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新型功能材料有哪些

新型功能材料主要包括电子信息、能源、纳米、生物医用、高温超导、金刚石薄膜等材料。其中,最被外界熟知的有磁性材料、锂离子电池材料、太阳能电池材料等。 超导材料以NbTi、Nb3Sn为代表的实用超导材料已实现了商品化，在核磁共振人体成像（NMRI）、超导磁体及大型加速器磁体等多个领域获得了应用。 生物医用材料 作为高技术重要组成部分的生物医用材料已进入一个快速发展的新阶段，其市场销售额正以每年16%的速度递增，预计20年内，生物医用材料所占的份额将赶上药物市场，成为一个支柱产业。 生态环境材料 生态环境材料是20世纪90年代在国际高技术新材料研究中形成的一个新领域，其研究开发在日、美、德等发达国家十分活跃。 智能材料智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。

新型生物材料有哪些

按材料功能划分：

*1、血液相容性材料 如人工瓣膜、人工气管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等；

*2、软组织相容性材料 如隐形眼睛片的高分子材料,人工晶状体、聚硅氧烷、聚氨基酸等,用于人工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补等领域；

*3、硬组织相容性材料 如医用金属、聚乙烯、生物陶瓷等,关节、牙齿、其它骨骼等；

*4、生物降解材料 如甲壳素、聚乳酸等,用于缝合线、药物载体、粘合剂等；

*5、高分子药物多肽、胰岛素、人工合成疫苗等,用于糖尿病、心血管、癌症以及炎症等.

按材料来源分类：

*1、自体材料

*2、同种异体器官及组织；

*3、异体器官及组织；

*4、人工合成材料；

*5、天然材料

根据组成和性质分为：

* 1、生物医用金属材料

* 2、医用高分子材料

* 3、医用无机非金属材料

生物医用金属材料

较优秀的生物医用金属材料有,医用不锈钢、钴基合金、钛及钛合金、镍钛形状记忆合金、金银等贵重金属、银汞合金、钽、铌等金属和合金.

⑴医用不锈钢

具有一定的耐腐蚀性和良好的综合力学性能,且加工工艺简便,是生物医用金属材料中应用最多,最广的材料.

常用钢种有US304、316、316 L、317、317L等.

医用不锈钢植入活体后,可能发生点蚀,偶尔也产生应力腐蚀和腐蚀疲劳.医用不锈钢临床前消毒、电解抛光和钝化处理,可提高耐蚀性.

医用不锈钢在骨外科和齿科中应用较多.

⑵钴基合金

钴基合金人体内一般保持钝化状态,与不锈钢比较,钴基合金钝化膜更稳定,耐蚀性更好.在所有医用金属材料中,其耐磨性最好,适合于制造体内承载苛刻的长期植入件.

在整形外科中,用于制造人工髋关节、膝关节以及接骨板、骨钉、关节扣钉和骨针等.在心脏外科中,用于制造人工心脏瓣膜等.

⑶医用钛和钛合金

不仅具有良好的力学性能,而且在生理环境下具有良好的生物相容性.由于其比重小,弹性模量较其他金属更接近天然骨,故广泛应用于制造各种能、膝、肘、肩等人造关节.此外,钛合金还用于心血管系统.钛合金耐磨性能不理想,且存在咬合现象,限制了其使用范围.

生物医用高分子

按应用对象和材料物理性能分为软组织材料、硬组织材料和生物降解材料.其可满足人体组织器官的部分要求,因而在医学上受到广泛重视.目前已有数十种高分子材料适用于人体的植入材料.

* 软组织材料：故主要用作为软组织材料,特别 是人工脏器的膜和管材.聚乙烯膜、聚四氟乙烯膜、硅橡胶膜和管,可用于制造人工肺、肾、心脏、喉头、气管、胆管、角膜.聚酯纤维可用于制造血管、腹膜等.

* 硬组织材料：丙烯酸高分子（即骨水泥）、聚碳酸醋、超高分子量聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）、尼龙、硅橡胶等可用于制造人工骨和人工关节.

* 降解材料：脂肪族聚醋具有生物降解特性,已用于可接收性手术缝线.

生物医用无机非金属材料

生物无机材料主要包括生物陶瓷、生物玻璃和医用碳素材料.

按植入生物活体内引起的组织与材料反应,生物陶瓷分为：

⑴近于惰性的生物陶瓷,如氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷、硼硅酸玻璃；

⑵表面活性生物陶瓷,如磷酸钙基生物陶瓷、生物活性玻璃陶瓷；

⑶可吸收性生物陶瓷,如偏磷酸三钙生物陶瓷、硫酸钙生物陶瓷.

生物活性玻璃陶瓷植入活体后,能够与体液发生化学反应,并在组织表面生成羚基磷灰石层,故可用于人工种植牙根、牙冠、骨充填料和涂层材料.

与自然骨比较,生物活性玻璃陶瓷虽然具有较高的强度,但韧性较差,弹性模量过高,易脆断,在生理环境中抗疲劳性能较差,目前还不能直接用于承力较大的人工骨.

医用碳素材料：具有接近于自然骨的弹性模量.

医用碳素材料疲劳性能最优,强度不随循环载荷作用而下降.无序堆垛的碳材料耐磨性理想.

医用碳素材料在生理环境中较稳定,近于惰性,具有较好的生物相容性,不会引起凝血和溶血反应,特别适合于在生理环境中使用.

医用碳材料已大量用于心血管系统的修复,如人工心脏瓣膜、人工血管.还可作为金属和聚合物的涂层材料.

生物医用复合材料

生物医用复合材料是由二种或二种以上不同材料复合而成的.

按基材分为：高分子基、陶瓷基、金属基等生物医用复合材料.

按增强体形态和性质分为纤维增强、颗粒增强、生物活性物质充填生物医用复合材料.

按材料植入体内后引起的组织与材料反应分为：生物惰性、生物活性和可吸收性生物医用复合材料.[1]

新型材料有哪些种类

新材料包括：特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能复合材料、前沿新材料。

1、特种金属功能材料(新型半导体材料、稀贵金属、精细合金等)。

2、高端金属结构材料(工模具钢、轴承钢、特种镁合金、钛合金、耐蚀钢、特种不锈钢等)。

3、先进高分子材料(光学功能薄膜、专用助剂、聚酰胺、电池隔膜、丁基橡胶等)。

4、新型无机非金属材料(微晶玻璃、压电陶瓷、碳化硅陶瓷、闪烁晶体、激光晶体等)。

5、高性能复合材料(纤维增强复合材料、陶瓷基复合材料、碳纤维、玄武岩纤维等)。

6、前沿新材料(石墨烯、超导材料、纳米粉体材料、智能材料、生物材料等)。

新材料应用

新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。同传统材料一样，新材料可以从结构组成、功能和应用领域等多种不同角度对其进行分类，不同的分类之间相互交叉和嵌套，一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下的主要领域：

电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料（含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等）、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等。

未来最有潜力的新材料

1、石墨烯气凝胶2、绿色木炭3、纳米材料4、可编程水泥5、自修复混凝土6、温控反映瓷砖7、碳纳米管8、透明铝材9、二氧化碳建筑10、机器人群体建筑

新材料产业作为我国七大战略性新兴产业和“中国制造2025”重点发展的十大领域之一，新材料产业被认为是21世纪最具发展潜力并对未来发展有着巨大影响的高技术产业。

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