制造新型陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的重要新型陶瓷發(fā)動(dòng)機(jī)的重要材料；碳化物基金屬陶材料；碳化物基金屬陶瓷已經(jīng)應(yīng)用于航空、航瓷已經(jīng)應(yīng)用于航空、航天工業(yè)的部分耐熱構(gòu)件，天工業(yè)的部分耐熱構(gòu)件，如制造渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)如制造渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒室、渦輪葉片、中的燃燒室、渦輪葉片、渦輪盤渦輪盤 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解形狀記憶材料知識(shí)目標(biāo)：了解形狀記憶材料能力目標(biāo)：能對(duì)形狀記憶材料作出初步選用能力目標(biāo)：能對(duì)形狀記憶材料作出初步選用 形狀記憶材料是指具有形狀記憶效應(yīng)（形狀記憶材料是指具有形狀記憶效應(yīng)（SMESME，Shape Shape Memory EffectMemory Eff

7、ect）的材料。形狀記憶效應(yīng)是指將材料）的材料。形狀記憶效應(yīng)是指將材料在一定條件下進(jìn)行一定限度以內(nèi)的變形后，在對(duì)材料在一定條件下進(jìn)行一定限度以內(nèi)的變形后，在對(duì)材料施加適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件（如加熱）時(shí)，材料的變形會(huì)隨施加適當(dāng)?shù)耐饨鐥l件（如加熱）時(shí)，材料的變形會(huì)隨之消失，并回復(fù)到變形前形狀的現(xiàn)象。之消失，并回復(fù)到變形前形狀的現(xiàn)象。 形狀記憶合金的應(yīng)用范圍涉及機(jī)械、電子、化工、宇形狀記憶合金的應(yīng)用范圍涉及機(jī)械、電子、化工、宇航、能源和醫(yī)療等許多領(lǐng)域。航、能源和醫(yī)療等許多領(lǐng)域。2020世紀(jì)世紀(jì)8080年代，科學(xué)家年代，科學(xué)家在一些陶瓷和高分子材料中也發(fā)現(xiàn)了形狀記憶效應(yīng)現(xiàn)在一些陶瓷和高分子材料中也發(fā)現(xiàn)了形狀記

8、憶效應(yīng)現(xiàn)象，并將其作為研究和開發(fā)的重點(diǎn)對(duì)象。象，并將其作為研究和開發(fā)的重點(diǎn)對(duì)象。任務(wù)二任務(wù)二 了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 1. 1. 了解形狀記憶合金的性能了解形狀記憶合金的性能目前已開發(fā)成功的形狀記憶合金有目前已開發(fā)成功的形狀記憶合金有TiTiNiNi系、系、CuCu系、系、FeFe系形狀記憶合金等。系形狀記憶合金等。 典型的形狀記憶合金的應(yīng)用例子是制造月面天線。半典型的形狀記憶合金的應(yīng)用例子是制造月面天線。半球形的月面天線全部展開后，其直徑達(dá)數(shù)米，用登月球形的月面天線全部展開后，其直徑達(dá)數(shù)米，用登月艙難以將其運(yùn)載進(jìn)人太空。利用艙難以將其運(yùn)載進(jìn)人太空。利用TiT

9、iNiNi合金的形狀記合金的形狀記憶效應(yīng)，首先將處于一定狀態(tài)下的合金絲制成半球形憶效應(yīng)，首先將處于一定狀態(tài)下的合金絲制成半球形的天線，然后壓成小卷團(tuán)狀，使它的體積縮小到原來的天線，然后壓成小卷團(tuán)狀，使它的體積縮小到原來的千分之幾，然后用火箭送上月球，放置在月球上。的千分之幾，然后用火箭送上月球，放置在月球上。小卷團(tuán)狀天線被陽(yáng)光曬熱后，逐步恢復(fù)成原狀，即可小卷團(tuán)狀天線被陽(yáng)光曬熱后，逐步恢復(fù)成原狀，即可成功地進(jìn)行通信。成功地進(jìn)行通信。任務(wù)二任務(wù)二 了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 2. 2. 了解形狀記憶陶瓷的特性了解形狀記憶陶瓷的特性2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代，人們發(fā)現(xiàn)

10、在年代，人們發(fā)現(xiàn)在ZrO2ZrO2陶瓷中也存在形狀記陶瓷中也存在形狀記憶效應(yīng)。憶效應(yīng)。3 3了解形狀記憶高分子材料性能了解形狀記憶高分子材料性能高分子材料的形狀記憶機(jī)理與形狀記憶合金和形狀記高分子材料的形狀記憶機(jī)理與形狀記憶合金和形狀記憶陶瓷不同。形狀記憶高分子材料可以是光敏（通過憶陶瓷不同。形狀記憶高分子材料可以是光敏（通過光照條件的變化實(shí)現(xiàn)形狀記憶效應(yīng)）、熱敏、電敏等光照條件的變化實(shí)現(xiàn)形狀記憶效應(yīng)）、熱敏、電敏等不同類型。不同類型。任務(wù)二任務(wù)二 了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 4 4了解形狀記憶合金的應(yīng)用了解形狀記憶合金的應(yīng)用（1 1）在汽車制造方面的應(yīng)用。制造后

11、霧燈罩、手動(dòng)變速）在汽車制造方面的應(yīng)用。制造后霧燈罩、手動(dòng)變速器的防噪聲裝置、燃料蒸發(fā)氣體排出控制閥、防止發(fā)器的防噪聲裝置、燃料蒸發(fā)氣體排出控制閥、防止發(fā)動(dòng)機(jī)過熱用的風(fēng)扇離合器、防滑輪胎等。動(dòng)機(jī)過熱用的風(fēng)扇離合器、防滑輪胎等。（2 2）在電子設(shè)備制造方面的應(yīng)用。制造各種不需電力的）在電子設(shè)備制造方面的應(yīng)用。制造各種不需電力的溫度控制儀器（如溫室窗戶的自動(dòng)開閉裝置、電磁調(diào)溫度控制儀器（如溫室窗戶的自動(dòng)開閉裝置、電磁調(diào)理器、過熱感知器、咖啡牛奶沸騰感知器、溫泉浴池理器、過熱感知器、咖啡牛奶沸騰感知器、溫泉浴池調(diào)理器等），電路的連接，自控系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器，電子調(diào)理器等），電路的連接，自控系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器，電

12、子爐灶換氣門的開閉器，空調(diào)風(fēng)向自動(dòng)調(diào)節(jié)器，電飯鍋爐灶換氣門的開閉器，空調(diào)風(fēng)向自動(dòng)調(diào)節(jié)器，電飯鍋壓力調(diào)節(jié)器等。壓力調(diào)節(jié)器等。（3 3）在安全器具制造方面的應(yīng)用。利用形狀記憶合金可）在安全器具制造方面的應(yīng)用。利用形狀記憶合金可以制造過熱報(bào)警器、火災(zāi)報(bào)警器、自動(dòng)滅火噴頭、煙以制造過熱報(bào)警器、火災(zāi)報(bào)警器、自動(dòng)滅火噴頭、煙灰缸滅火栓等?；腋诇缁鹚ǖ?。任務(wù)二任務(wù)二 了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 （4 4）在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面的應(yīng)用。由于形狀記憶合金與）在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面的應(yīng)用。由于形狀記憶合金與生物體的相容性好、耐蝕性好，因些，形狀記憶合生物體的相容性好、耐蝕性好，因些，形狀記憶合金在醫(yī)

13、學(xué)領(lǐng)域方面也獲得了廣泛的應(yīng)用，如制成脊金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域方面也獲得了廣泛的應(yīng)用，如制成脊柱矯形棒、牙齒矯形唇弓絲、人工關(guān)節(jié)、人造骨骼柱矯形棒、牙齒矯形唇弓絲、人工關(guān)節(jié)、人造骨骼、骨折部位的固定板、人造心臟、血栓過濾器等。、骨折部位的固定板、人造心臟、血栓過濾器等。任務(wù)二任務(wù)二 了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用血栓過濾器的工作原理血栓過濾器的工作原理任務(wù)二任務(wù)二 了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用（5 5）在能源開發(fā)方面的應(yīng)用。制造小型固體熱機(jī)，用作）在能源開發(fā)方面的應(yīng)用。制造小型固體熱機(jī)，用作熱機(jī)能量轉(zhuǎn)換材料。熱機(jī)能量轉(zhuǎn)換材料。（6 6）在日常生活方面的

14、應(yīng)用。制作家庭換氣門開閉器、）在日常生活方面的應(yīng)用。制作家庭換氣門開閉器、記憶密碼鎖、防火擋板、凈水器熱水防止閥、恒溫箱記憶密碼鎖、防火擋板、凈水器熱水防止閥、恒溫箱混合水栓溫度調(diào)節(jié)閥、眼鏡固定件、眼鏡框架、釣魚混合水栓溫度調(diào)節(jié)閥、眼鏡固定件、眼鏡框架、釣魚線、便攜電話天線、裝飾品等。線、便攜電話天線、裝飾品等。（7 7）在工件連接方面的應(yīng)用。用于特殊要求場(chǎng)合（如軍）在工件連接方面的應(yīng)用。用于特殊要求場(chǎng)合（如軍用飛機(jī)、化工管道、化工容器、深底管道等）下制作用飛機(jī)、化工管道、化工容器、深底管道等）下制作各種管接頭和鉚釘，實(shí)現(xiàn)各種管道及容器的連接等各種管接頭和鉚釘，實(shí)現(xiàn)各種管道及容器的連接等（8

15、8）作為智能材料。）作為智能材料。TiTiNiNi形狀記憶合金是目前研究最形狀記憶合金是目前研究最充分的智能材料。利用形狀記憶合金的形狀記憶效應(yīng)充分的智能材料。利用形狀記憶合金的形狀記憶效應(yīng)和超彈性等特征可開發(fā)出大量集感知、判斷與動(dòng)作為和超彈性等特征可開發(fā)出大量集感知、判斷與動(dòng)作為一體的小型智能零部件或產(chǎn)品。一體的小型智能零部件或產(chǎn)品。任務(wù)二任務(wù)二 了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解形狀記憶材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解非晶態(tài)合金材料知識(shí)目標(biāo)：了解非晶態(tài)合金材料能力目標(biāo)：能對(duì)非晶態(tài)合金材料作出初步選用能力目標(biāo)：能對(duì)非晶態(tài)合金材料作出初步選用 非晶態(tài)合金是六十年代問世的新金屬材料

16、，它利用超非晶態(tài)合金是六十年代問世的新金屬材料，它利用超急冷技術(shù)即急冷技術(shù)即1010的的6 6次方次方/ /秒的冷卻速度使液態(tài)金屬快速秒的冷卻速度使液態(tài)金屬快速凝固直接成材而制成非晶態(tài)軟磁合金。它具有高導(dǎo)磁凝固直接成材而制成非晶態(tài)軟磁合金。它具有高導(dǎo)磁率、高電阻率、高磁感、耐蝕等優(yōu)異特性，是傳統(tǒng)金率、高電阻率、高磁感、耐蝕等優(yōu)異特性，是傳統(tǒng)金屬無(wú)可比擬的。屬無(wú)可比擬的。任務(wù)三任務(wù)三 了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 非晶態(tài)合金是一種沒有原子三維周期性排列的固體合非晶態(tài)合金是一種沒有原子三維周期性排列的固體合金。非晶態(tài)是相對(duì)晶態(tài)而言的，在非晶態(tài)材料中，原金。非晶態(tài)是相

17、對(duì)晶態(tài)而言的，在非晶態(tài)材料中，原子在微觀排列方面不存在有規(guī)律的周期性；在宏觀上子在微觀排列方面不存在有規(guī)律的周期性；在宏觀上具有各向同性和無(wú)規(guī)則的外形。具有各向同性和無(wú)規(guī)則的外形。 非晶態(tài)材料有傳統(tǒng)的硅酸鹽玻璃、非晶態(tài)聚合物、非非晶態(tài)材料有傳統(tǒng)的硅酸鹽玻璃、非晶態(tài)聚合物、非晶態(tài)半導(dǎo)體、非晶態(tài)超導(dǎo)體、非晶態(tài)離子導(dǎo)體等。晶態(tài)半導(dǎo)體、非晶態(tài)超導(dǎo)體、非晶態(tài)離子導(dǎo)體等。 非晶態(tài)合金可采用液相急冷法、氣相沉積法、注人法非晶態(tài)合金可采用液相急冷法、氣相沉積法、注人法等工藝制取。等工藝制取。任務(wù)三任務(wù)三 了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 與普通晶態(tài)金屬或合金相比，非晶態(tài)合金在力學(xué)、

18、電與普通晶態(tài)金屬或合金相比，非晶態(tài)合金在力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)和化學(xué)性能諸方面均有獨(dú)特之處。非晶態(tài)合學(xué)、磁學(xué)和化學(xué)性能諸方面均有獨(dú)特之處。非晶態(tài)合金具有很高的強(qiáng)度和硬度。金具有很高的強(qiáng)度和硬度。 非晶態(tài)合金非晶態(tài)合金( (非晶納米晶材料非晶納米晶材料) )具有飽和磁感高、磁導(dǎo)具有飽和磁感高、磁導(dǎo)率高、損耗低等優(yōu)異特性，廣泛應(yīng)用于通訊、電子、率高、損耗低等優(yōu)異特性，廣泛應(yīng)用于通訊、電子、電力等工業(yè)，能替代傳統(tǒng)坡莫合金及鐵氧體等材料，電力等工業(yè)，能替代傳統(tǒng)坡莫合金及鐵氧體等材料，被稱為被稱為“二十一世紀(jì)綠色電子材料二十一世紀(jì)綠色電子材料”，在電子、信息，在電子、信息領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)越來越廣，前景廣闊。領(lǐng)域

19、的應(yīng)用將會(huì)越來越廣，前景廣闊。任務(wù)三任務(wù)三 了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 非晶態(tài)合金材料應(yīng)用非晶態(tài)合金材料應(yīng)用任務(wù)三任務(wù)三 了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解超導(dǎo)材料知識(shí)目標(biāo)：了解超導(dǎo)材料能力目標(biāo)：能對(duì)超導(dǎo)材料作出初步選用能力目標(biāo)：能對(duì)超導(dǎo)材料作出初步選用 超導(dǎo)材料是指在一定溫度下材料的電阻變?yōu)榱?，并且超?dǎo)材料是指在一定溫度下材料的電阻變?yōu)榱悖⑶掖帕€不能進(jìn)人其內(nèi)部，材料呈現(xiàn)完全抗磁性的材料磁力線不能進(jìn)人其內(nèi)部，材料呈現(xiàn)完全抗磁性的材料任務(wù)四任務(wù)四 了解超導(dǎo)材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解超導(dǎo)材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 1.

20、 1. 了解超導(dǎo)材料分類了解超導(dǎo)材料分類超導(dǎo)材料：超導(dǎo)合金、超導(dǎo)陶瓷和超導(dǎo)聚合物三類超導(dǎo)材料：超導(dǎo)合金、超導(dǎo)陶瓷和超導(dǎo)聚合物三類（1 1）超導(dǎo)合金）超導(dǎo)合金超導(dǎo)合金是超導(dǎo)材料中機(jī)械強(qiáng)度最高、應(yīng)力應(yīng)變小、超導(dǎo)合金是超導(dǎo)材料中機(jī)械強(qiáng)度最高、應(yīng)力應(yīng)變小、磁場(chǎng)強(qiáng)度低的超導(dǎo)體，是早期具有實(shí)用價(jià)值的超導(dǎo)材磁場(chǎng)強(qiáng)度低的超導(dǎo)體，是早期具有實(shí)用價(jià)值的超導(dǎo)材料。廣泛使用的是料。廣泛使用的是NbNbZrZr系和系和TiTiNbNb系超導(dǎo)合金。系超導(dǎo)合金。（2 2）超導(dǎo)陶瓷）超導(dǎo)陶瓷 19861986年隨著超導(dǎo)陶瓷的出現(xiàn)，使超導(dǎo)體的年隨著超導(dǎo)陶瓷的出現(xiàn)，使超導(dǎo)體的TcTc獲得重大獲得重大突破。突破。TcTc高于高于1

21、20K120K的的TiTiBaBaCaCaCuCuO O材料就屬于材料就屬于超導(dǎo)陶瓷材料。超導(dǎo)陶瓷材料。（3 3）超導(dǎo)聚合物）超導(dǎo)聚合物與超導(dǎo)合金相比，超導(dǎo)聚合物材料的發(fā)展比較緩慢，與超導(dǎo)合金相比，超導(dǎo)聚合物材料的發(fā)展比較緩慢，目前最高臨界溫度只達(dá)到目前最高臨界溫度只達(dá)到10K10K左右。左右。任務(wù)三任務(wù)三 了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 2. 2. 了解超導(dǎo)材料的應(yīng)用了解超導(dǎo)材料的應(yīng)用（1 1）超導(dǎo)材料在電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用）超導(dǎo)材料在電力系統(tǒng)方面的應(yīng)用采用的傳統(tǒng)銅導(dǎo)線或鋁導(dǎo)線的輸電方式，約有采用的傳統(tǒng)銅導(dǎo)線或鋁導(dǎo)線的輸電方式，約有1515的的電能要損耗在輸電線路

22、上，僅在我國(guó)造成的損耗每年電能要損耗在輸電線路上，僅在我國(guó)造成的損耗每年就達(dá)就達(dá)10001000多億度。如果利用超導(dǎo)材料輸電，電力損耗多億度。如果利用超導(dǎo)材料輸電，電力損耗則幾乎為零，可節(jié)省大量的電能。則幾乎為零，可節(jié)省大量的電能。將超導(dǎo)線圈用于發(fā)電機(jī)，可大大提高電機(jī)中的磁感應(yīng)將超導(dǎo)線圈用于發(fā)電機(jī)，可大大提高電機(jī)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，提高發(fā)電機(jī)的輸出功率，使發(fā)電效率提高約強(qiáng)度，提高發(fā)電機(jī)的輸出功率，使發(fā)電效率提高約5050。利用超導(dǎo)體可將熱核反應(yīng)堆中的超高溫等離子體包圍利用超導(dǎo)體可將熱核反應(yīng)堆中的超高溫等離子體包圍和約束起來，然后慢慢地釋放能量，從而使受控核聚和約束起來，然后慢慢地釋放能量，從而使受

23、控核聚變能源成為人類取之不盡的新能源。變能源成為人類取之不盡的新能源。任務(wù)三任務(wù)三 了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 超導(dǎo)超導(dǎo)材料材料的應(yīng)的應(yīng)用用任務(wù)三任務(wù)三 了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用（2 2）超導(dǎo)材料在運(yùn)輸方面的應(yīng)用）超導(dǎo)材料在運(yùn)輸方面的應(yīng)用利用超導(dǎo)材料的抗磁性，將超導(dǎo)材料放在一塊永久磁利用超導(dǎo)材料的抗磁性，將超導(dǎo)材料放在一塊永久磁體上方，由于永久磁體的磁力線不能穿過超導(dǎo)體，磁體上方，由于永久磁體的磁力線不能穿過超導(dǎo)體，磁體和超導(dǎo)體之間就會(huì)產(chǎn)生排斥力，使超導(dǎo)體懸浮在永體和超導(dǎo)體之間就會(huì)產(chǎn)生排斥力，使超導(dǎo)體懸浮在永久磁體上方。久磁

24、體上方。磁懸浮列車運(yùn)行時(shí)，鋁環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與超導(dǎo)體相互磁懸浮列車運(yùn)行時(shí)，鋁環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與超導(dǎo)體相互作用，產(chǎn)生的浮力便使列車浮起。磁懸浮列車速度越作用，產(chǎn)生的浮力便使列車浮起。磁懸浮列車速度越高，浮力越大。目前，超導(dǎo)磁懸浮列車的運(yùn)行速度可高，浮力越大。目前，超導(dǎo)磁懸浮列車的運(yùn)行速度可達(dá)達(dá)550km550kmh h 任務(wù)三任務(wù)三 了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解非晶態(tài)合金材料的特點(diǎn)與應(yīng)用（3 3）超導(dǎo)材料在電子信息方面的應(yīng)用）超導(dǎo)材料在電子信息方面的應(yīng)用利用超導(dǎo)材料的隧道效應(yīng)，可解決計(jì)算機(jī)器件的散熱利用超導(dǎo)材料的隧道效應(yīng)，可解決計(jì)算機(jī)器件的散熱難題，制造運(yùn)算速度極快的超導(dǎo)計(jì)算機(jī)等；超導(dǎo)材料難題

25、，制造運(yùn)算速度極快的超導(dǎo)計(jì)算機(jī)等；超導(dǎo)材料還可用于制作各種高靈敏度的超導(dǎo)電磁測(cè)量裝置，用還可用于制作各種高靈敏度的超導(dǎo)電磁測(cè)量裝置，用于測(cè)量微弱的電磁信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量和對(duì)比于測(cè)量微弱的電磁信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量和對(duì)比（4 4）超導(dǎo)材料在軍事方面的應(yīng)用）超導(dǎo)材料在軍事方面的應(yīng)用利用超導(dǎo)材料具有高載流能力和零電阻的特點(diǎn)，可長(zhǎng)利用超導(dǎo)材料具有高載流能力和零電阻的特點(diǎn)，可長(zhǎng)時(shí)間無(wú)損耗地儲(chǔ)存大量電能，需要時(shí)即可將儲(chǔ)存的能時(shí)間無(wú)損耗地儲(chǔ)存大量電能，需要時(shí)即可將儲(chǔ)存的能量連續(xù)地釋放出來。量連續(xù)地釋放出來。利用超導(dǎo)材料制作超導(dǎo)粒子武器、自由電子激光器、利用超導(dǎo)材料制作超導(dǎo)粒子武器、自由電子激光器、超導(dǎo)電磁炮

26、、超導(dǎo)電磁推進(jìn)系統(tǒng)和超導(dǎo)陀螺儀等。超導(dǎo)電磁炮、超導(dǎo)電磁推進(jìn)系統(tǒng)和超導(dǎo)陀螺儀等。 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解納米材料知識(shí)目標(biāo)：了解納米材料能力目標(biāo)：能對(duì)納米材料作出初步選用能力目標(biāo)：能對(duì)納米材料作出初步選用 1. 1. 理解納米材料的定義及分類理解納米材料的定義及分類 納米是一種度量單位，納米是一種度量單位，1 1納米（納米（nmnm）等于）等于10109 9m m（1 1毫米毫米等于等于10103 3m m，1 1微米等于微米等于10106 6m m），即百萬(wàn)分之一毫米），即百萬(wàn)分之一毫米、十億分之一米。、十億分之一米。1nm1nm相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的1010萬(wàn)分之萬(wàn)分之一

27、。一。廣義地說，納米材料是指微觀結(jié)構(gòu)至少在一維方向上廣義地說，納米材料是指微觀結(jié)構(gòu)至少在一維方向上受納米尺度（受納米尺度（1 1100nm100nm）調(diào)制的各種固體超細(xì)材料。）調(diào)制的各種固體超細(xì)材料。納米材料包括金屬、非金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)和生物等多納米材料包括金屬、非金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)和生物等多種粉末材料。種粉末材料。 任務(wù)五任務(wù)五 了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用納米材料研究是目前材料科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，納米納米材料研究是目前材料科學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)，納米材料是納米技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，由其發(fā)展起來的納米技材料是納米技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，由其發(fā)展起來的納米技術(shù)被公認(rèn)為是術(shù)被公認(rèn)為是2121世紀(jì)

28、最具有前途的科研領(lǐng)域。所謂納世紀(jì)最具有前途的科研領(lǐng)域。所謂納米科學(xué)，是指研究納米尺寸范圍在米科學(xué)，是指研究納米尺寸范圍在0.10.1100nm100nm之內(nèi)的之內(nèi)的物質(zhì)所具有的物理、化學(xué)性質(zhì)和功能的科學(xué)。納米科物質(zhì)所具有的物理、化學(xué)性質(zhì)和功能的科學(xué)。納米科技大致涉及以下七個(gè)分支：納米材料學(xué)、納米電子學(xué)技大致涉及以下七個(gè)分支：納米材料學(xué)、納米電子學(xué)、納米生物學(xué)、納米物理學(xué)、納米化學(xué)、納米機(jī)械學(xué)、納米生物學(xué)、納米物理學(xué)、納米化學(xué)、納米機(jī)械學(xué)（制造工藝學(xué)）、納米加工及表征。（制造工藝學(xué)）、納米加工及表征。任務(wù)五任務(wù)五 了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 2. 2. 了解納米材料的結(jié)構(gòu)與

29、性能了解納米材料的結(jié)構(gòu)與性能納米固體中的原子排列既不同于長(zhǎng)程有序的晶體，也納米固體中的原子排列既不同于長(zhǎng)程有序的晶體，也不同于長(zhǎng)程無(wú)序的不同于長(zhǎng)程無(wú)序的“氣體狀氣體狀”固體結(jié)構(gòu)，是一種介于固體結(jié)構(gòu)，是一種介于固體和分子間的亞穩(wěn)中間態(tài)物質(zhì)。因此，一些研究人固體和分子間的亞穩(wěn)中間態(tài)物質(zhì)。因此，一些研究人員把納米材料稱為晶態(tài)、非晶態(tài)之外的員把納米材料稱為晶態(tài)、非晶態(tài)之外的“第三態(tài)晶體第三態(tài)晶體材料材料”。 納米材料特殊的物理性能：納米材料特殊的物理性能：1 1）具有高比熱、高電導(dǎo)率、高擴(kuò)散率，對(duì)電磁波具）具有高比熱、高電導(dǎo)率、高擴(kuò)散率，對(duì)電磁波具有強(qiáng)吸收特性，據(jù)此可制造出具有特定功能的產(chǎn)品，有強(qiáng)吸收

30、特性，據(jù)此可制造出具有特定功能的產(chǎn)品，如電磁波屏蔽、隱形飛機(jī)涂料等。如電磁波屏蔽、隱形飛機(jī)涂料等。2 2）對(duì)光的反射能力非常低，低到僅為原非納米材料）對(duì)光的反射能力非常低，低到僅為原非納米材料的百分之一。的百分之一。任務(wù)五任務(wù)五 了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用3 3）氣體在納米材料中的擴(kuò)散速度比在普通材料中快幾千）氣體在納米材料中的擴(kuò)散速度比在普通材料中快幾千倍。倍。4 4）力學(xué)性能成倍增加，具有高強(qiáng)度、高韌性及超塑性，）力學(xué)性能成倍增加，具有高強(qiáng)度、高韌性及超塑性，如納米鐵材料的斷裂應(yīng)力比一般鐵材料高如納米鐵材料的斷裂應(yīng)力比一般鐵材料高1212倍。倍。5 5）與生物細(xì)胞的結(jié)

31、合力較強(qiáng)，為人造骨質(zhì)的應(yīng)用拓寬了）與生物細(xì)胞的結(jié)合力較強(qiáng)，為人造骨質(zhì)的應(yīng)用拓寬了途徑。途徑。6 6）熔點(diǎn)大大降低，如純金熔點(diǎn)是）熔點(diǎn)大大降低，如純金熔點(diǎn)是10641064，但，但2nm2nm的金粉的金粉末熔點(diǎn)只有末熔點(diǎn)只有327327。7 7）具有特殊的磁性，如）具有特殊的磁性，如20nm20nm的鐵粉，其磁矯頑力可增加的鐵粉，其磁矯頑力可增加10001000倍。納米磁性材料的磁記錄密度可比普通的磁倍。納米磁性材料的磁記錄密度可比普通的磁性材料提高性材料提高1010倍。倍。任務(wù)五任務(wù)五 了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用3. 3. 納米材料的應(yīng)用納米材料的應(yīng)用1 1）納米結(jié)構(gòu)材料

32、。純金屬、合金、復(fù)合材料和結(jié)構(gòu)陶瓷）納米結(jié)構(gòu)材料。純金屬、合金、復(fù)合材料和結(jié)構(gòu)陶瓷，具有十分優(yōu)異的力學(xué)及熱力性能，可使構(gòu)件重量，具有十分優(yōu)異的力學(xué)及熱力性能，可使構(gòu)件重量大大減輕。大大減輕。2 2）納米催化、敏感、儲(chǔ)氫材料。用于制造高效的異質(zhì)催）納米催化、敏感、儲(chǔ)氫材料。用于制造高效的異質(zhì)催化劑、氣體敏感器及氣體捕獲劑，用于汽車尾氣凈化劑、氣體敏感器及氣體捕獲劑，用于汽車尾氣凈化、環(huán)境保護(hù)、石油化工、新型潔凈能源等領(lǐng)域化、環(huán)境保護(hù)、石油化工、新型潔凈能源等領(lǐng)域。3 3）納米光學(xué)材料。用于制作多種具有獨(dú)特性能的光電子）納米光學(xué)材料。用于制作多種具有獨(dú)特性能的光電子器件，如藍(lán)光二極管、量子點(diǎn)激光器

33、、單電子晶體器件，如藍(lán)光二極管、量子點(diǎn)激光器、單電子晶體管等。管等。4 4）納米技術(shù)電子器件。納米技術(shù)制作的電子器件的性能）納米技術(shù)電子器件。納米技術(shù)制作的電子器件的性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的電子器件。大大優(yōu)于傳統(tǒng)的電子器件。3 3）納米光學(xué)材料。用于制作多種具有獨(dú)特性能的光電子）納米光學(xué)材料。用于制作多種具有獨(dú)特性能的光電子器件，如藍(lán)光二極管、量子點(diǎn)激光器、單電子晶體器件，如藍(lán)光二極管、量子點(diǎn)激光器、單電子晶體管等。管等。4 4）納米技術(shù)電子器件。納米技術(shù)制作的電子器件的性能）納米技術(shù)電子器件。納米技術(shù)制作的電子器件的性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)的電子器件。大大優(yōu)于傳統(tǒng)的電子器件。5 5）納米生物與醫(yī)學(xué)材料）納

34、米生物與醫(yī)學(xué)材料利用納米粒子研制成機(jī)器人，注入人體血管內(nèi)，對(duì)利用納米粒子研制成機(jī)器人，注入人體血管內(nèi)，對(duì)人體進(jìn)行全身健康檢查，疏通腦血管中的血栓，清人體進(jìn)行全身健康檢查，疏通腦血管中的血栓，清除心臟動(dòng)脈脂肪沉積物，甚至還能吞噬病毒、殺死除心臟動(dòng)脈脂肪沉積物，甚至還能吞噬病毒、殺死癌細(xì)胞等。癌細(xì)胞等。6 6）在軍事方面。以昆蟲作平臺(tái)，利用先進(jìn)的納米技術(shù)）在軍事方面。以昆蟲作平臺(tái)，利用先進(jìn)的納米技術(shù)，可把納米機(jī)器人植人昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)中以控制昆，可把納米機(jī)器人植人昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng)中以控制昆蟲，使昆蟲飛向敵方，收集情報(bào)，或使敵方的目標(biāo)蟲，使昆蟲飛向敵方，收集情報(bào)，或使敵方的目標(biāo)或設(shè)施喪失功能。或設(shè)施喪失

35、功能。7 7）納米硬質(zhì)合金。納米硬質(zhì)合金的出現(xiàn)是硬質(zhì)合金制）納米硬質(zhì)合金。納米硬質(zhì)合金的出現(xiàn)是硬質(zhì)合金制造技術(shù)的飛躍。造技術(shù)的飛躍。任務(wù)五任務(wù)五 了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解納米材料的特點(diǎn)與應(yīng)用 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：了解功能材料知識(shí)目標(biāo)：了解功能材料能力目標(biāo)：能對(duì)功能材料作出初步選用能力目標(biāo)：能對(duì)功能材料作出初步選用 功能材料功能材料：具有優(yōu)良的電學(xué)：具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)功能，具有特殊的物理、學(xué)、力學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)功能，具有特殊的物理、化學(xué)、生物學(xué)效應(yīng)，能完成功能相互轉(zhuǎn)化，主要用來化學(xué)、生物學(xué)效應(yīng)，能完成功能相互轉(zhuǎn)化，主要用

36、來制造各種功能元器件而被廣泛應(yīng)用于各類高科技領(lǐng)域制造各種功能元器件而被廣泛應(yīng)用于各類高科技領(lǐng)域的高新技術(shù)材料。的高新技術(shù)材料。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用是世界各國(guó)高技術(shù)發(fā)展中戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。它涉及是世界各國(guó)高技術(shù)發(fā)展中戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的熱點(diǎn)。它涉及信息技術(shù)、生物工程技術(shù)、能源技術(shù)、納米技術(shù)、信息技術(shù)、生物工程技術(shù)、能源技術(shù)、納米技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、海洋工程技術(shù)環(huán)保技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、海洋工程技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，正在形成一個(gè)規(guī)模宏大等現(xiàn)代高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，正在形成一個(gè)規(guī)模宏大的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，有著十分廣闊的市場(chǎng)前景和極為的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)群，

37、有著十分廣闊的市場(chǎng)前景和極為重要的戰(zhàn)略意義。重要的戰(zhàn)略意義。功能材料不僅對(duì)高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動(dòng)和功能材料不僅對(duì)高新技術(shù)的發(fā)展起著重要的推動(dòng)和支撐作用，還對(duì)我國(guó)相關(guān)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和升級(jí)，支撐作用，還對(duì)我國(guó)相關(guān)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用。實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展起著重要的促進(jìn)作用。在全球新材料研究領(lǐng)域中，功能材料約占在全球新材料研究領(lǐng)域中，功能材料約占8585。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用1 1功能材料的分類功能材料的分類功能材料種類繁多，分類方法各異，主要有以下幾功能材料種類繁多，分類方法各異，主要有以下幾種分類方法：種分類方法：1 1

38、）功能材料按化學(xué)組成分類，金屬功能材料、無(wú)機(jī)非）功能材料按化學(xué)組成分類，金屬功能材料、無(wú)機(jī)非金屬功能材料、有機(jī)高分子功能材料和復(fù)合功能材金屬功能材料、有機(jī)高分子功能材料和復(fù)合功能材料。料。2 2）功能材料按聚集態(tài)分類。氣態(tài)功能材料、液態(tài)功能）功能材料按聚集態(tài)分類。氣態(tài)功能材料、液態(tài)功能材料、固態(tài)功能材料、液晶態(tài)功能材料和混合態(tài)功材料、固態(tài)功能材料、液晶態(tài)功能材料和混合態(tài)功能材料，其中固態(tài)功能材料又包括晶態(tài)功能材料、能材料，其中固態(tài)功能材料又包括晶態(tài)功能材料、準(zhǔn)晶態(tài)功能材料和非晶態(tài)功能材料。準(zhǔn)晶態(tài)功能材料和非晶態(tài)功能材料。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用3 3）功能

39、材料按功能分類，物理功能材料（如光、電、）功能材料按功能分類，物理功能材料（如光、電、磁、聲、熱等）、化學(xué)功能材料（如感光、催化、磁、聲、熱等）、化學(xué)功能材料（如感光、催化、降解、交換等）、生物功能材料（如生物醫(yī)藥、生降解、交換等）、生物功能材料（如生物醫(yī)藥、生物模擬、仿生等）和核功能材料。物模擬、仿生等）和核功能材料。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用2 2了解功能材料的性能特點(diǎn)和用途了解功能材料的性能特點(diǎn)和用途1 1）導(dǎo)電功能材料。它是指那些具有導(dǎo)電特性的物質(zhì)，包）導(dǎo)電功能材料。它是指那些具有導(dǎo)電特性的物質(zhì)，包括電阻材料、電熱與電光材料、導(dǎo)電與超導(dǎo)材料、括電阻材

40、料、電熱與電光材料、導(dǎo)電與超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體材料、介電材料、離子導(dǎo)體和導(dǎo)電高分子材半導(dǎo)體材料、介電材料、離子導(dǎo)體和導(dǎo)電高分子材料等料等。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用2 2）超塑性材料。長(zhǎng)期以來，人們希望能夠很容易地對(duì)）超塑性材料。長(zhǎng)期以來，人們希望能夠很容易地對(duì)高強(qiáng)度材料進(jìn)行塑性加工成形，成形以后，又能像高強(qiáng)度材料進(jìn)行塑性加工成形，成形以后，又能像鋼鐵一樣堅(jiān)固耐用。鋼鐵一樣堅(jiān)固耐用。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用3 3）磁功能材料。磁性是物質(zhì)普遍存在的基本屬性。所）磁功能材料。磁性是物質(zhì)普遍存在的基本屬性。所謂磁性材料和非磁性材料

41、，實(shí)際上是指強(qiáng)磁性材料謂磁性材料和非磁性材料，實(shí)際上是指強(qiáng)磁性材料和弱磁性材料。早期的磁性材料是指軟鐵、硅鋼片和弱磁性材料。早期的磁性材料是指軟鐵、硅鋼片、鐵氧體等。、鐵氧體等。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用4 4）電子信息材料。指那些用于集成電路的半導(dǎo)體材料）電子信息材料。指那些用于集成電路的半導(dǎo)體材料、電子元器件材料、人工晶體材料，以及通信技術(shù)、電子元器件材料、人工晶體材料，以及通信技術(shù)中使用的光導(dǎo)纖維等。它是新材料領(lǐng)域中最重要的中使用的光導(dǎo)纖維等。它是新材料領(lǐng)域中最重要的組成部分，已成為推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?。組成部分，已成為推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的主要?jiǎng)恿?/p>

42、。5 5）智能材料。指能夠根據(jù)所處環(huán)境的變化，使自身功）智能材料。指能夠根據(jù)所處環(huán)境的變化，使自身功能處于最佳狀態(tài)的材料，如形狀記憶材料、電流變能處于最佳狀態(tài)的材料，如形狀記憶材料、電流變體材料、電致變色材料、微孔材料等都可列人智能體材料、電致變色材料、微孔材料等都可列人智能材料。材料。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用6 6）熱功能材料。材料在受熱或溫度變化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)性能）熱功能材料。材料在受熱或溫度變化時(shí)，會(huì)出現(xiàn)性能變化并產(chǎn)生一系列現(xiàn)象，如熱膨脹、熱傳導(dǎo)（或隔熱變化并產(chǎn)生一系列現(xiàn)象，如熱膨脹、熱傳導(dǎo)（或隔熱）、熱輻射等，凡具有此類現(xiàn)象的材料，就稱為熱功）、熱輻射

43、等，凡具有此類現(xiàn)象的材料，就稱為熱功能材料。根據(jù)熱性能變化的特性，熱功能材料可分為能材料。根據(jù)熱性能變化的特性，熱功能材料可分為膨脹材料、熱電材料、形狀記憶材料、熱釋電材料、膨脹材料、熱電材料、形狀記憶材料、熱釋電材料、隔熱材料等，它們廣泛用于儀器儀表、醫(yī)療器械、導(dǎo)隔熱材料等，它們廣泛用于儀器儀表、醫(yī)療器械、導(dǎo)彈武器、空間技術(shù)和能源開發(fā)等領(lǐng)域。彈武器、空間技術(shù)和能源開發(fā)等領(lǐng)域。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用7 7）梯度功能材料。由兩種或多種材料復(fù)合成組分和結(jié)構(gòu)）梯度功能材料。由兩種或多種材料復(fù)合成組分和結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)連續(xù)梯度變化的新型復(fù)合材料，稱為梯度功能材呈現(xiàn)連續(xù)梯

44、度變化的新型復(fù)合材料，稱為梯度功能材料。其主要特征是：材料的組分和結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)連續(xù)梯度料。其主要特征是：材料的組分和結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)連續(xù)梯度變化，材料內(nèi)部無(wú)明顯界面，材料的性質(zhì)呈現(xiàn)連續(xù)梯變化，材料內(nèi)部無(wú)明顯界面，材料的性質(zhì)呈現(xiàn)連續(xù)梯度變化。度變化。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用8 8）能源轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存材料。地球上可再生的能源主要指太）能源轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存材料。地球上可再生的能源主要指太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒊毕艿?，這些能源在大多數(shù)陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等，這些能源在大多數(shù)情況下不能直接使用，也不能儲(chǔ)存，因此，必須將它情況下不能直接使用，也不能儲(chǔ)存，因此，必須將它們轉(zhuǎn)換成可以使用

45、的能源形式，或?qū)⒅眠m當(dāng)?shù)姆绞絺冝D(zhuǎn)換成可以使用的能源形式，或?qū)⒅眠m當(dāng)?shù)姆绞絻?chǔ)存起來，再加以利用。能源轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存材料就是圍儲(chǔ)存起來，再加以利用。能源轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存材料就是圍繞可再生能源的利用這一目標(biāo)而發(fā)展起來的新材料，繞可再生能源的利用這一目標(biāo)而發(fā)展起來的新材料，如太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換材料（如光電轉(zhuǎn)換材料）、熱電轉(zhuǎn)換材如太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換材料（如光電轉(zhuǎn)換材料）、熱電轉(zhuǎn)換材料、儲(chǔ)氫材料（如鎂基儲(chǔ)氫材料）等料、儲(chǔ)氫材料（如鎂基儲(chǔ)氫材料）等。任務(wù)六任務(wù)六 了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用了解功能材料的特點(diǎn)與應(yīng)用9 9）阻尼材料。隨著工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，噪聲）阻尼材料。隨著工業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，噪聲污染對(duì)人類的危害越來越大。因此，將噪聲降低到無(wú)污染對(duì)人類的危害越來越大。因此，將噪聲降低到無(wú)害的程度，是環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要任務(wù)。噪聲與振動(dòng)害的程度，是環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要任務(wù)。噪聲與振動(dòng)可以通過吸聲、隔音、消聲、阻尼減振技術(shù)等措施治可以通過吸聲、隔音、消聲、阻尼減振技術(shù)等措施治理。阻尼減振技術(shù)中所用的材料稱