第十二章-新型材料发展动态ppt课件(全).ppt

机械工程材料 -教材配套PPT课件第十二章 新型材料发展动态n n 随着经济的飞速发展和科学技术的进步，对材随着经济的飞速发展和科学技术的进步，对材随着经济的飞速发展和科学技术的进步，对材随着经济的飞速发展和科学技术的进步，对材料的要求越来越苛刻，结构材料向高比强、高刚料的要求越来越苛刻，结构材料向高比强、高刚料的要求越来越苛刻，结构材料向高比强、高刚料的要求越来越苛刻，结构材料向高比强、高刚度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能度、高韧性、耐高温、耐腐蚀、抗辐照和多功能方向发展方向发展方向发展方向发展.第一节第一节 纳米材料纳米材料n n“纳米纳米”是一个尺寸单位（是一个尺寸单位（10-9m10-9m），纳米材料是），纳米材料是由尺寸为由尺寸为10100nm(10-9m)10100nm(10-9m)的超微粒经压实和烧结的超微粒经压实和烧结而成的材料。而成的材料。n n一、纳米材料的特性一、纳米材料的特性一、纳米材料的特性一、纳米材料的特性n n发现金属纳米材料具有非常独特的力学性能及结构性能。发现金属纳米材料具有非常独特的力学性能及结构性能。发现金属纳米材料具有非常独特的力学性能及结构性能。发现金属纳米材料具有非常独特的力学性能及结构性能。n n2.2.热学性能热学性能热学性能热学性能n n材料尺寸减小到纳米级后，其熔点明显降低。材料尺寸减小到纳米级后，其熔点明显降低。材料尺寸减小到纳米级后，其熔点明显降低。材料尺寸减小到纳米级后，其熔点明显降低。n n3.3.磁学性质磁学性质n n因纳米颗粒尺寸超细，其技术磁化过程由晶粒的磁各向异因纳米颗粒尺寸超细，其技术磁化过程由晶粒的磁各向异性和晶粒间的磁相互作用所决定。纳米晶粒的磁各向异性性和晶粒间的磁相互作用所决定。纳米晶粒的磁各向异性与颗粒形状、晶体结构、内应力以及晶粒表面的原子状态与颗粒形状、晶体结构、内应力以及晶粒表面的原子状态有关，并与粗晶粒有显著区别，表现出明显的小尺寸效应。有关，并与粗晶粒有显著区别，表现出明显的小尺寸效应。二、纳米材料的应用n n1.催化剂催化剂n n2.电子工业产品中的应用电子工业产品中的应用n n3.在环保、医药卫生领域的应用在环保、医药卫生领域的应用第二节第二节 富勒烯类材料富勒烯类材料n n富勒烯是笼状碳原子簇的总称，包括C60/C70分子、碳纳米管、洋葱状富勒烯、内包金属微粒的富勒烯等。十多年来，因富勒烯在超导、非线性光学、催化剂及纳米复合材料等诸多领域显示出诱人的潜在应用前景，已受到世界广泛关注。第三节第三节 金属间化合物金属间化合物n n金属间化合物是新一代高温结构材料，由于原子金属间化合物是新一代高温结构材料，由于原子在晶体中作长程有序排列，因而也称有序金属间在晶体中作长程有序排列，因而也称有序金属间化合物。其中最突出的是具有优良的高温性能，化合物。其中最突出的是具有优良的高温性能，如高温强度、抗氧化性和抗蠕变性等，某些金属如高温强度、抗氧化性和抗蠕变性等，某些金属间化合物还有屈服强度随温度升高而提高的反常间化合物还有屈服强度随温度升高而提高的反常特性。正是由于金属间化合物所具有比陶瓷材料特性。正是由于金属间化合物所具有比陶瓷材料的韧性高、比高温合金的密度低的特点，所以它的韧性高、比高温合金的密度低的特点，所以它被认为是介于高温合金与陶瓷材料之间的一类新被认为是介于高温合金与陶瓷材料之间的一类新型高温结构材料。型高温结构材料。n n典型金属间化合物包括：典型金属间化合物包括：FeAlFeAl金属间化合物、金属间化合物、TiAlTiAl金属间化合物、金属间化合物、NiAlNiAl金属间化合物等金属间化合物等第四节第四节 储氢材料储氢材料n n氢作为一种高能量密度、清洁的绿色新能源，已日益受到人们的重视。要利用氢作为能源，必须解决氢的贮存和运输问题。