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对于环氧板性能与微观结构的研究

吉林快3    环氧板    对于环氧板性能与微观结构的研究

        随着对环氧板的性能与微观结构的研究的开展,人们正在逐步揭示和掌握决定材料性能的本质,并通过新工艺、新技术、新设备,在日益成熟的现代材料的设计理论的指导下,创出各种性能更好的高新材料。结构材料在向强度、刚度、韧性、耐高温、耐腐蚀、高弹、高阻尼大幅度提高的方向发展。高性能结构材料的不断出现和广泛应用,促进新产品向体积小、重量轻、资源省、能耗低、成本低、利润高的方向发展。环氧板材料也在由单一功能向多种功能开发方向发展,并把功能材料与元器件结合起来,实现一体化,即材料本身就具有元器件的功能,这样就促进了元器件的小型化和多功能化。智能材料(如形状记忆合金、压电陶瓷、光导纤维,磁致伸缩材料等)是近年来与信息科学紧密结合而产生的,它同时具有感知和激励双重功能。智能材料是一种超功能材料,这些功能往往能够解决传统材料难以解决的技术难题,在重要工程和尖端技术领域具有重大的应用前景。例如,美国空军采用智能材料制造飞机机翼,可随工作状态的不同自动调节形状,改变升力和阻力,以适应飞机的起降,使飞机更加安全,降低油耗。将微型分子传感器植入材料和分子结构中,用这些建造的构件和建筑物可进行自动监控,如果超负荷或者老化可发出警报。由于单一材料(如金属材料、无机非金属材料和有机高分子材料)都有各自的优缺点,难以满足当代高技术中对材料的综合性能的要求,因此现代材料科学正朝着复合材料方向发展。

        把不同种类和不同性能的材料通过一定的途径和技术复合为一体,扬长避短,取长补短,可获得比单一材料性能更好或具有某种特殊性能的复合体材料。例如,由碳纤维增强的陶瓷基复合材料,其冲击强度比普通陶瓷高40倍,能经受数千度高温,已成为航空工业的重要结构材料。环氧板的复合化是改进和提高材料性能的一条很好的途径,是当前新材料研的重要发展方向。极限化的含义是指在尺寸、压力、温度、纯度各种量纲范围内追求极限,使材料的性能产生根本性的飞跃。例如,在超高温、超高压条件下用石墨可合成金刚石;在超高真空中制备新型的半导体器件和高度集成的芯片;利用宇宙空间实验室内的微重力、高真空、超低温、无菌等特殊环境制备在地球地面上无法制备的具有特殊性能的新材料,如合成新医药制品、冶炼高纯金属等。通过研究自然界中生物体的物质结构及其特有的功能,获得一种制备新材料的思路和途径,并在某些环氧板的设计和制造中加以模仿,用现有的简单而丰富的原料,通过错综复杂的生物过程制得高强度和多功能的新材料。例如,人们在对蜘蛛丝的研究中发现,蛛丝比钢丝强度更高,更富有弹性,具有很强的抗冲击能力,而且低温性能良好,是制造防弹服装和降落伞的理想材料,于是人们得到启示,通过把水溶性的蛋白质分子纺织成既坚韧又不溶解的人造蛛丝,用来制作军用品。生物医用材料也是一种仿生材料,与人体组织有很好的相容性能,可对人体组织和器官进行矫形,修补,再造,以维持原有性能,保障人体健康。某些仿生材料以生物体合成的蛋白质为基础,用它取代以矿石为原料的金属材料和以石油为原料的工程塑料高分子材料,既能解决资源枯竭问题,又对环境没有危害,从而开创材料科学发展的新纪元。

        在资源不断枯竭、环境不断恶化的情况下,为确保人类社会文明的可持续发展,材料科学家提出了绿色材料或环境友好材料的概念。它是一种资源和能源消耗少、再生循环利用率高、或可降解使用的具有优异适用性能的高新材料。与环氧板材料相比环境友好材料充分注意到人类发展的长远利益,以满足人类社会可持续发展的目标。例如,废弃的普通塑料越来越多,并因其耐久性而长久存留在自然界中,已经成为公害。目前研制出的可降解塑料(如生物降解塑料、化学降解塑料、光降解塑料)就是利用微生物、化学或光照的作用把塑料降解掉,使之变成无害物质回归自然。材料与人类生活息息相关,人类生活的进步、人类社会的发展都是以材料的发展为前提的,因此性能不断提高、来源愈来愈广泛、能满足人类生活和社会日益增加的需要的先进材料将会以更快的速度、更高的质量和性能而获得发展。我们有理由相信,在人类科技将会取得辉辉煌进步的21世纪·一系列高性能、用途广泛的先进材料将会层出不穷。渗透到我们生活中的每一个角落、每一个领域,明天的生活将更加多姿多彩!

2019年11月26日
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