初中物理知識(shí)點(diǎn):新材料及其應(yīng)用(半導(dǎo)體、超導(dǎo)體、納米材料、綠

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

新型材料:
新材料之一:納米材料
①納米定義:納米是長(zhǎng)度單位,1nm=10-9m即:十億分之一米;
②當(dāng)材料的微粒小到納米尺寸時(shí),材料的性能就會(huì)發(fā)生顯著變化.如:黃金在正常情況下呈金黃色,而它的納米顆粒卻變成了黑色,且熔點(diǎn)顯著下降;

新材料之二:超導(dǎo)材料
①超導(dǎo)材料:是一種電阻為零的材料
②超導(dǎo)材料的應(yīng)用:
a、利用超導(dǎo)零電阻特性實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率輸電可無(wú)損耗輸送強(qiáng)電流。
b、超導(dǎo)材料種類(lèi)多,應(yīng)用廣泛。(如:超導(dǎo)磁懸浮列車(chē))

新材料之三:半導(dǎo)體材料
有些材料,它的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,這類(lèi)材料稱為半導(dǎo)體,鍺、硅、砷化鎵等都是半導(dǎo)體材料。

新材料之四:形狀記憶合金
①形狀記憶合金:形狀記憶合金:加熱后能隨意拉長(zhǎng)和扭曲,冷卻后形狀不變;再次加熱可恢復(fù)到原來(lái)形狀。
②主要成分是:鎳和鈦;
③物理特性:當(dāng)溫度達(dá)到某一數(shù)值時(shí),材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致了外形的變化.

新材料之五:隱性材料
隱性材料:能吸收電磁波、彈性好、耐拉而壓硬度大



超導(dǎo)材料的特性:
1.零電阻
超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)電阻為零,能夠無(wú)損耗地傳輸電能。如果用磁場(chǎng)在超導(dǎo)環(huán)中引發(fā)感生電流,這一電流可以毫不衰減地維持下去。這種“持續(xù)電流”已多次在實(shí)驗(yàn)中觀察到。

2.抗磁性
超導(dǎo)材料處于超導(dǎo)態(tài)時(shí),只要外加磁場(chǎng)不超過(guò)一定值,磁力線不能透入,超導(dǎo)材料內(nèi)的磁場(chǎng)恒為零。

3.同位素效應(yīng)
超導(dǎo)體的臨界溫度Tc與其同位素質(zhì)量M有關(guān)。M越大,Tc越低,這稱為同位素效應(yīng)。例如,原子量為199.55的汞同位素,它的Tc是4.18開(kāi),而原子量為203.4的汞同位素,Tc為4.146開(kāi)。



記憶合金的應(yīng)用:
1. 記憶合金已用于管道結(jié)合和自動(dòng)化控制方面,用記憶合金制成套管可以代替焊接,方法是在低溫時(shí)將管端內(nèi)全擴(kuò)大約4%,裝配時(shí)套接一起,一經(jīng)加熱,套管收縮恢復(fù)原形,形成緊密的接合。美國(guó)海軍飛機(jī)的液壓系統(tǒng)使用了10萬(wàn)個(gè)這種接頭,多年來(lái)從未發(fā)生漏油和破損。船艦和海底油田管道損壞,用記憶合金配件修復(fù)起來(lái),十分方便。在一些施工不便的部位,用記憶合金制成銷(xiāo)釘,裝入孔內(nèi)加熱,其尾端自動(dòng)分開(kāi)卷曲,形成單面裝配件。

2. 記憶合金特別適合于熱機(jī)械和恒溫自動(dòng)控制,已制成室溫自動(dòng)開(kāi)閉臂,能在陽(yáng)光照耀的白天打開(kāi)通風(fēng)窗,晚間室溫下降時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。記憶合金熱機(jī)的設(shè)計(jì)方案也不少,它們都能在具有低溫差的兩種介質(zhì)間工作,從而為利用工業(yè)冷卻水、核反應(yīng)堆余熱、海洋溫差和太陽(yáng)能開(kāi)辟了新途徑,F(xiàn)在普遍存在的問(wèn)題是效率不高,只有4%~6%,有待于進(jìn)一步改進(jìn)。


3. 記憶合金在醫(yī)療上的應(yīng)用也很引人注目。例如接骨用的骨板,不但能將兩段斷骨固定,而且在恢復(fù)原形狀的過(guò)程中產(chǎn)生壓縮力,迫使斷骨接合在一起。齒科用的矯齒絲,結(jié)扎腦動(dòng)脈瘤和輸精管的長(zhǎng)夾,脊柱矯直用的支板等,都是在植入人體內(nèi)后靠體溫的作用啟動(dòng),血栓濾器也是一種記憶合金新產(chǎn)品。被拉直的濾器植入靜脈后,會(huì)逐漸恢復(fù)成網(wǎng)狀,從而阻止95%的凝血塊流向心臟和肺部。


4. 人工心臟是一種結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的臟器,用記憶合金制成的肌纖維與彈性體薄膜心室相配合,可以模仿心室收縮運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)在泵送水已取得成功。


4. 由于記憶合金是一種“有生命的合金”,利用它在一定溫度下形狀的變化,就可以設(shè)計(jì)出形形色色的自控器件,它的用途正在不斷擴(kuò)大。



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