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解密高技术领域新宠:功能材料专业
2014-05-16 17:22:05
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元素商城整理编辑:我国非常重视功能材料的发展,在国家攻关、863计划、973计划、国家自然科学基金等计划中,功能材料都占有很大比例。在九五、十五国防计划中还将特种功能材料列为国防尖端材料。这些科技行动的实施,使我国在功能材料领域取得了丰硕的成果。在863计划支持下,开辟了超导材料、平板显示材料、稀土功能材料、生物医用材料、储氢等新能源材料,金刚石薄膜,高性能固体推进剂材料,隐身材料,材料设计与性能预测等功能材料新领域,取得了一批接近或达到国际先进水平的研究成果,在国际上占有了一席之地。镍氢电池、锂离子电池的主要性能指标和生产工艺技术均达到了国外的先进水平,推动了镍氢电池的产业化;功能陶瓷材料的研究开发取得了显著进展,以片式电子组件为目标,我国在高性能瓷料的研究上取得了突破,并在低烧瓷料和贱金属电极上形成了自己的特色并实现了产业化,使片式电容材料及其组件进入了世界先进行列;高档钕铁硼产品的研究开发和产业化取得显著进展,在某些成分配方和相关技术上取得了自主知识产权;功能材料还在两弹一星、四大装备四颗星等国防工程中作出了举足轻重的贡献。但是,我国目前功能材料的创新性研究不够,申报的专利数,尤其是具有原创性的国际专利数与我国的地位远不相称,有待改进和发展。
功能材料不仅是发展我国信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料,而且是改造与提升我国基础工业和传统产业的基础,直接关系到我国资源、环境及社会的可持续发展。
在未来的5到10年,我国经济、社会及国家安全对功能材料及相关人才有着巨大的需求,功能材料的研究及人才的培养是关系到我国能否顺利实现第三步战略目标的关键。
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化学词典告诉你碳纤维分类及制备方式。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。 碳纤维的分类碳纤维按原料来源可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维;按性能可分为通用型、高强型、中模高强型、高模型和超高模型碳纤维;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕、模量为100G帕左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000兆帕、模量250G帕)和高模型(模量300G帕以上)。强度大于4000兆帕的又称为超高强型;模量大于450G帕的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。市场上90%以上碳纤维以PAN基碳纤维为主。由于碳纤维神秘的面纱尚未完全揭开,人们还不能直接用碳或石墨来制取,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)为原料,将有机纤维与塑料树脂结合在一起炭化制得碳纤维。碳纤维的制备方式工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类,但主要生产前两种碳纤维。由粘胶纤维制取高力学性能的碳纤维必须经高温拉伸石墨化,碳化收率低,技术难度大,设备复杂,原料丰富碳化收率高,但因原料调制复杂、产品性能较低,亦未得到大规模发展;由聚丙烯腈纤维原丝制得的高性能碳纤维,其生产工艺较其他方法简单,产量约占全球碳纤维总产量的90%以上。

化学词典告诉你磷酸氢二钠的使用方法及用法用量。磷酸氢二钠又称酸性磷酸钠,分子式为NaH2PO4·2H2O和NaH2PO4,相对分子质量为156.01和119.98。分无水物与二水物,二水物为无色至白色结晶或结晶性粉末,无水物为白色粉末或颗粒。 磷酸氢二钠的使用方法在日本,磷酸二氢钠在酿造、乳制品等食品加工中,用作酸度调节剂;在肉制品中用作结着剂和稳定剂,用量为0.4%左右。按FAO/WHO(1984)规定,磷酸二氢钠用于:低倍浓缩乳、甜炼乳和稀奶油,用量为0.2%(以无水物计);奶油粉、奶粉,用量为0.5%;加工干酪,用量为0.9%(以P计);午餐肉、熟火腿、熟肉末等,用量为0.3%(单用或与其他磷酸盐合用量,以P2O5计);即食肉汤、羹,用量为1%;冷饮,用量为0.2%。此外,在咸牛肉中用量为0.2%~3.0%。磷酸氢二钠的用法用量服用本药时,餐后立即服用或进餐时同时服用,以减少胃肠道反应,服用本药前应将其完全溶解于水中。(1)低磷血症口服相当于250mg(8mmol)磷的磷酸钠溶液,口服,每日4次;治疗维生素D佝偻病时,每次用量可加至500mg(16mmol)磷。为防止异位钙化,血清磷大于1.5mmol/L(4.5mg/dl)时应停止补磷。为减轻胃肠道症状,药液可稀释于半杯水中餐后服用。(2)酸化尿液及防止尿路结石复发一般应用磷酸二氢钠和磷酸钾合剂,两者比例约为2:1。将配置的1g磷酸盐稀释于一杯水中,餐后及睡前服用,每日4次。如应用上述剂量,尿量未达满意酸化,则可每2小时用1g磷酸盐,24小时不超过8g磷酸盐。

元素百科为您介绍中国非线性石英光子晶体光纤研制取得新进展。中国科学院上海光学精密机械研究所研究员廖梅松带领非线性光纤课题组刘垠垚、吴达坤等人,在高非线性光子晶体光纤的研制方面取得了新进展。 高非线性光子晶体光纤的应用由于高非线性光子晶体光纤具有普通阶跃型光纤所不具备的特殊色散和高非线性,是产生超连续谱激光的核心器件。超连续谱是一种具有超宽的光谱和高度方向性的高亮度宽带光源,在生物医学、超快光谱学、光纤通信、高分辨成像、传感技术等方面有着重要应用。什么是高非线性石英光子晶体光纤高非线性石英光子晶体光纤由多圈尺寸在波长量级的空气微孔包围细小的纤芯构成,其结构精细复杂,拉制工艺难度极高。该课题组通过精确控制光纤拉制过程中的温度、张力、速度等参数,研制出了适合1μm掺镱光纤激光器泵浦的光子晶体光纤,其外径120μm,纤芯直径5μm,零色散波长为1040nm。采用该光纤在1055nm飞秒光纤激光器的泵浦下,获得了光谱覆盖整个可见光波段的超连续谱输出。该光纤的成功研制标志着上海光机所已掌握包括高非线性光子晶体光纤结构设计、预制棒制作、拉丝的全链路核心关键技术,为今后实现该光纤的器件化应用打下了重要基础。