材料科学
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读这一主题的简要总结
材料科学,研究固体的性质材料以及这些属性是由材料决定的作文和结构。它的增长汞合金的固态物理、冶金、化学,因为丰富多样的材料属性不能被理解的上下文任何一个单一的经典纪律。起源的基本理解属性,材料可以选择或设计一个巨大的各种各样的应用程序,从钢结构到计算机芯片。材料科学是重要的工程活动,如电子、航空、电信、信息处理,核能和能量转换。
本文方法的主题材料科学通过五个主要应用领域:能源、地面运输、航空航天、计算机和通信,和药品。讨论集中在每个领域的应用程序的基本要求和各种材料的能力来满足这些需求。
许多材料在材料科学研究和应用通常分为四类:金属、聚合物、半导体、陶瓷。来源、处理和加工这些材料的长度在几篇文章:冶金;弹性体(天然和合成橡胶);塑料;人造纤维;和玻璃和陶瓷工业。讨论了原子和分子结构化学元素和事。本文介绍应用程序被广泛的报道能量转换、运输、电子产品,医学。
材料能源
一个工业先进的社会在大量使用能源和原材料。交通、加热和冷却、工业流程、通讯机构——事实上,所有现代life-depend在流的物理特性和转换的能源和材料通过技术经济系统。这两个流动是紧密交织在一起,形成的命脉工业社会。材料科学能源使用之间的关系无处不在的而复杂。在能源生产的每个阶段、分布、转换和利用,材料起着关键作用,通常需要特殊材料属性。显著增长的属性和结构材料的理解使新材料,以及旧的改进,在科学的基础上开发,从而导致更大的效率并降低成本。
能源材料的分类
能源材料可以以多种方式分类。例如,他们可以分为被动或主动的材料。那些被动集团不参与实际的能量转换过程但作为容器,工具,或结构,如反应堆容器,管道、涡轮叶片、石油钻。活跃材料是那些直接参与能源conversion-such太阳能电池,电池,催化剂,超导磁体。
能源材料分类的另一种方法是通过在常规使用,先进的和未来可能的能源系统。在传统化石燃料等能源系统,水力发电,核反应堆,材料问题都得到了很好的理解和通常与结构力学性能或长期腐蚀等化学效应。先进能源系统发展阶段和在实际使用在有限的市场。这些包括从页岩油和沥青砂,煤的气化和液化、光电地热能源,风力发电。未来能源系统还没有商业化部署在任何重要程度上,需要更多的研究才能被使用。这些包括氢燃料和快中子增殖反应堆,超导磁铁生物质转换和存储电。
能源材料分类为被动或主动或与传统,先进的或未来的能源系统是有用的,因为它提供了一个的照片相关的材料的性质和程度的紧迫性的要求。但最照明理解框架的关系能源材料的材料特性,对各种能源的应用程序来说都是必不可少的。因为它的广度和多样性,这样的框架是最好的例子所示。在炼油,例如,反应容器必须有一定的机械和热性能,但催化过程是至关重要的。