第三节固体新材料未来是新科技、新技术、新材料的世界晶体橄榄铜青金石雌黄雄黄硅晶黄铁矿异极矿固体材料的发展史：根据人类使用的材料把古代史划分为青石器时代－－陶瓷时代－－青铜器时代－－铁器时代而今人类已经越过钢铁时代跨入人工合成材料和复合材料的新时代即将进入－－纳米时代新材料的基本特征新材料往往具有特殊性能：1、超高强度2、超高硬度3、超塑性4、各种特殊的物理性质（如磁性、超导性－－）新材料的研发及其应用，推动了人类文明和社会进步半导体材料是支撑现代文明社会的最重要的材料之一，应用于：晶体管、集成电路、红外发光管、太阳能电池、微小集成电路、激光器件、光电集成电路等信息处理与通讯领域上至雷达、火箭、卫星，家用电视机、DVD机、手机、空调和家用电器的遥控器等都离不开它硅是当前用途最广的半导体材料，主要应用于电子器件和集成电路磁存储材料经历了氧化物磁粉、金属合金磁粉、金属薄膜（如磁性铁气体单晶薄膜，其存磁密度已达到约107cm-2值）新材料的未来各种复合材料：复合金属材料复合陶瓷材料复合高分子材料纳米材料机敏材料同时具有感知外界环境或参数变化和驱动功能生物医学材料复合材料1.玻璃纤维复合材料——玻璃钢增强剂：玻璃纤维（SiO2+其他氧化物）——比强度和比模量高（如40%玻璃纤维增强尼龙的强度大于铝合金），耐高温，化学稳定性好，电绝缘性较好(1)热塑性玻璃钢粘结剂：热塑性树脂——尼龙、聚烯烃类、聚苯乙烯类、(热塑性聚脂，聚碳酸脂)——机械性能、介电性能、耐热性和抗衰老性能较好性能：（与基体材料相比）i强度和疲劳性能提高2-3倍以上ii冲击韧性提高2-4倍(脆性材料)iii蠕变抗力提高2-5倍(2)热固性玻璃钢粘结剂：热固性树脂——酚醛树脂，环氧树脂（不饱和聚酯树脂，有机硅树脂）性能：轻，比强度高(高于铜合金和铝合金，有高于合金钢)，耐蚀性好,介电性能优越,成型性能良好刚度较差，易老化，易蠕变用途：玻璃纤维/尼龙---->轴承，轴承架，齿轮；玻璃纤维/聚苯乙烯→汽车内装饰制品，机壳2.碳纤维复合材料(1)碳纤维树脂复合材料基体——环氧树脂，酚醛树脂，聚四氟乙烯性能普遍优于玻璃钢：比铝轻，比钢强，E比铝合金和钢大，疲劳强度高，冲击韧性高，耐水和湿气，化学稳定性高，摩擦系数小，导热性好，耐X射线，纤维和树脂粘结力不够，各向异性大，耐高温性能有差距用途：航天材料——飞行器，火箭外层材料，天线支架，壳体，机架齿轮，轴承，活塞，密封圈，化工容器(2)碳纤维碳复合材料性能：强度和冲击韧性比石墨高5-10倍，刚度高，耐磨性，化学稳定性好，尺寸稳定性好。用途：高温技术，化工和核反应装置中棗航天航空材料，导弹鼻锥，飞船的前缘，超音速飞机制动装置(3)碳纤维金属复合材料基体——金属(主要为熔点较低的金属或合金，如碳纤/铝锡合金)性能特点：接近于金属熔点仍有很好的强度和弹性模量)用途：碳纤/铝锡合金——高强度高级轴承（减磨性能优于铝锡合金）)(4)碳纤维陶瓷复合材料基体---陶瓷（如：石英玻璃）性能特点：碳纤/石英玻璃——抗弯强度提高了约12倍，冲击韧性提高了约40倍，热稳定性也非常好3.硼纤维复合材料增强剂：硼纤维——硼纤维沉积于钨丝→金属硼+WB晶体(芯)d=9～15μm，σb=2750～3140MN/m2，E=382600～392400MN/m2（=4倍玻纤），ε=0.7～0.8%(1)硼纤维树脂复合材料基体——环氧树脂，聚苯并咪唑，聚酰亚胺树脂性能：抗压强度为碳纤维复合材料的2～2.5倍，剪切强度高，蠕变小，硬度和弹性模量高，高疲劳强度（340～390MN/m2），耐辐射，化学稳定（水，有机溶剂，燃料，润滑剂），导热性能和导电性能好（硼纤维是半导体）。应用：航空和宇航材料，如：翼面，仪表盘，转子，压气机叶片，直升机螺旋桨叶的传动轴等(2)硼纤维金属复合材料基体——铝镁及其合金，钛及其合金性能：如铝基复合材料的强度、弹性模量、疲劳极限高于高强铝合金和耐热铝合金，比强度高于钢和钛合金.应用：航空、火箭4.金属纤维复合材料增强纤维——高熔点金属：钨、钼丝（1）金属/金属：基体——镍合金，钛合金提高合金的高温强度和弹性模量，塑性和韧性较好，用于飞机构件（2）金属/陶瓷：基体-----氧...
