Introduction aux nouveaux matériaux

Les nouveaux matériaux font référence à des matériaux structurels nouvellement développés ou en cours de développement offrant d'excellentes performances et à des matériaux fonctionnels dotés de propriétés. Les matériaux structurels utilisent principalement leurs propriétés mécaniques telles que la résistance, la ténacité, la dureté et l'élasticité. Tels que les nouveaux matériaux céramiques, les alliages amorphes (verre métallique), etc. Les matériaux fonctionnels utilisent principalement leurs fonctions et effets physiques électriques, optiques, acoustiques, magnétiques, thermiques et autres. Ces dernières années, les nouveaux matériaux étudiés et développés dans le monde comprennent principalement de nouveaux matériaux métalliques, des céramiques fines et des fibres optiques, etc.

Avec le développement de la science et de la technologie, les gens ont développé de nouveaux matériaux basés sur des matériaux traditionnels et conformément aux résultats de la recherche scientifique et technologique moderne. Les nouveaux matériaux sont classés en quatre grandes catégories en fonction de leurs composants : les matériaux métalliques, les matériaux inorganiques non métalliques (tels que la céramique, les semi-conducteurs à l'arséniure de gallium, etc.), les matériaux polymères organiques et les matériaux composites. Les matériaux sont classés en matériaux structurels et matériaux fonctionnels en fonction de leurs propriétés. Les matériaux structurels utilisent principalement les propriétés mécaniques et physiques des matériaux pour répondre aux exigences de performance telles que la résistance, la rigidité élevée, la dureté élevée, la résistance aux températures élevées, la résistance à la corrosion et la résistance aux radiations. Les matériaux fonctionnels utilisent principalement les effets électriques, magnétiques, acoustiques, photothermiques et autres des matériaux pour remplir certaines fonctions, tels que les matériaux semi-conducteurs, les matériaux magnétiques, les matériaux photosensibles, les matériaux thermosensibles, les matériaux furtifs et les matériaux de fabrication, les matériaux nucléaires pour les bombes à hydrogène, etc. Par exemple, le développement réussi du silicium ultra pur et de l’arséniure de gallium a conduit à la naissance de circuits intégrés à grande échelle, augmentant la vitesse de calcul des ordinateurs de plusieurs centaines de milliers de fois par seconde à plus de dix milliards de fois par seconde. Pour chaque augmentation de 100 ℃ de la température de fonctionnement des matériaux des moteurs d’avion, la poussée peut augmenter de 24 %. Les matériaux furtifs peuvent absorber les ondes électromagnétiques ou réduire le rayonnement infrarouge des armes et des équipements, ce qui rend difficile leur détection par les systèmes de détection ennemis, etc.

L’une des principales orientations du développement technologique du XXIe siècle est la recherche et l’application de nouveaux matériaux. La recherche sur de nouveaux matériaux représente une avancée plus profonde dans la compréhension et l'application par l'humanité des propriétés des substances.