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1、關于新型材料結構與性能的關系相關文章讀后感通過閱讀文獻,我了解了關于新型材料的一些基礎知識。新型材料是指那些新近發(fā)展或正在發(fā)展的、具有優(yōu)異性能和應用前景的一類材料。新型材料的特征:(1)生產制備為知識密集、技術密集和資金密集;(2)與新技術和新工藝發(fā)展密切結合。如:大多新型材料通過極端條(如超高壓、超高溫、超高真空、超高密度、超高頻、超高純和超高速快冷等)形成。(3)一般生產規(guī)模小,經營分散,更新?lián)Q代快,品種變化頻繁。(4)具有特殊性能。如超高強度、超高硬度、超塑性,及超導性、磁性等各種特殊物理性能。(5)其發(fā)展與材料理論關
2、系密切。新型材料的分類,根據性能與用途分為新型結構材料和功能材料。新型結構材料是指以力學性能為主要要求,用以制造各種機器零件和工程結構的一類材料。新型結構材料具有更高力學性能(如強度、硬度、塑性和韌性等),能在更苛該介質或條件下工作。功能材料指具有特定光、電、磁、聲、熱、濕、氣、生物等性能的種類材料。廣泛用于能源、計算機、通信、電子、激光、空間、生命科學等領域。根據材料本性或結合鍵分為金屬材料、元機非金屬材料、高分子材料、復合材料新型材料,在國民經濟中具有舉足輕重的地位。對新一代材料的要求是:(1)材料結構與功能相結合。(2
3、)開發(fā)智能材料。智能材料必須具備對外界反應能力達到定量的水平。目前的材料還停留在機敏材料水平上,機敏材料只能對外界有定性的反應。(3)材料本身少無污染,生產過程少污染,且能再生。(4)制造材料能耗少,本身能創(chuàng)造新能源或能充分利用能源。材料科學發(fā)展趨勢:(1)研究多相復合材料。指兩個或三個主相都在一個材料之中,如多相復合陶瓷材料,多相復合金屬材料,多相復合高分子材料,金屬—陶瓷、金屬—有機物等。(2)研究并開發(fā)納米材料。①把納米級晶?;旌系讲牧现?,以改善材料脆性。②利用納米材料本身的獨特性能。基于材料結構和性能關系研究的材料設
4、計,其核心科學問題有三:(l)尋找決定材料體系特性的關鍵功能基元;(2)材料微觀結構和宏觀功能特性的關系的研究;(3)基于功能基元材料體系的設計原理。各種新型材料的開發(fā)研究越來越引起人們的重視,活性碳纖維(ACF)(或纖維狀活性碳(FAC)是近幾十年迅速發(fā)展起來的一種新穎的高效吸附材料。ACF的吸附性能與其結構特征有密切關系.影響性能的結構因素可分為兩個方面:其一為孔結構因素,如比表面積、孔徑、孔容等。在通常情況下,比表面積與吸附量有正比關系;其二為表面官能團的種類和含量,例如含氮官能團的ACF對含硫化合物有優(yōu)異的吸附能力.
5、但是,表面官能團與吸附性能的關系較復雜,人們對這方面的了解還不多。碳除了具有傳統(tǒng)觀念上的石墨和金剛石兩種同素異形體外,還有C60。作為一種跨世紀的新型材料,C60被科學界評為“明星分子”。并被認為是變革材料工業(yè)的先頭兵。室溫下,靠范德華力結合成固體的C60分子占據布拉格點陣位置,在C60分子的空隙內可以容納各類原子或小分子形成所謂的C60插入化合物。另外,以C60為骨架,在其籠內或籠外連接其它原子或分子基團,還可以形成具有各種不同物化性質的C60絡合物。日本豐橋大學的研究人員發(fā)現C60絡合物C60Pd3具有高度的催化活性,能
6、在常壓下催化二苯乙炔的反應,此外人們還發(fā)現合成出來的Pt(pph3)2C60絡合物也具有很高的催化活性??傊?由C60所表現出的烯烴電子性質,注定其具有較高的催化性能,將其作為高效催化劑的原料無疑具有重大的現實意義。C60特有的結構使之具有快速的非線性光學響應效應、較大的非共振的非線性系數、在較低的光能量下便能實現反飽和吸收、以及近共軛雙光子吸收等特性,是制成光開關、光學限制器以及各種光電子器件等非線性光學材料的基礎。研究還發(fā)現,C60具有較強的光敏感性,特別是紫外光輻射會對C60晶體表面產生重要的影響,使單晶表面分子聚合而
7、出現龜裂,其物理性質也發(fā)生了相應的改變,這一性質為C60在工業(yè)中的應用提供了新的途徑,也為C60在照相制版與光刻蝕工藝中的應用奠定了基礎。近年來,人們已經在石墨烯的制備方面取得了積極的進展,發(fā)展了機械剝離、晶體外延生長、化學氧化、化學氣相沉積和有機合成等多種制備方法。石墨烯制備技術的不斷完善,為基于石墨烯的基礎研究和應用開發(fā)提供了原料保障。但是,在石墨烯通往應用的道路上,還面臨著兩個重要的問題,如何實現可控功能化和有序組裝。通常組裝所用的石墨烯氧化物是通過氧化石墨得到的層狀材料,表征結果顯示石墨烯氧化物含有大量的含氧官能團,
8、包括羥基、環(huán)氧官能團、羰基、羧基等,通過各種手段引入一些官能團和有機分子,對其表面進行修飾,使其具有一些新的功能,提升其分散和溶解性能。通過閱讀文獻,我知道了材料的結構是影響其性能的主要因素,微觀結構的不同,表現出來的性能也不同。材料的結構包括其晶體的結構、晶體大小以及晶體之間的相互作用力