铝镍合金氢化催化剂 那些动超导材料诞生趣事，你知道几个？

铝镍合金氢化催化剂 那些动超导材料诞生趣事，你知道几个？

简介：新材料支撑着高新技术的快速发展，推动社会文明进步，丰富了人们日新月异的物质生活和精神生活。 然而，意外发现神奇材料却更加令人兴奋和兴奋。 它将启发人们如何创造性地学习、工作和过更有意义的生活。

新材料的偶然发现，甚至成功开发并实际应用，对于研究人员来说绝非幸运！ 这得益于他们敏锐的观察能力、严谨的逻辑思维、深入的研究、高超的实验技能和可贵的创新精神。 形影不离。

下面，新材料在线将带您回顾那些关于材料诞生的感人又有趣的故事。

超导材料

1911年，荷兰物理学家翁内斯在研究金属汞的低温特性时，发现汞的电阻在4K时突然下降到很小的值（10）。 当他向汞中添加大量杂质时，它在液氦温度下向最小阻力状态的转变没有任何影响。 这说明一些固体在低温下电阻趋于零是这些固体的固有物理性质。 实验发现，有些固体在低温下电阻接近于零。 当电流在这些固体中流动时，没有电阻，也不会浪费电能。 Onnes于1913年首次将这种状态称为超导，Onnes教授因此获得了1913年诺贝尔物理学奖。 人们把这种零电阻现象称为超导，具有超导性的材料称为超导材料。

研究进展：已发现28种（金属元素或单质）具有超导性，如锆、钼、铌等； 超导化合物和超导合金有数千种，如镧钡铜氧化物、铌锗合金等。

应用领域：超导计算机、超导磁浮列车、超导有轨电车、电磁推进船、超导电缆、超导发动机和无损变压器。

超塑性合金

1920年，德国研究员罗森海因在研究一种锌铝铜合金时，发现这种合金与普通金属不同，冷轧后具有暂时较高的塑性。 当时，这被工程技术界认为是一个奇怪的现象。 1945年，前苏联学者鲍赫瓦尔对这一奇怪现象进行了深入研究，发现了许多有色金属合金中延展性特别显着的奇怪现象。

研究进展：目前世界上已发现超塑性合金200多种，如超塑性铜合金（Cu-38Zn）、超塑性锌合金（Zn-22Al-0.2Cu）、超塑性铝合金（A1-6Cu-Zr） ） ETC。

应用领域：用于制造导弹、人造卫星复杂器件、电子仪器零件、汽车外壳等。

无声金属

1950年代初期，英国人在研究合金时，不小心将一块含有8O锰的锰铜合金锭掉在地上。 实验人员只听到了微弱的声音。 这个意想不到的现象引起了他们的极大兴趣。 经过深入研究，我们最终获得了一种具有减振性能的锰铜铝铁镍合金，并将其称为“静音合金”或“减振合金”。

研究进展：已开发出钴镍合金、镁锆合金、镍钛合金、铁锆铝合金等数十种减振合金。

应用领域：航空航天、汽车制造、土木建筑、机械制造、火车轮、家用电器等。

玻璃不碎

1903年的一天，法国化学家本尼迪克蒂斯完成实验，在打扫实验室时，不小心从3m高的仪器架上碰落了一只平底烧瓶。 它掉到了地上，但没有摔碎。 简直满是裂缝。 因为忙着其他实验，我在这个烧瓶上贴了一张纸条，然后把它放在了角落里。 很快，本尼迪克蒂斯在报纸上看到一则车祸新闻：一辆公共汽车撞向一座大楼，车窗玻璃碎片砸伤了司机和乘客。 记者呼吁，迫切需要研发一种即使破碎也不会伤人的车窗玻璃。 于是本尼迪克蒂斯立刻拿出了角落里贴着纸条的烧瓶，开始研究起来。 他发现这是一个装满硝化纤维素溶液的烧瓶。 瓶壁上有一层薄膜，所以没有破裂。 由此，他深受启发，想到了将薄膜与玻璃“紧密结合”，并研制出一种新型的“夹层玻璃”。

研究进展：多种夹层玻璃已研制成功。 根据夹在中间的材料不同，可分为：纸、布、植物、丝、丝、金属丝等多种类型； 根据夹层之间粘合方式的不同，可分为：混合法夹层玻璃、干法夹层玻璃、中空夹层玻璃； 根据夹层类型的不同，可分为：普通夹层玻璃和防弹玻璃。

应用领域：航空挡风玻璃、汽车挡风玻璃、建筑玻璃。

记忆合金

1958年，美国海军军械实验室冶金学家布勒在研究镍钛合金时偶然发现，镍钛合金棒在不同温度下碰撞时会发出清脆的声音，但冷却到室温时却发出清脆的声音。沉闷的声音。 。 他敏锐地意识到温度会对合金的结构和硬度产生重大影响。 1963年，他在一次实验中，从仓库收到了弯曲的镍钛合金丝，使用起来不方便，于是他在实验前将这些合金丝一根一根拉直，然后进行实验。 令人惊讶和奇怪的现象发生了。 当实验温度升至一定值时，原本笔直的合金丝突然全部变成弯曲的形状，无一例外。 重复实验得到了相同的结果。 他们还发现，无论镍钛合金丝被拉伸得多么直，当温度达到一定值，即转变温度时，它都会恢复到原来的弯曲形状。 科学家将这种现象称为形状记忆效应，具有这种效应的合金称为形状记忆合金，简称“记忆合金”。

研究进展：科学家在镍钛合金中添加其他元素，进一步研发了钛镍铜、钛镍铁、钛镍铬等新型镍钛基形状记忆合金； 此外，还有其他类型的形状记忆合金，如：铜镍合金、铜铝合金、铜锌合金、铁基合金（Fe-Mn-Si、Fe-Pd）等。

应用领域：生物工程、医学、能源和自动化也有广阔的应用前景。

导电塑料

1970 年的一天，日本筑波大学的白川秀树教授要求他的一位韩国研究生用乙炔制造聚乙炔。 由于这名学生的日语不是很好，他听错了老师对实验中催化剂添加量的要求，结果添加了接近100倍的催化剂用量。 然而，这个错误居然带来了奇迹，他获得了一层银色闪亮的薄膜，略带导电性，很像金属。 事实上，聚乙炔应该是一种黑色粉末。 因为白川秀树教授深知个人力量不足以解决很多边缘问题，因此他曾公开表示愿意与各界科学家合作。 1977年，白川秀树与宾夕法尼亚大学物理学教授麦克迪米特一起研究这种塑料薄膜时，发现如果在乙炔聚合过程中加入碘，所得的聚乙炔会呈金黄色，其导电性也会提高。 3000万次。

研究进展：前德意志联邦共和国的教授使用白川秀树催化剂体系获得聚乙炔后，立即进行特殊的老化和拉伸取向处理，然后对聚乙炔薄膜进行掺杂。 结果，所得材料的电导率高于碘掺杂材料的电导率。 比率又增加了 3 个数量级。 的聚乙炔电导率与铜相似。 导电聚合物现已用于制造发光二极管，在传感器、电磁屏蔽、催化等方面也大显身手。

应用领域：抗静电添加剂、电脑抗电磁屏、智能窗、发光二极管、太阳能电池、手机、微型电视屏幕甚至生命科学研究等领域。

储氢合金

1974年的一天，日本松下电器工业中央研究所的研究人员将钛锰合金和氢气放入一个容器中，惊讶地发现氢气的压力竟然从1013下降到了101，还原后的氢气为“被钛锰合金吃掉了，它的“胃口”是相当大的。 钛锰合金消耗的氢比其本身大1000至3000倍。 由于这种合金在一定温度和压力下像海绵吸水一样吸收大量的氢，因此被称为“储氢合金”或“氢海绵”。

研究进展：已成功研制出多种储氢合金，如TiFe、ZrMn、LaNi等，既能储存氢气，又能释放氢气。 研究人员还在开发储氢合金，以提纯或提纯氢气； 他们设想将储氢合金作为氢燃料引入汽车和厨房设备中，既环保又高效。

应用领域：储氢、纯化和回收、氢燃料发动机、热压传感器和水热执行器、氢同位素分离及其在核反应堆中的应用、空调、热泵和储热、加氢和脱氢反应催化剂、加氢材料-镍电池。

不锈钢

第一次世界大战期间，一位金属专家被指派研究枪管在射击一段时间后因“锈斑”而损坏的问题。 在他的研究中，他使用了几种高铬含量的新型合金钢。 但用这种新型“铬钢”制成的枪管在第一枪发射后就碎成了碎片。 碎片被扔进废品堆，一两周后，专家注意到在生锈的废金属片中，铬钢桶的碎片仍然像以前一样闪闪发光。 “不锈钢”的巨大优点是偶然发现的。

研究进展：目前工业不锈钢有一百多种，开发的每种不锈钢在其特定应用领域都具有良好的性能。 。

应用领域：建筑应用、食品加工、餐饮、酿造和化学工业。

金属玻璃

1959年，加州理工学院的杜韦兹在研究两种晶体结构和化合价截然不同的元素能否形成固溶体时，意外发现了这种新材料。 他将高温金硅合金熔体喷射到高速旋转的铜辊上，以每秒百万度的冷却速度快速冷却熔体，首次制备出不透明玻璃。 当当时的一位物理学家看到这种材料时，他嘲笑它为“愚蠢的合金”。

研究进展：金属玻璃是迄今为止最强、最软的金属材料之一。 最强的钴基金属玻璃的强度记录为6.0GPa，最软的锶基金属玻璃的强度低至；

应用领域：在航空航天领域，卫星现在收集太阳能来维持运行的拉伸机构； 金属玻璃可用于制造动能穿甲弹和穿甲弹。 电压互感器铁芯； 手表外壳、高端手机、笔记本电脑外壳以及重要汽车零部件的应用。

新型工业聚合物

开发人员正在研究另一种塑料，突然容器中的溶剂硬化了。 最后，她用锤子将容器砸碎，但神秘物质并没有受损。 她不知道如何复制塑料，因此她加入了 IBM 的计算化学小组，并使用 IBM 的超级计算机对制备过程进行逆向分析，最终得出反应机理。 这种塑料被称为 PHT。

研究进展：这是一种全新的塑料，更准确地说是一种聚合物，比骨头还要坚固，重量与同体积的普通塑料相似，具有可重塑的能力，并且100%可回收。 。

应用领域：高分子新材料在航空航天、新材料、半导体等行业具有广泛的潜在用途。

聚四氟乙烯

1938 年，化学家罗伊·普朗克特 (Roy ) 希望创造出一种新型碳氟化合物，他回到实验室查看他在冰箱中进行的实验。 他检查了一个原本应该充满气体的容器，却发现气体已经消失了，只在容器壁上留下了一些白点。 普朗克特对这些神秘的化学物质非常感兴趣，并开始再次进行实验。 最终，这种新物质被证明是一种奇怪的润滑剂，具有极高的熔点，非常适合在军事装备中使用。 这种材料现在广泛用于不粘锅。

研究进展：成功开发了聚四氟乙烯不粘涂料系列，广泛应用于耐高低温、耐腐蚀材料、绝缘材料、防粘涂料等。

应用领域：仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理等。

有机发光二极管

OLED的研究源于一次偶然的发现。 1979年的一个夜晚，从事科学研究的华裔科学家唐志威博士在回家的路上突然想起自己把一件东西忘在实验室里了。 回来后，他在黑暗中发现了一些明亮的东西。 当我打开灯时，我发现这是一个正在发光的实验有机电池。 进展如何？ OLED研究开始，邓博士也被称为OLED之父。

研究进展：OLED产品已从实验室走向市场。 从1997年到1999年，OLED显示器的唯一市场是车载显示器。 2000年以后，产品的应用范围逐渐扩大到手机显示屏。 OLED在手机上的应用极大地促进了其技术的进一步发展和应用范围的迅速扩大，对现有的LCD、LED和VFD提出了强有力的挑战。

应用领域：3G通信领域、军事及特殊用途、柔性显示领域。

硬铝

1906年，德国科学家威尔姆计划观察热处理对含3.5%铜和0.5%镁的铝合金的影响。 但经过处理的合金并没有像希望的那样硬化。 他把合金扔到一边。 但几天后，他对自己的实验产生了怀疑，并决定重复一次。 结果，他惊讶的发现，几天前处理过的合金，强度和硬度都得到了极大的增强。 结果，他发现了时效硬化现象并制成了硬铝。

研究进展：热处理可以强化铝合金，包括铝铜镁系和铝铜锰系合金。 这类合金具有良好的强度和耐热性，但其耐腐蚀性不如纯铝和防锈铝合金。 在铝-铜-镁体系中添加铁和镍，可开发成具有良好高温强度和工艺性能的锻造合金。 铝铜锰合金具有良好的工艺性能，且易于焊接。 主要用于耐热、可焊接结构材料和锻件。

应用领域：该类合金广泛应用于各种构件和铆钉材料。 也广泛应用于造船、建筑等部门。

石墨烯

2004年，曼彻斯特大学的两位科学家 Gem和 发现，他们可以使用一种非常简单的方法来获得越来越薄的石墨片。 他们将石墨片从石墨上剥离下来，然后将石墨片的两面粘在特殊的胶带上。 当胶带被剥离时，石墨片可以分裂成两半。 如此不断地进行，纸张变得越来越薄。 最终，他们获得了仅由一层碳原子组成的片材，这就是石墨烯。 此后，制备石墨烯的新方法层出不穷。 经过五年的发展，人们发现将石墨烯带入工业生产领域已经不远了。 为此，两人荣获2010年诺贝尔物理学奖。

研究进展：石墨烯微芯片规模化生产技术已趋成熟，石墨烯微芯片下游应用的研发成果不断涌现。 单层石墨烯的规模化生产技术尚未实现。

应用领域：未来五年，光电显示、半导体、触摸屏、电子器件、储能电池、显示器、传感器、半导体、航空航天、军工、复合材料、生物医药等领域将出现爆发式增长字段。

纳米材料

1980 年的一天，德国物理学家格兰特前往澳大利亚。 当他独自驾车穿越澳大利亚沙漠时，开阔、孤独、孤独的环境让他的思维显得格外活跃和敏锐。 长期从事晶体材料研究，了解晶粒尺寸对材料性能影响很大。 晶粒越小，强度越高。 格蕾特的上述想法只是材料的一般规则。 他的思绪一步步加深。 如果构成这种材料的晶体颗粒细到只有几纳米，那么这种材料会是什么样子呢？ 或许还会有“翻天覆地”的变化！ 格莱特带着这些想法回到中国后，立即开始了实验。 经过近四年的努力，他终于在1984年制备出了尺寸只有几纳米的超细粉末，包括各种金属、无机化合物、有机化合物的超细粉末。 。

研究进展：纳米技术的基础理论研究和新材料开发等应用研究发展迅速。 在产业发展方面，除美国、日本、中国等少数国家已初步规模化生产纳米粉体材料外，纳米生物材料、纳米电子器件材料、纳米医学诊断材料等产品仍处于起步阶段。发展阶段。

应用领域：传统材料、医疗器械、电子设备、涂料等。

橡皮

1493年，当意大利航海家哥伦布第二次航行探索美洲时，他看到印第安人正在玩从树上取下的乳胶制成的球。 球落地时弹得很高。 1736年，参加南美科学考察的法国科学家康达明从秘鲁带回了一些橡胶制品和橡胶树的相关资料。 他详细介绍了橡胶树的起源、当地居民采集乳胶的方法以及利用橡胶制作盆栽盆栽等。 制鞋工艺。 1819年，苏格兰化学家 Toshi发现煤焦油可以溶解橡胶。 之后，人们开始用煤焦油、松节油等溶解橡胶来制造防水布。 世界上第一家橡胶工厂于1820年在英国格拉斯哥建立。

研究进展：传统橡胶技术已经非常成熟，目前正向提质降耗、高性能低成本两个极端方向发展。

应用领域：日用、医疗等轻工橡胶制品； 矿山、交通、建筑、机械、电子等重工业和新兴行业橡胶生产设备或橡胶零部件。

3M水砂纸

1920年，来自费城的年轻人奥基住在一家玻璃工厂的隔壁。 他看到打磨工人整天在灰尘较多的环境中用砂纸打磨玻璃，不禁对打磨工人的健康深感担忧。 打磨一定要沾满灰尘吗？ 突然我灵机一动——如果有水磨砂纸的话，灰尘会减少很多！ 我立即写信给当时在矿砂行业颇有名气的3M公司，索要打磨样品，并开始研究水性砂纸。

研究进展：水基砂纸现已在世界各地的砂磨车间上市。

应用领域：打磨金属、木材等表面，使其光滑、洁净。