【簡介:】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)的材料通過專門成型工藝復(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)的材料通過專門成型工藝復(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)件的碳纖維增強樹脂基復(fù)合材料(簡稱 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,以滿足越來越先進(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,但有些種類的材料在一定條件下卻沒有電阻,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,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,它的電阻就增加,溫度低時,電阻就減小。并總結(jié)出一個金屬電阻與溫度之間關(guān)系的理論公式。當(dāng)時,荷蘭物理學(xué)家昂內(nèi)斯為檢驗這個公式是否正確,就用汞(水銀)作試驗。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,同時測量不同溫度時固體水銀的電阻。當(dāng)溫度降到4K時,一個奇怪的現(xiàn)象發(fā)生了,水銀的電阻突然變?yōu)榱恪_@一發(fā)現(xiàn)轟動了世界物理學(xué)界。后來科學(xué)家把這個現(xiàn)象叫作超導(dǎo)(電)現(xiàn)象,把電阻等于零的材料稱為超導(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零度,因而這種超導(dǎo)材料沒有什么經(jīng)濟(jì)價值,因為制造這種超低溫本身就花錢很多而且相當(dāng)困難。
為了尋找在比較高的溫度下沒有電阻的超導(dǎo)材料,世界上無數(shù)科學(xué)家奮斗了近60年,也沒有取得什么進(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,在瑞士國際商用公司實驗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,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。這是一個了不起的突破,因此他們兩人同時獲得了1987年的諾貝爾物理學(xué)獎。
此后,美籍華人學(xué)者朱經(jīng)武、中國物理學(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,在世界引起一場工業(yè)和科技革命。因為沒有電阻的材料用途極為廣泛:用它輸送電流不會損耗電力;用它做發(fā)電機可以做得很小,但發(fā)出的電流可以很大。例如,一臺普通的大型發(fā)電機需要用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磁體,未來的磁懸浮列車中超導(dǎo)磁體是磁懸浮列車中的關(guān)鍵性部件,用它產(chǎn)生的巨大磁力才能使列車懸浮起來。
超導(dǎo)材料還可以制成儲電裝置,把電流儲存起來,供急需時使用。1987年,美國國防部為適應(yīng)“星球大戰(zhàn)”的需要,決定建立一個用超導(dǎo)材料儲電的裝置,在和平時期,可向居民供電,在導(dǎo)彈襲來時,可為激光武器供電,用激光摧毀導(dǎo)彈。
因為超導(dǎo)材料沒有電阻,只要把電“注入”超導(dǎo)線圈,電流就可以無休止地在線圈中流動也不會有損耗。美國設(shè)計了一個可以儲存500萬千瓦小時的巨型超導(dǎo)儲電裝置,它像一個巨大的輪胎,深埋在地下的核心部分是用超導(dǎo)材料做成的儲能線圈。它的直徑就有1568米,儲存的電力足以供幾十萬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量儀器及邏輯元件和存儲元件。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之間有明顯的視覺差異,其中至少有一個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,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,能分別看到不同的視覺差異明顯的圖案,從而產(chǎn)生強烈的視覺差異,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)體材料主要用來制做晶體管、集成電路、固態(tài)激光器和探測器等器件。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分之一。1958年出現(xiàn)了集成電路,集成電路的發(fā)展帶來了電子計算機的微小型化,從而使人類社會掀開了信息時代新的一頁。目前制造集成電路的主要材料是硅單晶。硅的主要特性是機械強度高、結(jié)晶性好、自然界中儲量豐富、成本低,并且可以拉制出大尺寸的硅單晶??梢哉f,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。因為與硅相比,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關(guān)速度的場合,這也就使它成為制造高速計算機的關(guān)鍵材料。砷化鎵材料更重要的一個特性是它的光電效應(yīng),可以使它成為激光光源,這是實現(xiàn)光纖通信的關(guān)鍵,因而預(yù)計砷化鎵材料在21世紀(jì)將有一個大發(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出不同材料的薄膜來,每層只有幾個原子層厚,這樣生長出來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)展開辟更新的天地。
六、什么材料屬于無機材料?
無機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。常見的無機材料包括金屬、陶瓷、玻璃、水泥、石墨、石英等。與有機材料相比,無機材料具有高強度、高硬度、高溫穩(wěn)定性、耐腐蝕性等優(yōu)點,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)的過程稱為相變過程,這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。 相變材料可分為有機(organic)和無機(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. 我們最常見的相變材料非水莫屬了,當(dāng)溫度低至0°c 時,水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)(結(jié)冰)。當(dāng)溫度高于0°c時水由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)(溶解)。在結(jié)冰過程中吸入并儲存了大量的冷能量,而在溶解過程中吸收大量的熱能量。
冰的數(shù)量(體積)越大,溶解過程需要的時間越長。這是相變材料的一個最典型的例子。
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,能在冶金領(lǐng)域從事生產(chǎn)、設(shè)計、科研和管理工作的高級工程技術(shù)人才。?
金屬材料工程
主要就業(yè)方向:本專業(yè)培養(yǎng)具備金屬材料科學(xué)與工程等方面的知識,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)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。?
無機非金屬材料工程
主要就業(yè)方向:本專業(yè)培養(yǎng)具備無機非金屬材料及其復(fù)合材料科學(xué)與工程方面的知識,能在無機非金屬材料結(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)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。?
高分子材料與工程
主要就業(yè)方向:本專業(yè)培養(yǎng)具備高分子材料與工程等方面的知識,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)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。適于研究試驗和生產(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)、高強輕質(zhì)鋁合金?! ?/p>
2、空間站:太陽電池陣柔性材料、高可靠和長壽命密封材料、溫控材料、原子氧防護(hù)材料、特殊規(guī)格鋁合金和高強高模碳纖維復(fù)合材料。
3、載人飛船和航天飛機:高強輕質(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)金屬基及無機非金屬基復(fù)合材料
十、陶瓷材料屬于什么材料?
無機非金屬材料。
陶瓷屬于無機非金屬材料,無機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)過成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無機非金屬材料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優(yōu)點??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。陶瓷的抗壓強度較高,但抗拉強度較低,塑性和韌性很差。
熱特性
陶瓷材料一般具有高的熔點(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。同時陶瓷的線膨脹系數(shù)比金屬低,當(dāng)溫度發(fā)生變化時,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,鐵電陶瓷在外電場的作用下,還能改變形狀,將電能轉(zhuǎn)換為機械能(具有壓電材料的特性),可用作擴(kuò)音機、電唱機、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、大型計算機記憶元件方面的應(yīng)用有著廣泛的前途。