Introducere în materiale noi

Materialele noi se referă la materiale structurale nou dezvoltate sau în curs de dezvoltare cu performanțe excelente și materiale funcționale cu proprietăți. Materialele structurale își folosesc în principal proprietățile mecanice, cum ar fi rezistența, duritatea, duritatea și elasticitatea. Cum ar fi noile materiale ceramice, aliaje amorfe (sticlă metalică), etc. Materialele funcționale își folosesc în principal funcțiile și efectele fizice electrice, optice, acustice, magnetice, termice și alte. În ultimii ani, noile materiale studiate și dezvoltate la nivel mondial includ în principal materiale metalice noi, ceramică fină și fibre optice etc.

Odată cu dezvoltarea științei și tehnologiei, oamenii au dezvoltat noi materiale bazate pe materiale tradiționale și în conformitate cu realizările cercetării științei și tehnologiei moderne. Materialele noi sunt clasificate în patru mari categorii în funcție de componentele lor: materiale metalice, materiale anorganice nemetalice (cum ar fi ceramica, semiconductori de arseniură de galiu etc.), materiale polimerice organice și materiale compozite. Materialele sunt clasificate în materiale structurale și materiale funcționale în funcție de proprietățile lor. Materialele structurale utilizează în principal proprietățile mecanice și fizice ale materialelor pentru a îndeplini cerințele de performanță, cum ar fi rezistența, rigiditatea ridicată, duritatea ridicată, rezistența la temperatură ridicată, rezistența la coroziune și rezistența la radiații. Materialele funcționale utilizează în principal efectele electrice, magnetice, acustice, fototermale și alte efecte ale materialelor pentru a realiza anumite funcții, cum ar fi materiale semiconductoare, materiale magnetice, materiale fotosensibile, materiale termosensibile, materiale ascunse și materiale de fabricație, materiale nucleare pentru bombe cu hidrogen etc. Noile materiale joacă un rol important în construcție. De exemplu, dezvoltarea cu succes a siliciului ultrapur și a arseniurii de galiu a condus la nașterea circuitelor integrate la scară largă, crescând viteza de calcul a computerelor de la câteva sute de mii de ori pe secundă la peste zece miliarde de ori pe secundă. Pentru fiecare creștere de 100 ℃ a temperaturii de lucru a materialelor motoarelor aeriene, tracțiunea poate crește cu 24%. Materialele ascunse pot absorbi undele electromagnetice sau pot reduce radiația infraroșie a armelor și echipamentelor, făcând dificilă detectarea lor de către sistemele de detectare a inamicului etc.

Una dintre direcțiile principale de dezvoltare tehnologică în secolul 21 este cercetarea și aplicarea de noi materiale. Cercetarea asupra noilor materiale reprezintă un progres mai profund în înțelegerea și aplicarea de către umanitate a proprietăților substanțelor.