毕业论文--新型材料的开发

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1、包头职业技术学院毕业论文新型材料的开发作者：班级：学号：专业：指导教师：摘要：材料是一个多品种的产业，它以各种方式在迅速增长。目前，估计世界时已有50多万种材料，8000多万个化合物，并正在以每年25万的速度增加。材料又是一个很大的产业，新材料在新兴技术中的产值也居首位。据测算，2000年全世界12项新兴技术（即超导材料、先进半导体器材、数字显示技术、高密度数字储存、高功能计算技术、光电子、人工智能、柔性技术、传感技术、生物技术、医疗器械、新材料）的市场总营业额达到10000亿美元，其中新材料约占40%。我国把对新材料的研究与开发一直放在

2、重要的位置，进入20世纪90年代后，在“八五”科技攻关、高技术发展计划及基础研究中都给予了高度重视。在“863”计划中，新材料是七个重点领域之一。国家自然科学基金中，与材料相关的课题占了1/4左右。本论文主要简单介绍了纳米材料、超高强度钢、形状记忆合金的开发与发展。关键词：纳米材料超高强度钢形状记忆合金开发发展前景引言:16新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。同传统材料一样，新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类，不同的分类之间相互交

3、叉和嵌套，目前，一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域：电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料（含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等）、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。一：纳米材料纳米材料和纳米科技被广泛认为是二十一世纪最重要的新型材料和科技领域之一。早在二十世纪60年代,英国化学家Thomas就使用“胶体”来描述悬浮液中直径为1nm-100nm的颗粒物。1992年,《Nanostructurearterials》正式出

4、版,标志着纳米材料学成为一门独立的科学。纳米材料是指任意一维的尺度小于100nm的晶体、非晶体、准晶体以及界面层结构的材料。当粒子尺寸小至纳米级时,其本身将具有表面与界面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应,这些效应使得纳米材料具有很多奇特的性能。自1991年Ionia首次制备了碳纳米管以来,一维纳米材料由于具有许多独特的性质和广阔的应用前景而引起了人们的广泛关注。纳米结构无机材料因具有特殊的电、光、机械和热性质而受到人们越来越多的重视。美国自1991年开始把纳米技术列入“政府关键技术”16,我国的自然科学基金等各种项目和研究

5、机构都把纳米材料和纳米技术列为重点研究项目。由于纳米材料的形貌和尺寸对其性能有着重要的影响,因此,纳米材料形貌和尺寸的控制合成是非常重要的。作为高级纳米结构材料和纳米器件的基本构成单元,纳米颗粒的合成与组装是纳米科技的重要组成部分和基础。1．纳米材料的制备技术（1）物理制备方法机械法机械法有机械球磨法、机械粉碎法以及超重力技术。机械球磨法无需从外部供给热能,通过球磨让物质使材料之间发生界面反应,使大晶粒变为小晶粒,得到纳米材料。范景莲等采用球磨法制备了钨基合金的纳米粉末。Xiao等利用金属羰基粉高能球磨法获得纳米级的Fe18Cr9W合

6、金粉末。机械粉碎法是利用各种超微粉机械粉碎和电火花爆炸等方法将原料直接粉碎成超微粉,尤其适用于制备脆性材料的超微粉。超重力技术利用超重力旋转床高速旋转产生的相当于重力加速度上百倍的离心加速度,使相间传质和微观混合得到极大的加强,从而制备纳米材料。刘建伟等以氨气和硝酸锌为原料,应用超重力技术制备粒径20nm—80nm、粒度分布均匀的ZnO颗粒。气相法16气相法包括蒸发冷凝法、溶液蒸发法、深度塑性变形法等。蒸发冷凝法是在真空或惰性气体中通过电阻加热、高频感应、等离子体、激光、电子束、电弧感应等方法使原料气化或形成等离子体并使其达到过饱和状态

7、,然后在气体介质中冷凝形成高纯度的纳米材料。Takaki等在惰性气体保护下,利用气相冷凝法制备了悬浮的纳米银粉。杜芳林等制备出了铜、铬、锰、铁、镍等纳米粉体,粒径在30nm—50nm范围内可控。魏胜用蒸发冷凝法制备了纳米铝粉。溶液蒸发法是将溶剂制成小滴后进行快速蒸发,使组分偏析最小,一般可通过喷雾干燥法、喷雾热分解法或冷冻干燥法加以处理。深度塑性变形法是在准静态压力的作用下,材料极大程度地发生塑性变形,而使尺寸细化到纳米量级。有文献报道,Φ82mm的Gee在6GPa准静压力作用后,再经850℃热处理,纳米结构开始形成,材料由粒径100nm

8、的等轴晶组成,而温度升至900℃时,晶粒尺寸迅速增大至400nm。磁控溅射法与等离子体法溅射技术是采用高能粒子撞击靶材料表面的原子或分子,交换能量或动量,使得靶材料表面的原子或分子从靶材料表