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高技术领域中的高质量有色金属材料

日期:2011-07-26 15:48|来源:未知 作者:admin

  高质量有色金属新材料包括铜、铝、铅、锌、锡、镍、钨、镁、金、银等常用有色金属,钛、钡、错、妮、钮、铝、烟、嫁、锯、锶、铋等稀有金属,钇、铕、镧、铈、钪、钕、镨等稀土金属及其合金、化合物等性能优异、用途广泛、品种众多的无机材料,统称为有色金属高新技术材料。其中新型结构材料、功能材料、能源材料以及生体材料的开发与应用,对传统工业的现代化进程和高新技术及其产业的发展,起到了重要的推动、支撑作用,并奠定了雄厚、可靠的物质基础。   (1)有色金属新型结构材料作为高技术材料的有色金属新型结构材料,诸如急冷金属非晶和微晶材料、金属间化合物材料以及金属基复合材料等对传统工业的技术改造和现代化进程起到了重要推动作用。   ①急冷金属非晶和微晶材料。采用快速冷凝先进技术开发出一系列新型的非平衡态金属和合金,即所谓金属非晶、微晶、纳米晶和准晶态材料可用于变压器铁芯、化工催化剂和钎焊料等。   ②金属间化合物材料。目前已发现这类材料2万多种。它们具有长程有序的晶体结构,原子结合力强,高温下弹性模量高,密度低,抗氧化性好,因而形成一系列新型结构材料,如目前具有应用前景的钛、镍和铁的铝化物材料。   (2)有色金属新型功能材料包括信息记录材料、敏感材料、形状记忆材料和非线性光学材料等。   ①半导体材料。半导体硅和砷化镜等材料,特别是硅单晶和处延片,是高技术信息产业——电子计算机制造的核心功能材料。   ②稀土永磁材料。稀土永磁材料已在机械、电子、仪表和医疗等领域获得广泛应用。新的稀土过渡金属系和稀土铁氮系永磁合金材料正在开发研制中,有可能成为新一一代稀土永磁合金。   ③光学晶体材料。如作激光基质晶体用的红宝石是掺铬的三氧化二铝(Cr:AI2O3)和掺钕的钇铝石榴石(Nd:YAG);而用作可调谐激光基质晶体的有钛宝石(Ti:AI2O2)及镁橄榄石(掺铬的硅酸镁)。这些晶体材料都有很重要的用途和很高的商业价值。   其他有色金属新型功能材料,诸如阻尼减振材料、形状记忆材料、导电电阻材料以及催化剂、焊料等也都具有十分重要的用途和市场。(3)有色金属新型能源材料新能源的开发需要有色金属新型能源材料,诸如核电站需要错材料和钛材,动力电池和太阳能电池需要泡沫镍、镧镍等材料。   ①核电站用铝材。建一座32.5万千瓦的水冷型核电站需铝材24吨,而且每年要更换1/3。若这种核电站需要用海水冷却,还需要钛材作热交换设备,每1万千瓦需用1.36吨钛材。   ②动力电池材料。燃料电池发展很快,如使用碳酸钾的100kw级熔融碳酸盐燃料电池发电成功;固体电解质燃料电池(SOFC)。正向实用化迈进;镍氢电池、理离子电池等可充电干电池已被广泛用于家用电器和移动电话的电源,并将成为电动汽车的动力电池。   ③太阳能电池材料。单晶硅、多晶硅和非晶硅以及高效铜铟硒太阳能电池材料取得很快进展。   (4)有色金属新型生体材料美国将涉及医疗保健和生命科学领域的有色金属材料自纳为生体材料。它具有一定的机械强度、耐磨性和耐蚀性以及生物相容性。目前已广泛应用的有钛、钽等,核磁共振成像(MRI)已成为法-铁-硼磁体的重要市场。X-射线增感屏用稀土荧光材料以及CT扫描探测器阵列材料等荧光材料将有较大增长 。

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