骨科生物材料发展现状

ｌ　堡堕　ｌ　

聚氨酯材料的发展现状　

Ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　

秦颖’王强强　

（１北京化工大学图书馆，北京１０００２９；２中国建材检验认证集团股份有限公司，北京１０００２４）　

摘要：通过科技查新站的定题检索，查阅了大量国内外聚氨酯材料的文献，结合国内外聚氨酯市场的发展概况，分析　

了聚氨酯材料在国内各个领域的发展现状，重点分析了聚氨酯建筑密封胶及聚氨酯材料在电子方面的应用，最后展望了我　

国聚氨酯材料的发展前景，　

关键词：聚氨酯；密封胶；弹性体；ＰＵ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅ　ｇｅｎｅｒａｌ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｔ　ｈｏｍｅ　ａｎｄ　ａｂｒｏａｄ　ｉｓ　ｂｒｉｅｆｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，　

ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｎ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｆｉｅｌｄｓ　ａｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｓｅａｌａｎｔｓ　ｉｎ　

ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｏｔｏｍｏｆｉｖｅ　ｆｉｅｌｄｓ．Ａｎｄ　ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄｓ　ｏｆ　ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｓ　ｏｕｄｏｏｋｅｄ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ；ｓｅａｌａｎｔｓ；ｅｌａｓｔｉｃ　ｂｏａｙ；ＰＵ　

中图分类号：ＴＱ３１７文献辨识码：Ｂ文章编号：１００３—８９６５（２０１７）０１—００３９—０３　

聚氯酯（ＰＵ）是指主链中含有氨基甲酸酯特征单元的　

一类高分子，制备聚氨酯的化学基础是异氰酸酯（ＮＣＯ）和　

活泼氢的化学反应。异氰酸酯可以是芳香族多异氰酸酯，　

大陆桥视野ＮＥＷ　ＳＩＬＫ　ＲＯＡＤ　ＨＯＲＩＺＯＮ

大陆桥视野·２０１６年第１８期 135浅谈半导体材料的发展现状

涂颂昊　／　天津市环欧半导体材料技术有限公司

【摘 要】社会经济的飞速发展使得半导体材料得到新的发展空间，半导体材料经历了从第一代到第二代的转变，如今又在新的时代背景

下借助科学技术的进步向着第三代半导体材料的方向前进。半导体材料实现了高密的大规模集成电路的使用，因此半导体材料，确切的说应该

是第三代半导体材料是在新的信息化时代背景下实现数字化生活的关键推动力。

【关键词】半导体材料；发展；现状

半导体材料这一概念第一次被提出是在二十世纪，被维斯和

他的伙伴考尼白格首次提及并使用，半导体材料从那时起便不断

的进步发展，伴随着现代化的生活方式对一些数字产品的应用需

求，社会对半导体材料推出了更高的要求，这使得半导体材料得

到了飞跃性的发展【１】。本篇论文就半导体材料的概念性理解，半

导体材料的历史性发展，新一代半导体材料的举例以及发展应用

现状等方面展开了基本论述，谈论我国在半导体材料这一领域的

应用与发展的实际情形。

１．对半导体材料的概念性理解

对半导体材料的理解不能脱离当今二十一世纪这个有着高需

求和高速度特点的时代，这个时代同时也是崇尚环保观念，倡导

能源节约的时代，因此新的信息时代下半导体的发展要脱离以往

传统的发展模式，向新的目标迈进。

首先，我们要了解什么是半导体材料，这将为接下来的论述

打下概念性的基础。众所周知，气体，液体，固体等状态都可称

之为物质的存在状态，还有一些绝缘体，绝缘体是指导热性或者

导电性较差的物质，比如陶瓷和琥珀，通常把铁，银，金，铜等

导热性和导电性较好的一类物质成为导体，所以顾名思义，半导

体既不属于绝缘体，也不属于导体，它是介于导体和绝缘体性质

之间的一种物质【２】。半导体没有导体和绝缘体发现的时间早，大

约在二十世纪三十年代左右才被发现，这也是由于技术原因，因

为鉴定物质的导热性和导电性的技术到了一定的时期才得到发展，

新型材料的现状及发展

【摘要】介绍了21世纪各种材料的发展状况，特别是新型材料在新的领域及各个领域所起到的作用，简要分析了各种材料的性能，优缺点及发展方向。

【关键词】新型材料；材料性能；发展方向

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。材料则直接影响产品的性能和寿命，是现代工业、农业、国防工业及科学技术等飞速发展的先决条件。因此材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。

一．金属材料

金属材料，它经历了长期的研究发展过程，它具有工艺成熟、质量稳定、性能优良、价格低廉等优点，相对于陶瓷材料和高分子材料来说，它具有很大的优势，是人类使用较为广泛的材料，尤其是新型金属材料新型金属材料种类繁多如金属纳米、准晶、超细晶材料等，作为具有优异特性的高技术新型金属材料，愈来愈显示出重要的应用前景。

另外还有许多其它的新型金属材料，如:

1.形状记忆合金

形状记忆合金是一种新的功能金属材料，用这种合金做成的金属丝，即使将它揉成一团，但只要达到某个温度，它便能在瞬间恢复原来的形状形状记忆合金所具有这种特殊形状记忆功能，被广泛地应用于卫星、航空、生物上程、医药、能源和自动化等方面。 但是，这种合金的造价过于昂贵，而且形状变化不能过于频繁。最重要的是这个种类的合金都有一个类似于最高记忆温度的存在，超过了那个临界温度，可能导致合金完全失效。

2.金属塑料

长期以来，在国际科学界，如何让金属材料具有塑料的玻璃形成能力一直是一个焦点问题。由我国科学家研制的“金属塑料”，结合了金属与塑料的部分特性，在开水中就可以像橡皮泥一样，很容易进行变形处理。当温度降到室温，它又恢复了一般金属玻璃所具有的优良性能。

半导体材料与器件发展趋势总结

材料是人类社会发展的物质基础与先导。每一种重大新材料的发现和应用都把人类支配自然的能力提高到一个全新的高度。材料已成为人类发晨的里程碑。本世纪中期单晶硅材料和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研究成功，导致了电子工业大革命。使微电子技术和计算机技术得到飞速发展。从20世纪70年代的初期，石英光纤材料和光学纤维的研制成功，以及GaAs等Ⅲ-Ⅴ族化合物的材料的研制成功与半导体激光器的发明，使光纤通信成为可能，目前光纤已四通八达。我们知道，每一束光纤，可以传输成千上万甚至上百万路电话，这与激光器的发明以及石英光纤材料、光纤技术的发展是密不可分的。超晶格概念的提出MBE、MOCVD先进生长技术发展和完善以及超品格量子阱材料包括一维量子线、零维量子点材料的研制成功。彻底改变了光电器件的设计思想。使半导体器件的设计与制造从过去的杂质工程发展到能带工程。出现了以“电学特性和光学特性的剪裁”为特征的新范畴，使人类跨入到以量子效应为基础和低维结构为特征的固态量子器件和电路的新时代，并极有可能触发新的技术革命。半导体微电子和光电子材料已成为21世纪信息社会的二大支柱高技术产业的基础材料。它的发展对高速计算、大容量信息通信、存储、处理、电子对抗、武器装备的微型化与智能化和国民经济的发展以及国家的安全等都具有非常重要的意义。

一、几种重要的半导体材料的发展现状与趋势

1.硅单晶材料

硅单晶材料是现代半导体器件、集成电路和微电子工业的基础。目前微电子的器件和电路，其中有90％到95％都是用硅材料来制作的。那么随着硅单晶材料的进一步发展，还存在着一些问题亟待解决。硅单晶材料是从石英的坩埚里面拉出来的，它用石墨作为加热器。所以，来自石英里的二氧化硅中氧以及加热器的碳的污染，使硅材料里面包含着大量的过饱和氧和碳杂质。过饱和氧的污染，随着硅单晶直径的增大，长度的加长，它的分布也变得不均匀；这就是说材料的均匀性就会遇到问题。杂质和缺陷分布的不均匀，会使硅材料在进一步提高电路集成度应用的时候遇到困难。特别是过饱和的氧，在器件和电路的制作过程中，它要发生沉淀，沉淀时的体积要增大，会导致缺陷产生，这将直接影响器件和电路的性能。因此，为了克服这个困难，满足超大规模集成电路的集成度的进一步提高，人们不得不采用硅外延片，就是说在硅的衬底上外延生长的硅薄膜。这样，可以有效地避免氧和碳等杂质的污染，同时也会提高材料的纯度以及掺杂的均匀性。利用外延方法，还可以获得界面非常陡、过渡区非常窄的结，这样对功率器件的研制和集成电路集成度进一步提高都是非常有好处的。这种材料现在的研究现状是6英寸的硅外延片已用于工业的生产，8英寸的硅外延片，也正在从实验室走向工业生产；更大直径的外延设备也正在研制过程中。