多铁性材料研究进展及发展方向_南策文

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复合材料

高分子复合材料结课论文石墨烯复合材料制备和应用进展 学院:材料学院 班级:高分子12-1班 姓名:苏庆慧 学号:1201130724

石墨烯复合材料制备和应用进展 摘要:石墨烯和碳纳米管都是纳米尺寸的碳材料,具有极大的比表面积、良好的导电性以及优秀的机械性能等特性。选择合适的方法制备出石墨烯/碳纳米管复合材料,它们之间可以产生一种协同效应,使其各种物理化学性能得到增强,因而这种复合材料在很多领域有着极大的应用前景。以石墨烯/碳纳米管复合材料为综述对象,详细地介绍了它的制备、掺杂和应用等方面的进展,同时也对其发展前景进行了展望。这种复合材料不仅被成功地应用在电容器、光电器件、储能电池、电化学传感器和其它领域,而且也会在这些领域内深化并向其它领域延伸。关键词石墨烯;碳纳米管;复合材料;制备;应用 Abstract:Graphene and carbon nanotubes are nanometer-sized carbon materials with the characteristics of the great specific surface area,good electrical conductivity and excellent mechanical properties。Selecting appropriate methods to prepare graphene/carbon nanotube composites can generate a synergistic effect between them with many physical and chemical properties enhanced,and these composites have a great future in many areas。In this paper,some kinds of preparation methods about graphene/carbon nanotube composites were described in detail,such as chemical vapor deposition,layer by layer deposition,electrophoretic deposition,vacuum filtration,coating membrane and in situ chemical reduction method。The advantages and disadvantages of these methods were compared as table format。To further enhance the functions,the graphene/carbon nanotube composites were doped with other materials such as polymer materials,nanoparticles,metal oxide to achieve the purpose of modification。Some researchers proposed theoretical computer model design for some special composites structures such as three-dimensional columnar structure and spiral structure to improve the performance of composites。Meanwhile,the applications of composites in supercapacitor,a photoelectric conversion device,energy storage batteries,electrochemical sensors and other fields were discussed in detail。These applications fully proved that composites had a brighter future than pure graphene or carbon nanotube。In addition,the developments of composites are prospected。Preparations of grapheme/carbon nanotube composites are maturing,but

最新材料学的未来展望

材料是人类生活和生产的物质基础,是人类认识自然和改造自然的工具。人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等,由此可见材料的发展对人类社会的影响——没有材料就是没有发展。先进复合材料(Advanced Composites ACM)专指可用于加工主承力结构和次承力结构、其刚度和强度性能相当于或超过铝合金的复合材料。目前主要指有较高强度和模量的硼纤维、碳纤维、芳纶等增强的复合材料随着航空航天技术的不断发展,促进了材料的不断更新,发展和进步,各种新材料不断涌现并得到应用,尤其以先进复合材料的发展和应用最突出,众所周知,由于航空航天飞行器的特殊使用环境,飞行器的制造材料要求非常之高,飞机和卫星制造材料要求质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀,这些苛刻的条件,只有借助新材料技术才能解决。先进复合材料具有质量轻,较高的比强度、比模量、较好的延展性、抗腐蚀、导热、隔热、隔音、减振、耐高(低)温,独特的耐烧蚀性、透电磁波,吸波隐蔽性、材料性能的可设计性、制备的灵活性和易加工性等特点,被大量地应用到航空航天等军事领域中,是制造飞机、火箭、航天飞行器等军事武器的理想材料。 20 世纪以来,物理、化学、力学、生物学等学科的研究和发展推动了对于物质结构、材料的物理化学和力学性能的深入认识和了解。同时,金属学、冶金学、工程陶瓷技术、高分子科学、半导体科学、复合材料科学以及纳米技术等学科的发展促进了各种新型材料的产生,并推进了对于材料的制备、生产工艺、结构、性能及其相互之间关系的研究,为材料的设计、制造、工艺优化和材料功能和性能的合理使用,提供了充分的科学依据。现代材料科学更注重于研究新型复合材料和纳米材料的制备和创新,对于设计具有不同性能要求的材料复合工艺和纳米态材料的凝聚过程,以及各类材料之间的相互渗透和交叉的性能以及综合性能的研究给予了更多的重视。现代材料科学的发展不仅与揭露材料本质及其演化规律的物理化学性质和力学性能有关,而且与使用材料的工程技术学科以及制造加工材料的工程学科有着相互交叉性的密切关系。在此基础上,“材料科学与工程”逐步形成学科,并发展成为一门独立的一级学科。作为一级学科的“材料科学与工程”下分三个二级学科:材料物理与化学、材料学、材料加工工程。 材料的未来发展 新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展,甚至会催生新的产业和技术领域。材料科学现已发展成为一门跨学科的综合性学科。根据我国当前及未来发展的实际情况,新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、有机/高分子材料、敏感与传感转换材料、纳米材料、生物材料及复合材料。 1.半导体材料 随着高科技发展的需要,半导体及其应用研究的中心正向直接影响市场的微型或低维量子器件、改善传输质量和效率、增大功率和距离等方向发展,半导体化合物(GaAs、InAs、GaN、SiC等)具有重要的应用前景。 2.结构材料

多铁性磁电材料应用于存储技术的研究现状

硅酸盐学报 硅 酸 盐 学 报 · 1792 · 2011年 多铁性磁电材料应用于存储技术的研究现状 施 科,何泓材,王 宁 (电子科技大学微电子与固体电子学院,电子薄膜与集成器件国家重点实验室,成都 610054) 摘 要:多铁性磁电材料同时具有铁电性、铁磁性和磁电效应等多种性能,它为新功能存储器件的设计提供了可能性。主要综述了多铁性磁电单相和复合材料在存储技术领域的应用研究,包括基于多铁性磁电材料设计的“电写磁读”多铁性磁电存储器、多态存储器以及基于多铁性磁电材料设计双稳态储存器件的新原理和新思路;介绍了多铁性磁电材料在存储读头技术方面的应用;并将基于多铁性磁电材料的存储器与其他几种存储器作了简单比较;最后就多铁性磁电材料的存储技术发展面临的挑战进行了总结和归纳。 关键词:多铁性磁电材料;存储器;读头;铁电性;铁磁性 中图分类号:TB34;TP333 文献标志码:A 文章编号:0454–5648(2011)11–1792–08 网络出版时间:2011–10–25 10:49:06 DOI :CNKI:11-2310/TQ.20111025.1049.014 网络出版地址:https://www.360docs.net/doc/b56785521.html,/kcms/detail/11.2310.TQ.20111025.1049.014.html Recent Progress in Application of Multiferroic Magnetoelectric Materials on Storage Technology SHI Ke ,HE Hongcai ,WANG Ning (State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, School of Microelectronics and Solid-State Electronics, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China ) Abstract: Since multiferroic magnetoelectric (ME) material has ferroelectric, ferromagnetic and magnetoelectric properties, it is pos-sible to use this material for the design of storage device. Recent development on the application of single-phase or composite ME material on storage technology was reviewed. The areas were magnetoelectric random access memories (MERAM) with electric writing and magnetic read, magnetoelectric multiple-state storages, other new storages with novel working principles and ME read heads. In addition, the storage devices based on ME materials were compared with other different storage devices, and the challenges with the storage technology were summarized. Key words: multiferroic magnetoelectric material; storage device; read head; ferroelectricity; ferromagnetism 在器件微型化、功能需求多样化的现代生活和生产中,多功能智能材料成为人们关注的焦点,多 铁性磁电材料[1–4]是其中的典型代表。 这种材料不仅兼具铁电性和铁磁性,而且还具有铁电性/铁磁性之间的耦合性能,如通过外加电场能够改变材料的磁极化[5]或磁阻[6],施加磁场产生电极化的磁电效应[7],磁场下介电常数发生变化的磁介电效应[8]等,可大大开拓材料应用范围。不仅在传统的传感器[9]、存储器[10–11]、微波器件[12–13]等器件领域可以得到应用,还可以利用其同时具备铁电、铁磁、磁电等多 种性质于一体,进一步增加微电子器件设计的自由度,设计出对电、磁、力都响应的集成器件。如今,多铁性磁电材料已成为智能材料与器件方向的研究热点,正受到越来越多研究者的关注[14–17]。 随着信息技术的高速发展,要求存储技术提供速度更快,容量更大,功耗更低,体积更小,寿命更长,可靠性更高的存储器[18]。传统的半导体工艺技术已经逐渐逼近物理极限,难以大幅度提高存储器的性能。要想有突破性的进展,就必须另辟蹊径,寻找新材料或新的原理和方法。多铁性磁电材料同 收稿日期:2011–05–10。 修改稿收到日期:2011–06–28。 基金项目:国家自然科学基金(51002020);中央高校基本科研业务费专 项资金(ZYGX2009J033)资助项目。 第一作者:施 科(1987—),男,硕士研究生。 通信作者:何泓材(1980—),男,博士,副教授。 Received date: 2011–05–10. Approved date: 2011–06–28. First author: SHI Ke (1987–), male, graduate student for master degree. E-mail: she.ki@https://www.360docs.net/doc/b56785521.html, Correspondent author: HE Hongcai (1980–), male, Ph.D., associate pro-fessor. E-mail: hehc@https://www.360docs.net/doc/b56785521.html, 第39卷第11期 2011年11月 硅 酸 盐 学 报 JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETY Vol. 39,No. 11 November ,2011

多铁性物理-东南大学

多铁性:物理、材料及器件专题 编者按作为凝聚态物理与材料物理的前沿分支之一,多铁性研究脱胎于磁电耦合的研究.固体中磁电耦合的概念最初由居里先生提出,至今已有一百多年.在漫长的历史长河中,磁电耦合领域的研究曾经在冷战时期短暂热闹过一阵,但随后是漫长的冷寂期.日内瓦大学的老先生Hans Schmid在磁电耦合领域坐了半辈子冷板凳,在1994年提出了多铁体(multiferroics)这个概念.九年之后,该领域研究才真正引起广泛关注.2003年以BiFeO3薄膜的大铁电极化和TbMnO3单晶的磁控电这两大突破作为里程碑,该领域快速蹿红,吸引了大量研究者的瞩目.在接下来的几年中,研究者在该领域迅速取得了若干重要突破性成果.2007年底美国《科学》杂志遴选了七个下一年度重点关注领域(Areas to Watch),多铁体荣幸入选,并且这是凝聚态物理/材料物理方向唯一入围者. 但出乎意料,2008年铁基超导的异军突起与拓扑绝缘体的系列突破迅速抢占了凝聚态物理/材料物理大舞台的主角位置,掩盖了多铁体的光彩.因此最近十年来多铁领域的研究变得相对平淡.但即使在这样的平淡岁月中,仍然有一群研究者一直在这个领域坚持耕耘,默默地将该领域一步步向前推进.实际上,这个领域在过去十年的发展并不孤独,而是逐渐和物理的各分支(包括理论物理、凝聚态物理、材料物理、光物理、器件物理等)交叉融合.因此当前的多铁领域研究已经涵盖了从基础物理理论,到具体材料体系,再到器件应用等多个方面. 受《物理学报》责任编缉古丽亚的委托,我邀请了国内若干活跃在该领域前沿的中青年专家撰稿,合成这样一期以短篇综述为主的专辑,较为全面和深入地介绍该领域已取得的部分成果以及最新进展.从研究内容上,可大致分为两类:一是,探索多铁性材料和揭示其物理规律;二是,探索多铁性异质结、器件和应用.第一类研究的综述包括(以下排名按投稿先后): 1)Ruddlesden-Popper结构杂化铁电体(浙江大学刘小强、陈湘明等);2)低维铁电材料(南京理工大学阚二军等);3)激发态电荷输运有机多铁体(南京理工大学袁国亮等);4)异常双钙钛矿多铁氧化物(中山大学李满荣等);5)四倍体钙钛矿多铁氧化物(中国科学院物理研究所龙有文等);6)非常规铁电钙钛矿氧化物(上海大学任伟等);7)铋层状多铁氧化物单晶薄膜(中国科学技术大学翟晓芳、陆亚林等).第二类研究的综述包括:1)多铁性磁电异质结及器件(清华大学赵永刚等;西安交通大学胡忠强、刘明等;南京理工大学汪尧进等);2)压电单晶磁电复合薄膜(中国科学院上海硅酸盐研究所郑仁奎等);3)铁电光伏效应(苏州大学蔡田怡、雎胜);4)钙钛矿薄膜的多铁性与氧空位调控(南京航空航天大学杨浩等);5)微纳尺度电场驱动磁翻转(华南师范大学高兴森等).除了短篇综述外,还有三篇研究论文,在此就不细述.希望这个专题能够为国内多铁性及相关领域研究的学术交流做一些贡献. (客座编辑东南大学物理学院董帅)

浅析中国文化现状及未来的发展方向

浅析中国文化现状及未来的发展方向1978年改革开放以后,中国的经济进入了飞速发展的时代,目前已经成为全球第二大经济体。但是,与飞速发展的经济不相适应的是,中国在文化方面的发展一直起色不大,成为了制约中国均衡和可持续发展的关键因素。在十八大政府报告上,党中央明确提出了深化文化体制改革,促进社会主义文化大发展大繁荣的发展战略,吹响了新时代促进中华民族伟大复兴的号角。 想要把握中国文化的发展脉搏,首先需要对中国文化的现状加以了解,发扬长处,克服短处,才能更好地满足中国人民文化方面的需 求,进一步向全世界展现一个文明,负责的大国形象。 关于中国文化发展中的不足,我总结了如下几个方面: 一、创新性不足。 这一点在中国的影视业中尤为明显,遍观中国这几年比较有影响的几部大片,类似于《英雄》,《卧虎藏龙》,《满城尽带黄金甲》,《赤壁》等影片,总是摆脱不了宫廷片,历史片,武打片等范畴,尤其是《笑傲江湖》,《龙门客栈》等电影的一再翻拍,更是将这一问题反映的淋漓尽致。 不光是电影,连电视节目也是如此,春晚缺乏创新性的言论在这些年中被提了好多次,许多青年人反映春晚越看越没意思,固定的套路,不变的人物,较少的参与度,使得春晚的可观赏性越来越差,而与之相对应的山寨春晚却越来越红火。不得不令我们更加重视这个问题。 二、技术落后,基础设施不完善。 这是一直困扰中国文化发展的重要因素之一,如果说思想性是文化发展的软件,那么技术和设施就是硬件。文化的传播与交流需要技术的支持,中国的造纸术与印刷术在以前被称为改变世界的发明,正是由于他们使文化的广泛传播成为可能。 而在近代,技术的落后,基础设施的短缺却成为了制约中国文化进一步发展的障碍,举个例子,现在人们看电影时十分热衷于3D电影,但是中国的3D技术并不是十分成熟,应用也并不广泛,当外国的电影以火爆的场景,绚丽的特技,身临其境般的感受牢牢吸引住中国观众时,中国电影市场却无法及时挽回观众,长此以往,必将为外国的文化侵略创造条件,影响十分深远。

新材料发展方向

新材料领域未来发展方向 日新月异的现代技术的发展需要很多新型材料的支持。自从第三次科技浪潮席卷全球以来,新型材料同信息、能源一起,被称为现代科技的三大支柱。新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展,甚至会催生新的产业和技术领域。材料科学现已发展成为一门跨学科的综合性学科。根据我国当前及未来发展的实际情况,新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、有机/高分子材料、敏感与传感转换材料、纳米材料、生物材料及复合材料。 1.半导体材料 随着高科技发展的需要,半导体及其应用研究的中心正向直接影响市场的微型或低维量子器件、改善传输质量和效率、增大功率和距离等方向发展,半导体化合物(GaAs、InAs、GaN、SiC等)具有重要的应用前景。半导体材料领域的重要研究主题有: (1)Si基积分电路设计,就材料物性而言涉及用于门(gates)电路控制的纳米尺寸电介质制造及特性研究。 (2)大能隙材料则在光电子学领域中具有关键的作用。可以预期,Ⅲ―V族化合物材料具有重要应用前景。 (3)纳米电子学及纳米物理学研究是微电子及光电子材料和器件发展的基础,涉及半导体与有机或生物分子耦合,低维器件的量子尺寸效应,半导体与超导体或磁性材料界面以及原子或分子尺度的存储问题。建立原子学模拟与连续介质力学及量子力学跨层次―跨尺度关联应是该领域中的一个重要的研究方向。 2.结构材料 Fe基、Al基、Ti基以及Mg基合金作为力学材料的主体,构成了系列结构材料,其主要功能是承担负载(如火车、汽车、飞机)。汽车用钢近年来已从一般钢铁发展为使用灿合金或特殊的高强Mg基合金,高强Ti合金在高强钢中有重要位置,不锈钢则有取代碳钢的趋势。用于军用飞机的Al合金及一般钢材则被先进的Ti合金及高分子基复合材料所取代。进一步还需要发展碳纤维增强复合材料或Al基复合材料。结构材料的主体有: (1)钢铁:钢铁材料,特别是具有多相结构和复杂成分的优质钢具有重要的应用前景和潜在优势,需要开展相应的基础研究。联系微米和纳米技术的纳米层间结构、织构以及晶界和界面都可视为改善钢铁材料的重要途径。 (2)Al合金:Al基材料及相应的沉淀硬化效应导致高强铝合金的出现,相关技术工艺已发展为"沉淀科学",它涉及"相"间晶体结构的匹配性以及合金的稳定性,特别是时效合金的稳定性直接影响航空或空间应用,因此可视为Al合金基础研究中的重要问题。 (3)Mg合金:镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动、风动工具和医疗器械等领域。镁合金是最轻的工程结构材料,以其

多铁性材料的自旋起源

多铁性材料的自旋起源 多铁材料由磁有序和铁电有序共同组成的,据信是在固体材料系统通过一个微小的能量消耗来完成磁与电的交叉控制的关键。例如巨磁电效应在凝聚态物理中在很长一段时间内引起了大家强烈的兴趣,希望得到一个新兴自旋相关连电子的方程。 在这里我们以磁性材料中实现多铁性和自旋驱动铁的电性开始,以上已经通过精确地试验和理论被证实。根据假设的机制,很多多铁性材料被开发与探索,最新的研究实现了巨磁电效应的控制,我们纵观多铁材料的各种基本机制的观点和基本的磁电特性。 多铁材料科学的一个最新的方向是动力学磁电效应,换句话说就是固体中动力学和电和磁偶极子快速交叉控制。我们着重讨论多铁性畴壁的动力学有助于增大磁电响应,其可通过介电谱来显示。另外的相关问题是活跃的电偶极子的磁共振,叫做电磁振子。最后我们总结多铁材料从在固体中宽泛的新型电磁学何处可能对将来能量不耗散的电子的应用。 第一章多铁性材料 1.1什么是多铁性材料

在固体中,电场(E )诱导出电极化强度(P )并且磁场(H )诱导出磁化强度(M )。E 与H 的运动关系可以由麦克斯韦方程描述,这使得P 和M 之间有了非常重要的联系,那就是P 与M 的耦合是通过晶格间的电子来传递的;换句话来说,电子的自旋、轨道和电荷的自由度在固体中是相关连的。P-M 耦合,若存在于材料中的话可促使磁电效应,其可定义为同时控制磁与电;转变M 通过用E 与之相反P 的改变通过用H 。一个世纪以前通过对Cr 2O 3的研究,固体中的磁电效应在理论[1]推测上和实验[2]上被证实。这个现象被通过用一个线性交差响应磁电系数α来描述。例如从对称分析的观点有u uv v P E α=和u vu u M E α=。与最 近新观测的多铁性材料相比以前观测磁电效应非常小,虽然如此,关于多铁性样品的自旋微观起源的基本的组成已经被涉及在首次发现的磁电材料中。例如一个存在相互作用的自旋与一个极化的化学晶格或存在相互作用的非共线的自旋在轨道耦合相互作用下耦合。自此,巨磁电效应开始被广泛研究。特别是在用E 高效的控制方面是一个需求函数在最小的能量耗散的二代电子自旋领域,因为能量损失产生H 或者用高电流来控制磁畴可以克服用电场的缺点[3-5]。 图1 多铁性材料中通过电磁场使P-M 交叉控制 多铁性材料这个术语被杜撰出代表材料是因为其有两个或更多铁性有序,如目前的铁电性与铁磁性。在一般的条件下,我们叫那些同时拥有铁电有序和磁有序的材料为多铁性材料。用更直接了当的方式来增强磁电耦合已经超出上述的线性响应所以要把目标集中在多铁性材料上。在多铁性材料中同时存在的P 与M 有非常弱的与之相关的H 与E 响应,如图1所示,经由场的诱导畴壁的运动引 起了滞后。当M 与P 共同耦合就会更强叫巨磁电效应。也就是H 控制P 同时E 控制M 成为可能。M-P 共同耦合不仅仅在准静态磁电耦合中非常重要,在动态磁电耦合中也是如此,它的时间尺度的范围能从千兆赫兹到紫外光的频率。所以

国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国:服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明,在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义,它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中,物流服务占1997年服务业产出的42.4%,是比重最大的一类。进入21世纪,中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺,物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类,肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式,从而节省了大量的人力,使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统,即是物流系统的一种,也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术,使人、车、路更加协调地结合在一起,减少交通事故、阻塞和污染,从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的,相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的,缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术,也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起,使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展,使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年,全国社会物流总额达89.9万亿元,比2000年增长4.2倍,年均增长23%;物流业实现增加值2万亿元,比2000年增长1.9倍,年均增长14%。2008年,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%,占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间,我国物流产业年均增速保持在15%以上,远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势,“十五”期间,社会物流总费用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%;2007年这一比例则下降到18. 0%,标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较,我国物流

智能材料的研究现状与未来发展趋势

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b56785521.html, 智能材料的研究现状与未来发展趋势 作者:邓焕 来源:《科学与财富》2017年第36期 摘要:智能材料这一概念在上世纪80年代首次被提出,近年来,关于智能材料在航空航天领域的研究与应用被频繁提及。由于智能材料具备着结构整体性强、可塑性高、功能多样化等优点,因此在航空航天领域得到了广泛的研究与使用,首先根据功能性的不同对智能材料进行了系统的分类与概述,然后对当前智能材料在航空航天领域的主要应用进行了系统性的分析与总结,最后对智能材料在未来的航空航天的应用前景中进行了进一步地展望。 关键词:智能材料;复合材料;航空航天;功能多样化 1 引言 进入二十一世纪以来,全球各大航空航天强国在航天航空领域投入了大量的研发资金,而作为航空航天领域重要环节的航天材料,近年来也不断有着新的突破,而其中被提及最多的就是智能材料在航空航天领域的应用。在智能材料的范畴中,智能复合材料最具有代表性,智能复合材料主要具备着:外界环境感知功能;判断决策功能;自我反馈功能;执行功能等。此外,由于当前智能复合材料都向着轻量化、低成本化的方向发展,因此在航天领域复合材料的设计结构以及使用用途上都有着不同的侧重发展方向。而近年来国内外各国也均加快了各自在该领域的研发使用发展进度,主要的研究大方向还是集中在了智能检测、结构稳定性、低成本化等方向上,本文着重对相关部分进行系统性的概述与总结。 2 航空航天领域智能复合材料的功能介绍 在航空航天领域中,国内外普遍利用智能复合材料以实现在降低航空航天飞行器的自身重量的前提下保证系统结构的稳定性,其次根据复合智能材料具备智能检测自身系统内部工作状态和自愈合等功能实现航空航天材料在微电子与智能应用方向的交叉发展。 2.1 智能复合材料在航天结构检测方向的应用 智能复合材料在航空航天器中的应用,主要是通过将传感器以嵌入的方式与原始预浸料铺层以及湿片铺层等智能复合材料紧密键合,最终集成在控制芯片控制器上实现对整个系统的实时监控诊测、自我修复等供能,值得注意的是,在这一过程中,智能化不仅仅是符合材料的必要功能,复合材料在很大程度上可以有效承受比传统应用材料更大外界机械压力[1]。 除此之外,由于智能复合材料作为传感器的铺放衬底,因此智能复合材料还可以实现对整个材料内部结构的状况进行收集并且将出现的诸如温度异常、结构异常、表面裂痕等隐患及时反馈至中央处理器,这在一定程度上可以有效实现整个系统内部的检测与寿命预测,在这方面的技术上,美国的Acellent公司研发的缠绕型复合材料以压力感应的形式,按照矩形布线形式

计算机网络发展现状和方向

计算机网络发展现状和发展方向 计算机网络的发展: 计算机网络近年来获得了飞速的发展。20年前,在我国很少有人接触过网络。现在,计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络被应用于工商业的各个方面,包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区,很多方面都离不开网络技术。可以不夸张地说,网络在当今世界无处不在。 1997年,在美国拉斯维加斯的全球计算机技术博览会上,微软公司总裁比尔盖茨先生发表了著名的演说。在演说中,“网络才是计算机”的精辟论点充分体现出信息社会中计算机网络的重要基础地位。计算机网络技术的发展越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。 网络的发展也是一个经济上的冲击。数据网络使个人化的远程通信成为可能,并改变了商业通信的模式。一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成,计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。另外,计算机编程已不再局限于个人计算机,而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。 计算机网络发展的阶段划分 在20世纪50年代中期,美国的半自动地面防空系统(Semi-Automatic Ground Environment,SAGE)开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试,在SAGE系统中把远程距离的雷达和其他测控设备的信息经由线路汇集至一台IBM计算机上进行集中处理与控制。世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在1969年,由美国高级研究计划署 (Advanced Research Projects Agency,ARPA)组织研制成功的。该网络称为ARPANET,它就是现在Internet的前身。 随着计算机网络技术的蓬勃发展,计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。 第一阶段:诞生阶段 20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2 000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘,无CPU和内存。随着远程终端的增多,在主机前增加了前端机(FEP)。当时,人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来,实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”,但这样的通信系统已具备了网络的雏形。 第二阶段:形成阶段 20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络是以多个主机通过通信线路互联起来,为用户提供服务,兴起于60年代后期,典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连,而是由接口报文处理机(IMP)转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务,构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序,提供资源共享,组成了资源子网。这个时期,网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”,形成了计算机网络的基本概念。 第三阶段:互联互通阶段

多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究(可编辑)

多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究(可编辑)多铁性材料BiFeO3的制备及其掺杂改性的研究 单位代码: 10293密级: 硕士学位论文论文题目 : 多铁性材料 BiFeO 的制备及其掺杂 改性研究 3 1010030913 学号王希望姓名李兴鳌导师光学 学科专业光电子功能材料、性质和器件 研究方向理学硕士 申请学位类别 2013.02.26 论文提交日期I multiferroic properties of co-substituted BiFeO 3 nanoparticlesThesis Submitted to Nanjing University of Posts and Telecommunications for the Degree ofMaster of Master of Science By Xiwang Wang Supervisor: Prof. Xing’ao LiFebruary 2013II南京邮电大学学位论文 原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的

任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人学位论文及涉及相关资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。 研究生签名:_____________ 日期:____________南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文 档;允许论文被查阅和借阅;可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索; 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。论文的公布(包括刊登)授权南京邮电大学研究生院办理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名:____________ 导师签名:____________ 日期:_____________III 摘要 BiFeO 是一种非常有应用前景的钙钛矿型多铁性功能材料,由于本身存在很多缺陷限制 3 了现实中的应用,其中最大的问题就是材料本身的多铁性能太弱, 距离应用的要求差距还很 大。如何提高 BiFeO 材料的多铁性能成为目前亟待解决的问题。本文期望通过掺杂方法以期 3 得到高性能的 BiFeO 材料。 3

机械工程方向国内外现状与发展趋势

机械制造技术国内外现状与发展趋势 新中国建立后持别是近三十年来,机械制造技术发展速度很快,向机械产品大型化、精密化、自动化和成套化的趋势发展,在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。而且这一时期还没有结束.只要我们能够用好科技发展规律并勇于创新,我国的机械制造技术还将向更高的水平发展.重新引领世界机械工业发展潮流。 现代意义上的机械制造技术主要有以下几个方面的特点,第一,机械制造技术具有工程性的特点:在现代意义上,机械制造技术充分强调计算机技术、传感技术、信息技术、管理技术、以及自动化技术的融合,要求在机械制造技术的应用全过程当中,实现与传统机械制造技术的融合,从而确保整个系统性的工程能够实现能量流、信息流、以及物质流的相互契合;第二,机械制造技术具有综合性的特点:现阶段,对于现代机械制造技术的应用目标在于——确保企业的综合竞争实力能够得到提升,并为国家经济水平的增长“添砖加瓦”。从这一角度来说,现代机械制造技术的应用并不会被局限在制造过程的框架中,还应当覆盖到制造过程的前后阶段,形成一个完整的整体;第三,机械制造技术具有统一性特点:即在市场经济发展不断发展的过程当中,相关企业为了能够赢取在参与市场竞争过程中的绝对优势,最需要解决的一点问题是:将发展的重点从对劳动生产率的提升,转变成为以时间、成本、和质量为中心的提升。而在现代机械制造技术当中,就充分实现了上述要素的有机结合,实现了技术应用的统一性;第四,机械制造技术具有全球性特点:随着现代经济社会的不断发展,全球经济一体化建设进程日益加剧,西方发达国家大多是通过金融、科技、以及信息的方式实现对市场占有份额的扩大,这直接导致了整个市场竞争行为的激烈性。为了更好的与此种发展趋势相适应,就需要通过对机械制造技术的应用,将其与现代高新技术充分融合,以达到支持制造业全面发展的目的。 在现阶段的技术条件支持下,我国现代机械制造技术所取得的发展成效主要体现在柔性制造、虚拟制造、以及敏捷制造这几个方面。首先,对于现代机械制造技术中的柔性制造技术而言,其所指的是:建立在成组技术的基础之上,以常规意义上的数控机床(可以为不同的类型、以及多台台数)以及数控柔性机床指导

浅析未来材料的发展趋势(1)

北京科技大学 本科生学术报告 题目:________________________ ________________________ 学院:________________________ 专业:________________________ 姓名:________________________ 学号:________________________ 指导教师签字:________________________ 年月日

目录 近现代材料的发展历史和作用 (3) 材料发展历史 (3) 材料的地位和作用 (4) 材料发展分析 (5) 电子材料 (5) 新型战略性材料 (6) 美国材料战略和发展趋势简略分析 (7) 日本材料战略和发展趋势简略分析 (8) 欧盟材料战略简略分析 (10) 其他部分国家材料发展计划 (10) 我国新材料发展战略 (11) 总结 (13) 参考文献 (14)

浅析未来材料的发展趋势 谢帅(北京科技大学,北京 2016) 摘要:步入21世纪后,科技的发展速度变得十分迅速,每时每刻都可能有新的科技成果出现。在这科技爆炸的年代,身为理工人,了解自己学科的发展状况、预测自己未来的发展方向是十分重要的。身为材料专业的学生,如果能很好的预测出未来材料的可能重点发展方向,不仅能够为选专业提供参考,还能更好了解材料这个学科,让自己成为自己未来的“指路人”。,要对材料有较为深刻的认识。材料是人类文明的里程碑,首先,我通过了解材料发展历程和地位,认识材料对国家、世界乃至人类文明发展的重要性。由于国情不同,不同国家会有不同的发展重点。所以之后对美国、日本、欧盟等国家的材料战略和其重点领域进行了解及简略分析,得出这些国家的材料发展趋势。最后当然要了解我国材料领域的重点和国家的关于材料的发展规划,展望新材料领域发展趋势:复合材料、生物材料、纳米材料、制造材料的新工艺、新流程及结构与性能的新测试方法、材料表证和评价科学技术、材料设计与性能预测科学技术。 关键词:新材料材料发展战略性材料 近现代材料的发展历史和作用 材料发展历史 材料是人类文明的里程碑,对材料的认识和能力决定着社会的形态和人类生活的质量。在人类社会发展的历程中,可以发现很多阶段都是以材料为主要标志或是材料起主导作用,如远古的旧石器时期、新石器时代、陶瓷时代、青铜器时代、铁器时代,到近现代的煤炭时代、蒸汽机时代、水泥时代、钢铁时代、石油时代、电气与化工时代、半导体时代,以及发展中的复合材料、纳米材料、绿色环保材料等新时代材料(图1)[1]4图

职业教育发展现状与未来发展方向

在中国整个教育体系中发挥着重要的作用,肩负着为国家发展提供重要技术人才的责任与义务。大力发展职业教育,推动人力资源的充分开发,是实现人才强国并推动中国进行新型工业化发展的重要途径。现阶段,中国各行各业均存在高技能人才缺失的现象。因此,如何发展职业教育,培养高技能人才,成为和谐社会建设需要重点解决的问题。 随着社会的不断进步与时代的不断发展,职业教育的重要性更加凸显出来,政府高度重视职业教育的发展,发展职业教育也构成中国和谐社会构建的重要内容。但现阶段,中国职业教育发展过程中问题重重,如何分析并解决这些问题,成为社会发展必须要重点考虑的问题。 职业教育发展现状 职业教育培养高素质劳动力与高技能人才的基础性作用不明显 现阶段,在中国的整个就业层面中,存在大学生就业相对困难而高级技工供不应求的现象,劳动力的结构失衡与素质较低的问题凸显出来。由于缺乏专业的劳动力与高技能的技师,导致生产资料难以转化为实际的生产力。虽然现代化的管理模式与高精尖的人才可以对外引进,但大批的技术工人与高级技师还需要职业教育来培养。而职业教育作为高技能人才培养的摇篮,其重要性并没有被突出强调出来,因此导致社会对职业教育发展的不重视

职业教育在新农村建设中的重要作用,未充分体现 随着国家建设新农村步伐的不断推进,新农村对懂技术、有文化、会经营的新型农民的需求与日俱增,这是社会主义新农村建设的迫切需要,也是实现剩余劳动力转移的重要基础。而职业教育作为不断提高个体职业技能与素质的教育形式,应该致力于提高农民的专业技能与务农技能,不断调整农村产业结构,实现农村人力资源向人力资本的转变。 职业教育未来发展方向 1.具有自身特点的职业教育体系的建立 职业教育作为推动区域经济与整体经济发展的重要途径,其人才培养目标在于培养出生产、建设、管理与服务行业等一线的应用技术型人才,这要求职业教育的办学体系要适应社会发展与时代要求。职业教育在其办学过程中,要以市场需求为基本导向和前提、以社会资源为依托、以岗位要求为职业培训的重要内容,建立具有职业教育风格与特点的教育教学体系,不断提高教学质量。在职业教育过程中,其人才培养目标是为区域经济发展培养中高级实用型人才。因此要重视实践操作能力、问题解决能力与技术创新能力的培养,坚持采用灵活办学的方式,开设市场急需的专业,拓宽学科知识的范畴,满足培养目标的基本需要。 2.依靠政府,完善职业教育发展机制

材料发展的回顾与展望未来

材料发展的回顾与展望未来 摘要:回顾过去,人类的生活、生产和发展离不开材料。从人类早期发展到现在,材料的发展在人类发展史上占着不可或缺的地位。直到现代,人类的材料生产与制备技术已经相当成熟,各种新材料如雨后春笋般不断涌现。展望未来,材料依然将在人类社会的各个方面扮演重要角色。主要向半导体材料、结构材料、有机高分子材料等方向发展。 关键词:材料,发展 一、回顾材料发展历程 材料是人类生活和生产的物质基础,是人类认识自然和改造自然的工具。人类文明曾被划分为旧石器时代、新石器时代、青铜器时代、铁器时代等,由此可见材料的发展对人类社会的影响——没有材料就是没有发展。 人类诞生以前其实就有了材料,材料的历史与人类史一样久远,可能还要比之久远呢! 在人类文明的进程中,材料大致经历了以下五个发展阶段,他们是 1.使用纯天然材料的初级阶段:旧石器时代,人类只能使用天然材料(如兽皮、甲骨、羽毛、树木、草叶、石块、泥土等),之后也都只是纯天然材料的简单加工而已。 2.人类单纯利用火制造材料的阶段:新石器时代、铜器时代和铁器时代,是人类利用火来对天然材料进行煅烧、冶炼和加工的时代,主要材料有:陶、铜和铁。 3.利用物理与化学原理合成材料的阶段:20世纪初,由于物理和化学等科学理论在材料技术中的应用,从而出现了材料科学。在此基础上,人类开始了人工合成材料的新阶段,主要材料:人工合成塑料、合成纤维及合成橡胶等合成高分子材料的出现,加上已有的金属材料和陶瓷材料(无机非金属材料)构成了现代材料(除合成高分子材料以外,人类也合成了一系列的合金材料和无机非金属材料。超导材料、半导体材料、光纤等材料都是这一阶段的杰出代表)。 4.材料的复合化阶段:20世纪50年代金属陶瓷的出现标志着复合材料时代的到来。人类已经可以利用新的物理、化学方法,根据实际需要设计独特性能的复合材料(只要是由两种不同的相组成的材料都可以称为复合材料)。 5.材料的智能化阶段:如形状记忆合金、光致变色玻璃等等都是近年研发的智能材料(自然界中的材料都具有自适应、自诊断合资修复的功能,而目前研制成功的智能材料还只是一种智能结构)。 20 世纪以来,物理、化学、力学、生物学等学科的研究和发展推动了对于物质结构、材料的物理化学和力学性能的深入认识和了解。同时,金属学、冶金学、工程陶瓷技术、高分子科学、半导体科学、复合材料科学以及纳米技术等学科的发展促进了各种新型材料的产生,并推进了对于材料的制备、生产工艺、结构、性能及其相互之间关系的研究,为材料的设计、制造、工艺优化和材料功能和性能的合理使用,提供了充分的科学依据。现代材料科学更注重于研究新型复合材料和纳米材料的制备和创新,对于设计具有不同性能要求的材料复合工艺和纳米态材料的凝聚过程,以及各类材料之间的相互渗透和交叉的性能以及综合性能的研究给予了更多的重视。现代材料科学的发展不仅与揭露材料本质及其演化

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