混合材料的定义和分类欧洲杯足球竞彩

Makoto Nanko

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AZojomo体积(ISSN 1833 - 122 x) 2009年8月6日

主题

文摘
关键字
介绍
混合材料的定义和分类描述的文学欧洲杯足球竞彩
混合复合材料欧洲杯足球竞彩
无机/有机混合动力车
杂化的函数
混合材料的新分类欧洲杯足球竞彩
总结
确认
引用
详细联系方式

文摘

一个新系统的定义和混合材料的类别提出了。欧洲杯足球竞彩(1)structurally-hybridized材料类别,在化学键(2)杂化材料,(3)f欧洲杯足球竞彩unctionally-hybridized材料。不同类别的混合杂交的材料可以使用不同的设计概念。欧洲杯足球竞彩系统设计所需的函数概念的杂交具有优越性能的新型functionally-hybridized材料的发展和新的功能。欧洲杯足球竞彩

关键字

混合材料、复合欧洲杯足球竞彩材料、化学键、功能

介绍

1997年丰田的混合动力汽车Pryus出现以来,混合动力汽车已成为普遍。最近,“混合”一词也被用于材料科学与工程。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球虽然术语“混合”和“混合材料”已经用来表达材料混合使用不同的材料,不同材料欧洲杯足球竞彩组成的材料通常被称为“复合材料”。在许多情况下,当使用“混合”这个词,这个词是没有定义,混合材料和复合材料的区别也没有澄清。欧洲杯足球竞彩

在本文中,一个新的系统的定义和分类的混合材料提出了为了理解各种类型的混合材料和复合材料,并建立材料设计的新概念。欧洲杯足球竞彩混合材料的新类别是基于的概念,“杂化是什么?”欧洲杯足球竞彩

混合材料的定义和分类描述的文学欧洲杯足球竞彩

山本等。[1]定义的混合材料的混合两种或两种以上材料新的属性由电子轨道欧洲杯足球竞彩之间形成每一个材料,如聚合物和硅醇分子间共价键无机/有机混合动力车(稍后介绍)。Makishima[2]物质分类为三个材料的化学键模式,即。欧洲杯足球竞彩、金属、有机材料及其聚合物、陶瓷。欧洲杯足球竞彩他还将混合材料定义为两个或两个以上的混合物材料欧洲杯足球竞彩新化学键。他提出了分类的混合材料及其相关材料如下:欧洲杯足球竞彩

1. 复合材料:材料组成的矩阵和mic欧洲杯足球竞彩ron-level色散的混合物
   
2. 纳米复合材料:亚微米级别类似的材料的混合物欧洲杯足球竞彩
   
3. 混合动力:亚微米级的混合不同种类的材料欧洲杯足球竞彩
   
4. Nanohybrids:原子或分子水平上混合不同的材料和不同的材料之间的化学键欧洲杯足球竞彩
   

Makisima解释说,混合动力车和nanohybrids之间的区别不是很明显,而且在许多情况下,纳米复合材料包括混合动力车和nanohybrids。Gomez-Romero和桑切斯[3]或inorganic-biomaterials混合欧洲杯足球竞彩材料定义为有机-无机杂化材料。他们还提到,特征尺度小于103纳米的混合材料。欧洲杯足球竞彩他们没有提供一个严格的定义的混合材料,并没有提及新的电子轨道或化学键的形成。欧洲杯足球竞彩桑切斯Makisima分类和Gomez-Romero &定义,混合物的材料都集中在特征尺度的角度和材料类别。欧洲杯足球竞彩他们的定义“混合材料”需要一个原子或纳米级材料的混合物。欧洲杯足球竞彩图1显示了一个分类的材料由不同尺度水平,日本作为材料科学提出的社会[4欧洲杯足球竞彩]。欧洲杯线上买球

图1所示。材料在不同规模的分类水平[4]。欧洲杯足球竞彩

另一方面,阿什比[5]定义的混合材料,”的组合两个或两个以上的材料在一个预先确定的几何和欧洲杯足球竞彩规模,优化服务特定的工程目的”。Hagiwara和铃木[6]所述混合材料作为一个故意的组合两个或两个以上的材料,称欧洲杯足球竞彩赞对方super-functions或组成材料不具备的新功能。根据他们的标准,混合材料和复合材料在撒谎的区别它们的功能和/或属性。欧洲杯足球竞彩混合材料必须具欧洲杯足球竞彩有优越的功能或属性比较传统的复合材料。在本文中,作者提出了系统化的标准混合材料的角度杂交的目的。欧洲杯足球竞彩在目前的提议,混合材料可以区分为三类:欧洲杯足球竞彩

1. Structurally-hybridized材欧洲杯足球竞彩料,
   
2. 欧洲杯足球竞彩杂化材料的化学键
   
3. Functionally-hybridized材欧洲杯足球竞彩料,
   

混合复合材料欧洲杯足球竞彩

混合复合材料是一种“混合”和“复合”[7]。这种材料是复合材料的杂交,例如,与两个或更多类型的纤维复合材料加固或组成的层状复合材料纤维增强金属和金属薄欧洲杯足球竞彩箔。“混合”的含义在混合复合材料宏观结构的杂交金相规模。欧洲杯足球竞彩

在某些情况下涉及功能材料、“混合材料”这个术语可能会更好。欧洲杯足球竞彩因为结构复合材料,如碳/碳复合材料和金属基复合材料已经非常流行,“复合材料”这个词可能听起来传统功能材料的研究。欧洲杯足球竞彩

本节中描述的混合材料是欧洲杯足球竞彩复合材料宏观的杂交混合物。这些材料可以被理解的属性的属性组合的组件欧洲杯足球竞彩材料,例如,混合物的规则。这些材料应该欧洲杯足球竞彩称为“structurally-hybridized材料”,因为杂交的宏观结构的目的是结合或混合材料。纳米复合材料,复合材料特点规模不到micro-meter,宏观复合材料相比,有优秀的属性。其细微观结构或晶界影响负责纳米复合材料的优良性能。纳米复合材料是为了有一个混合的纳米结构。因此,纳米复合材料是一种structurally-hybridized材料。欧洲杯足球竞彩然而,一些纳米复合材料有优良性能的基础上,特殊的化学键组成材料之间的界面。欧洲杯足球竞彩在这种情况下,混合的目的不是创造复合结构,而不是创建新的化学键。

无机/有机混合动力车

无机/有机混合动力车已收到大量的注意力从许多不同的领域,并已明确的材料科学与工程的热点话题。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球Suyama[8]提出了三种类型的无机/有机混合动力车,分类结构差异的基础上,在无机和有机材料的杂交。欧洲杯足球竞彩无机/有机混合动力车的第一个例子是organic-modified硅酸盐溶胶-凝胶处理臆造出来的。organic-modified硅酸盐,如图2所示(一个),有良好的机械性能由于强共价键硅和有机分子之间的混合分子[8]。混合材料制作以欧洲杯足球竞彩这样一种方式不仅包括分散二氧化硅集群为高分子材料,还具有特殊的硅和有机分子之间的化学键,在与传统的复合材料。如今,有许多类型的无机/有机混合动力车。粘土/聚合物混合的一个例子是一个无机/有机混合材料,如图2所示(b)。强大的化学键之间的硅酸盐层和聚合物分子提供了改进的机械性能和较低的透气性比聚合物材料。欧洲杯足球竞彩

图2。形态的无机/有机混合动力车[8]。

如图3所示,结构性粘土组成的混合材料和纳米复合材料和聚合物材料是非常清楚的[9]。欧洲杯足球竞彩

图3。不同无机混合动力车和无机纳米复合材料;的例子Clay-Nylon系统[9]。

无机/有机混合动力车不是一个简单的无机和有机材料的组合。欧洲杯足球竞彩他们是一个新类别的材料,具有特殊的无机和有机材料之间的欧洲杯足球竞彩化学键,也就是不同的化学键特征。一些无机/有机混合动力车有良好的热阻在1000ºC[10],他们不再是一般意义上分为有机材料。欧洲杯足球竞彩
涉及金属原子的有机分子或无机金属氧化物通过化学键是所谓的混合分子[11]。他们被认为是无机/有机混合动力车的前兆。一些混合分子显示独特的催化活性、光学特性、电气特性,等等。

在无机/有机混合动力车,特定的有机和无机物种之间的化学键产生宏观尺度的优良性能。
发展特定的有机和无机分子间化学键的形成类似于不同种类的分子或原子之间的杂化轨道。山田等。[1]提出的“混合”材料通过扩大无机/有机混合材料的概念。欧洲杯足球竞彩

混合材料是基于欧洲杯足球竞彩不同的分子之间的相互作用,出现类似于杂化轨道或轨道不同的分子和原子之间的转换。混合材料被视为欧洲杯足球竞彩边缘区域材料在有机、无机和金属材料,应该区别structurally-hybridized材料由于杂交的概念是完全不同的结构混合动力车。Niizeki[12]还描述了混合材料涉及两个或两个以上的各种化学键由欧洲杯足球竞彩“组合”两个或两个以上的单片材料,因此混合材料性能优越和/或新功能与组件整体同行相比。在本文中,这些混合材料被称为“化学键材料杂化”。欧洲杯足球竞彩

杂化的函数

催化剂和吸附剂,如TiO₂/石墨,TiO₂/羟磷灰石和TiO₂/ SiO₂,比整体式催化剂更好的分解能力的有机化合物(13 - 15)。尽管TiO₂催化剂有良好的光催化性能,他们无法吸收分子被分解。因此,整体式催化剂分解率低的有机分子。为了克服这一缺点,提出了催化剂和吸附剂的杂交。这些类型的催化剂被称为“混合催化剂”。

智能材料、智能材料可以被欧洲杯足球竞彩定义为结构材料具有传感功能,自动复位功能和记忆功能。他们通常是复合材料(16、17)。欧洲杯足球竞彩离子导电陶瓷和电子导电材料的杂交导致的气体选择性渗透固体,如氢气或氧气(18、19),在这样的材料组合,开发特殊的化学键不发生。欧洲杯足球竞彩
相当的组合两个或两个以上的函数会导致新的或上级函数来创建。因此,建立一个可以建立新的功能或超级函数相结合的杂交的功能材料。在这里,这些类型的混合材料被定义为“functional欧洲杯足球竞彩ly-hybridized材料”。

当某些属性的材料提供了用户好处(有时负面影响),属性可以被定义为一个函数的材料。在本节中,将分类的功能材料。欧洲杯足球竞彩表1显示了材料的分类功能。

函数(2)(6)组合的主要功能(功能(1)),所以可以称为高阶函数。Functionally-hybridized材欧洲杯足球竞彩料可以被定义为复合材料与人工创建函数,由老练地混合两种或两种以上的材料。摘要必须考虑如何创建优越的功能functionally-hybridized材料通过混合两种或两种以上的材料。欧洲杯足球竞彩理解函数创建functionally-hybridized材料设计functionally-hybridized材料至关欧洲杯足球竞彩重要。

表1。材料分类功能。

不。	功能	讲话
(1)	单一的功能	质量、强度、导电性、耐蚀性等。
(2)	二次函数	热电函数、比强度、热容等。
(3)	传感	属性变化,相应的输入信号
(4)	化学反应的功能	催化、选择性渗透等。
(5)	智能	自愈、形状记忆、记忆功能等。
(6)	环境功能	破坏力的影响、回收性能等。
(7)	生物/以人为本函数	毒性、生物活性、颜色、触觉印象等。
(8)	特定于应用程序的函数	切削刀具的性能

尽管材料用户确定材料的基础上,材料的功能特性,杂化材料的行为和机制来创建自己的函数使用杂交是材料科学的一个欧洲杯足球竞彩问题。欧洲杯线上买球表2和图3列出杂交的行为及其机制来创建材料函数。

表2。在混合Functionally-Hybridized材料的创建函数。欧洲杯足球竞彩

没有	行动	讲话
(一)	平均	创建平均属性通过混合两种或两种以上的材料欧洲杯足球竞彩
(b)	补充和加强	改善和加强功能混合材料的其他材料欧洲杯足球竞彩
(c)	除了	不同的功能添加到材料与其他材料混合欧洲杯足球竞彩
(d)	协作	通过合作创建新功能在不同的材料不同的功能欧洲杯足球竞彩
(e)	创建	创建新的函数通过混合不同的材料欧洲杯足球竞彩

表3。机制来创建函数在Functionally-Hybridized材料。欧洲杯足球竞彩

没有	机制	讲话
(一)	界面效应	整改:Schottokey二极管
(b)	固定效应	的位错:沉淀硬化合金,将磁场:超导氧化物
(c)	量子效应	纳米复合材料
(d)	形态的影响	光散射和反射,光子晶体等。
(e)	组合效应	新功能由函数的组合
(f)	乘数效应	每个组件功能增强相互作用造成的

在传统的复合材料,structurally-hybridized材料,平均(a)和(b)补充/加强通常应用。欧洲杯足球竞彩智能材料和智能材料分为(欧洲杯足球竞彩c)的功能。他们是functionally-hybridized材料的一种。欧洲杯足球竞彩一些杂交方法的材料创造出新的功能(d)协作和创造(e)。欧洲杯足球竞彩

欧洲杯足球竞彩杂化材料的化学键有一个独特的电子状态是由混合材料,和他们有潜力有独特的功能。另一方面,与行动(e)协作functionally-hybridized材料,混合每个材料的欧洲杯足球竞彩不同的属性创建新的功能。因此,一个新的化学键的形成状态通过混合材料不是首选。欧洲杯足球竞彩例如,pn结了整流行为特定的能带结构的界面。然而,界面化学键pn结不是主要的债券。也就是说,pn结不是化学键的杂化材料;它实际上是一个functionally-hybridized材料。

混合材料的新分类欧洲杯足球竞彩

正如前面提到的,有三种类型的杂化材料,也就是说,混合材料。欧洲杯足球竞彩提出的混合材料的分类根据Makishima列出如下:欧洲杯足球竞彩

1. Structurally-Hybridized材欧洲杯足球竞彩料(复合材料)
   
2. 欧洲杯足球竞彩杂化材料的化学键
   
3. Functionally-Hybridized材欧洲杯足球竞彩料

图4显示了混合动力汽车的三个不同类别之间的关系。一些混合材料可能很难清楚欧洲杯足球竞彩地分配到一个特定类型的分类提出了这里。

图4。Structurally-Hybridized材料之间的关系,在化学键和Functiona欧洲杯足球竞彩lly-Hybridized材料杂化材料。

例如,有混合动力车的功能材料在化学键和functionally-hybridized杂化材料;欧洲杯足球竞彩协同陶瓷(20、21)通常是一个混合不同的杂交这里描述的概念。协同陶瓷的概念结构元素覆盖的同时控制多个规模与结构控制令人心灰意冷,导致几个权衡的协调强度和韧性等功能。协同陶瓷的概念包括杂交功能实现协调tread-off功能通过控制材料结构从原子层面宏观规模。协同陶瓷的概念仅仅是混合物的三个不同的杂交这里描述的概念。
最重要的方面提出的混合材料的分类是不同类别的混合动力车可以作为不同的杂交的基础概念。欧洲杯足球竞彩Structurally-hybridized材欧洲杯足球竞彩料是基于规则的混合物。欧洲杯足球竞彩杂化材料的化学键可以使用量子化学计算机仿真设计的有关电子轨道。Functionally-hybridized材欧洲杯足球竞彩料应该创建基础概念协调各功能组件的材料,导致新功能或超级功能。不幸的是,函数的杂交的概念尚未建立。系统概念设计functionally-hybridized材料将是一个新课题的研究在材料科学与工程。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

总结

一个新的系统的定义和分类提出了本文的混合材料。欧洲杯足球竞彩(1)structurally-hybridized材料类别,在化学键(2)杂化材料,(3)f欧洲杯足球竞彩unctionally-hybridized材料。不同类别的混合杂交的材料可以使用不同的设计概念。欧洲杯足球竞彩

functionally-hybridized材料系统的设计理念,如何创建函数的材料的组合两个或两个以上的函数组欧洲杯足球竞彩成材料的混合,需要开发新的functionally-hybridized材料具有优越的特性和新的功能。

确认

作者表示感谢日本政府部分支持这项工作通过21世纪卓越中心(COE)计划的教育,文化,体育,科学和技术(下边了)。欧洲杯线上买球

引用

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长冈理工大学
1603 - 1,Kamitomioka
长冈,新泻940 - 2188
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这篇文章也发表在印刷形式“材料和材料加工技术的进步”,11 [1](2009)1 - 8。欧洲杯足球竞彩