一、根本概念3.現(xiàn)代新材料現(xiàn)代新材料是指新近開(kāi)展的或正在研發(fā)的、性能超群的一些材料。三、材料的分類1.按照材料的化學(xué)成分分類金屬材料、非金屬材料、有機(jī)高分子材料和復(fù)合材料四大類。2.按照材料的不同用途分類結(jié)構(gòu)材料和功能材料。3.按照材料的效勞對(duì)象分類信息材料、能源材料、建筑材料、航空材料、核反響堆材料等。

現(xiàn)代信息根底材料－硅三、材料的分類4.按照材料尺度的大小不同分類塊狀材料、薄膜材料、粉末材料和纖維材料。一、新型金屬材料二、無(wú)機(jī)非金屬材料三、新型高分子材料四、新型復(fù)合材料五、光電子材料六、生物醫(yī)藥材料七、納米材料

一、新型金屬材料1.超導(dǎo)材料有些物質(zhì)在一定臨界溫度Tc以下會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆珱](méi)有電阻〔能導(dǎo)致導(dǎo)電材料的電阻趨近于零的現(xiàn)象〕，同時(shí)具有完全抗磁性，這種現(xiàn)象稱為“超導(dǎo)現(xiàn)象〞。具有這種性質(zhì)的材料，稱為“超導(dǎo)材料〞。2.合金材料新型合金材料包括許多種類，它們性能各異，用途各不相同。例如，形狀記憶合金和貯氫合金。(1)形狀記憶合金；(2)貯氫合金。二、無(wú)機(jī)非金屬材料2．玻璃材料現(xiàn)代新型玻璃材料改變了傳統(tǒng)玻璃材料易碎、易傳熱的特性，研制出多具有“特異功能〞的新品種，如玻璃鋼、“記憶玻璃〞、化學(xué)敏感性玻璃、超韌性增強(qiáng)玻璃、激光玻璃、防彈玻璃、防輻射玻璃等。3．半導(dǎo)體材料半導(dǎo)體材料是20世紀(jì)40年代開(kāi)展起來(lái)的重要信息材料。其開(kāi)展經(jīng)歷了：1)鍺材料的發(fā)現(xiàn)和研制；2)硅材料的發(fā)現(xiàn)和研制；3)砷化鎵材料的研究方興未艾；4)超薄層、超晶格半導(dǎo)體材料開(kāi)展大有前途四個(gè)階段。

生物陶瓷

生物陶瓷指與生物體或生物化學(xué)有關(guān)的新型陶瓷。生物陶瓷可分為與生物體相關(guān)的植入陶瓷和與生物化學(xué)相關(guān)的生物工藝學(xué)陶瓷。

透光陶瓷〔制造燈具〕

新型無(wú)機(jī)非金屬材料

沒(méi)有特殊的新型材料，“神州號(hào)〞宇宙飛船就無(wú)法遨游太空

Si3N4基陶瓷球軸承

高純氧化鋁透明陶瓷管

氧化鋁陶瓷制品

氧化鋯陶瓷

三、新型高分子材料高分子是由碳、氫、氧、氮、硅、硫等元素組成的分子量足夠高的有機(jī)化合物，常用高分子材料的分子量在幾百至幾百萬(wàn)之間，有的可高達(dá)上千萬(wàn)。高分子材料主要包括合成塑料、纖維、橡膠、薄膜、膠粘劑和涂料等，其中合成塑料、合成纖維、合成橡膠被稱為現(xiàn)代高分子三大合成材料。四、新型復(fù)合材料3．陶瓷基復(fù)合材料

在陶瓷中參加多種陶瓷纖維、晶體、顆粒等增強(qiáng)體，制成陶瓷基復(fù)合材料。4．碳/碳基復(fù)合材料碳/碳基復(fù)合材料是指碳纖維復(fù)合材料。六、生物醫(yī)藥材料生物材料也稱為生物工程材料或生物醫(yī)學(xué)材料，是生物體器官缺損、病變或衰竭的替代材料。.1．生物活性陶瓷人造生物玻璃〔45％SiO2；24.5％Na2O，24.5％CaO，6％P2O5〕已實(shí)現(xiàn)與骨相結(jié)合，而且與軟組織相結(jié)合，成為一種活性陶瓷。2．生物化學(xué)水泥

骨骼缺損修補(bǔ)、骨骼植入材料的固定和牙齒的修復(fù)等，利用磷酸鈣系細(xì)粉為主要材料，在修補(bǔ)過(guò)程中，一面硬化，一面產(chǎn)生羥基磷灰石，形狀可塑，操作方便，被稱為生物化學(xué)水泥。六、生物醫(yī)藥材料3．生物復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)得到熱解碳，比鋁還輕，而且有高強(qiáng)度。把它涂在金屬或高分子材料外表，有良好的生物相容性，與組織結(jié)合牢固，可以作為人工骨骼和人工齒。4．人工器官用于臨床的人工器官的高分子材料主要有：聚氨酯、聚四氟乙烯、聚碳酸醋、聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、硅橡膠、碳纖維等幾十種。這些材料可以制造出人工心臟、人工肝臟、人工腎、人工喉、人工眼球、人工骨、人工皮、人造血漿和血液等。七、納米材料1．納米納米〔nm〕實(shí)際上是一個(gè)長(zhǎng)度單位，納米是1米的十億分之一，即1納米=1x10-9米。納米是一個(gè)非常小的空間尺度。2．納米材料納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍〔0.1~100nm〕或由其作為根本單元構(gòu)成的材料。納米材料有四大效應(yīng):外表效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和界面效應(yīng)，從而具有傳統(tǒng)材料所不具備的奇特的物理化學(xué)性能。

分子和碳納米管我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)在國(guó)際上首次制成了長(zhǎng)度達(dá)3毫米的碳納米管

掃描探針顯微鏡工作原理

用掃描隧道顯向鏡觀察到的

硅晶體外表的原子排列(Si(m)７×7結(jié)構(gòu))

自由地操縱單個(gè)原子或分子

圖左，掃描隧道顯微鏡針尖移動(dòng)外表吸附原子的過(guò)程示意。

圖右，用原子排列成的“原子〞兩個(gè)字。

納米存儲(chǔ)器