西大版1019 《材料科学前沿》网上作业及课程考试复习资料有答案.docx
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西大版1019《材料科学前沿》网上作业及课程考试复习资料有答案
1：
[多选题]18.功能陶瓷中电子（电功能）陶瓷包括（ ）。
A：
绝缘陶瓷
B：
压电陶瓷
C：
半导体陶瓷
D：
生物陶瓷
参考答案：
ABC
2：
[多选题]17.以下（ ）属于轻稀土元素。
A：
镧
B：
铈
C：
铥
D：
钪
参考答案：
AB
3：
[多选题]16.以下（ ）属于燃料电池。
A：
锂离子电池
B：
直接甲醇燃料电池
C：
微生物电池
D：
太阳能电池
参考答案：
BC
4：
[多选题]15.结构陶瓷材料在以下（ ）方面性能普遍优于金属材料。
A：
耐高温
B：
耐磨损
C：
耐腐蚀
D：
高强度
参考答案：
ABC
5：
[多选题]14.下列属于一维纳米材料的是（ ）。
A：
纳米纤维
B：
纳米薄膜
C：
纳米碳棒
D：
量子点
参考答案：
ACD
6：
[多选题]13.太阳能电池包括（ ）。
A：
晶体硅太阳能电池
B：
化合物太阳能电池
C：
太阳能热水器
D：
太阳能染料电池
参考答案：
ABD
7：
[多选题]
1.平板显示是指包括（ ）在内的显示技术和器件。
A：
液晶显示
B：
等离子体显示
C：
发光二极管显示
D：
阴极射线显像管
参考答案：
ABC
8：
[多选题]
12. 高温应用的镁合金材料包括（ ）。
A：
Mg-Al系
B：
Mg-Zn系
C：
Mg-RE系
D：
Mg-Th系
参考答案：
CD
9：
[多选题]
11. 铸造铝合金发展方向（ ）。
A：
耐高温
B：
耐磨
C：
提高原材料纯度
D：
复杂合金化
参考答案：
ABCD
10：
[多选题]
10. 稀土材料包括（ ）。
A：
高纯材料
B：
助剂材料
C：
催化材料
D：
发光材料
参考答案：
ABCD
11：
[多选题]
9.压电陶瓷应用前景包括（ ）。
A：
微波炉
B：
GPS卫星导航天线
C：
心肌起搏器
D：
气体报警器
参考答案：
ABCD
12：
[多选题]
8.半导体制备工艺的辅助材料包括（ ）。
A：
光刻胶
B：
电子级特种气体
C：
化学试剂
D：
抛光液
参考答案：
ABCD
13：
[多选题]7. 单晶硅棒的晶体生长方法（ ）。
A：
直拉法
B：
外延生长
C：
区熔法
D：
化学气相沉积
参考答案：
AB
14：
[多选题]
6.常用变形镁合金材料包括（ ）。
A：
Mg-Al-Zn系
B：
Mg-Zn-Zr系
C：
Mg-Mn系
D：
Mg-Cr系
参考答案：
ABC
15：
[多选题]
5.热处理不强化铝合金主要通过（ ）共同起作用。
A：
加工硬化
B：
弥散强化
C：
细化晶粒
D：
固溶强化
参考答案：
ABD
16：
[多选题]
4.碳材料具有以下（ ）特性。
A：
耐酸碱腐蚀
B：
较大的热膨胀系数
C：
良好的耐热真性
D：
良好导电性
参考答案：
ACD
17：
[多选题]
3.结构陶瓷包括（ ）陶瓷材料。
A：
氧化铝
B：
硼化钛
C：
碳纤维复合碳化硅
D：
氮化硅
参考答案：
ABCD
18：
[多选题]
2.光刻胶，又称光致抗蚀剂，是通过（ ）照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。
A：
紫外光
B：
电子束
C：
离子束
D：
X射线
参考答案：
ABCD
1：
[论述题]
概念题：
1.特征线宽或特征尺寸
2. 平板显示
3. 纳米材料
4.结构陶瓷
5.逆压电效应
6.电子级特种气体
7.功能陶瓷
8. 碳纤维
9．燃料电池
10．金属材料
11.光刻胶
12.正压电效应
13. 新碳材料
14. 储氢材料
15. 合金
参考答案：
1.指器件中最小线条宽度,常常作为技术水平的标志。
2.平板显示是电子显示的一个分支。
平板显示是指CRT 以外的各种显示技术和器件。
3.材料的结构在三维空间中至少有一维的尺寸小于100nm（l～100nm）或由它们作为基本单元构成的材料的总称。
4.先进结构陶瓷主要是指能作为工程结构材料使用的陶瓷，它具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震等特性。
5.当晶体上施加电场引起极化时，则产生与电场强度成比例的变形或机械应力。
6.光电子、微电子等领域，特别是超大规模集成电路、液晶显示器件、半导体发光器件和半导体材料制造过程不可缺少的基础性支撑源材料。
7.指那些利用电、磁、声、光、热、力等直接效应及其耦合效应所提供的一种或多种性质来实现某种使用功能的先进陶瓷。
8.由碳元素组成的一种特种纤维，呈乱层结构，高温下转化为类石墨结构，称为石墨纤维。
9.一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能的装置。
10.化学元素周期表中的金属元素组成的材料。
11.又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、电子束、离子束、X射线等的照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻薄膜材料。
12.正压电效应---在没有对称中心的晶体上施加压力、张力或切向力是，则发生与应力成比例的介质极化，同时在晶体两端将出现正负电荷。
13.主要由碳元素构成的材料，以碳原子的结合形式或集合样式显示不同的机能和形态。
”定义确立了以碳为主要成分的所有材料都称为碳材料。
14.在适当的温度和压力下，大量可逆吸收和释放氢的材料称为储氢材料，又称5% 氢材料。
15.由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素构成。
1：
[论述题]
简答题：
1. 全球半导体产业发展呈现怎样的态势。
2. 简述单晶硅片按晶体生长方法。
3.简述半导体器件的封装材料组成。
4. 铁电粉体块体制备方法。
5. 平板显示重要性。
6. 简述纳米材料的分类依据。
7. 举例说明稀土发光类型。
8. 列举有源半导体单晶硅片直拉法（CZ）各个步骤。
9. 简述压电陶瓷的应用前景。
10.简述铸造铝合金的发展方向。
11.简述平板显示材料种类及其用途。
12.简述稀土传统、高技术应用。
13. 结构陶瓷分类。
14.功能陶瓷分类。
15.简述钢铁材料强韧化方法。
参考答案：
1.①集成电路的特征尺寸，每4年缩小一半；
②加工微细化，硅片大直径化；
③高性能与多功能化；
④化合物半导体将向毫米波高频、宽带、大功率方向发展，超高速电路日益提升；
⑤集成电路封装小型化、薄型化、高密度、表面贴装。
2.主要分为直拉法（CZ）、区熔法（FZ）。
直拉法、区熔法生长单晶硅棒材。
外延法生长单晶硅薄膜。
3.引线框架、键合金丝、环氧塑封料、焊锡球、BGA/CSP用高密度封装基板。
4. 1） 固相反应法 2） 溶胶一凝胶法 3） 熔盐法4） 喷雾分解法 5）柠檬酸前驱法 6 水热法。
5. 1）促进科学技术的发展和进步； 2）显示器的市场非常庞大；3）在国民经济中形成新的产业部门；4）对传统工业的改造将发挥愈来愈显著的作用。
6.1） 根据化学组成的不同，分为：
无机纳米材料（单质、一元金属化合物、多元或复合金属化合物）；有机高分子纳米材料；无机-有机纳米复合材料。
2）根据物理形态划分，纳米材料大致可分为纳米粉末（纳米颗粒）、纳米纤维（纳米管、纳米线）、纳米膜、纳米块体和纳米相分离液体等五类。
3）根据材料的形貌和结构的不同，也可将这种分类细化为：
纳米球、纳米粉体、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米晶、纳米膜等具有一定形状的亚类。
其中无机纳米管是无机纳米材料中的一个研究热点，其典型代表为无机碳纳米管。
除此之外，还可以将纳米材料分为零维、一维、二维等不同的类别。
7.按照激发源的不同，可分为：
光致发光型：
以紫外线、X射线或可见光激发的发光材料，如三基色焚光灯用焚光粉、PDP用荧光粉、上转换荧光粉等；阴极射线发光型：
激发源为高能电子束，如彩电CRT用荧光粉、真空焚光管用荧光粉等；电致发光型：
以电场激发的荧光粉，如EL显示屏等各种电致发光器件用的发光材料。
另外还有热释发光型、声致发光型等发光材料。
8. 1）引晶（下种）：
通过电阻加热，将装在石英坩埚中的多晶硅熔化，并保持略高于硅熔点的温度，将籽晶浸入熔体，然后以一定速度向上提拉籽晶并同时旋转引出晶体；2）.缩颈：
生长一定长度的缩小的细长颈的晶体，以防止籽晶中的位错延伸到晶体中；3）.放肩：
将晶体控制到所需直径；4）.等径生长：
根据熔体和单晶炉情况，控制晶体等径生长到所需长度；5）.收尾：
直径逐渐缩小，离开熔体。
9. 医用在心肌起搏机，微孔雾化医疗和美容，工业用于清洗，流量监测，和测距传感。
家用电器电，空调，微波炉，电磁炉风扇油烟机，洗衣机，以及小家电用于提示音及快速发热电器。
乐器用于拾音器，如电吉他。
公共场所用于烟感和气体报警器及汽车防盗报警和倒车传感，手机和电脑用压电陶瓷喇叭和陶瓷变压器，及GPS卫星导航用天线。
震动监测和压力传感。
10. 高强、耐高温以及耐磨性。
提高原材料纯度、复杂合金化、改进热处理工艺、采用优质熔铸技术、应用热等静压技术等均为提高铸造铝合金性能的重要手段。
11. 用于各种平板显示的材料（包括部件），如液晶、等离子体显示器、有机发光二极管、FED、微显示器件、柔性显示等的新材料。
显示市场主要有4个应用方面，即电视，PC显示器，笔记本电脑，移动通信手机。
这四个方面占全部显示市场的87%。
12. 稀土应用可分为传统产业和高技术领域，传统应用主要有：
冶金/机械，石油化工，玻璃/陶瓷，农轻纺等行业。
高技术应用主要有：
磁性材料、发光材料、贮氢材料、催化材料、助剂材料以及磁致伸缩、磁制冷、固体燃料电池、超导等新材料领域。
13. 按照成分不同，可大致将先进结构陶瓷分为氧化物陶瓷（包括氧化铝、氧化锆等）、非氧化物陶瓷（包括氮化硅、氮化硼、碳化硅、碳化硼、硼化钛等）以及陶瓷基复合材料（在氧化物或非氧化物陶瓷基体中加入第二相颗粒、纤维、晶须等制备而成）。
14.按照性能或用途不同:
电功能陶瓷，磁功能陶瓷，光功能陶瓷以及生物、化学功能陶瓷。
15.通过增加缺陷密度来提高强度,常用方法有：
位错强化、固溶强化、细晶强化和沉淀强化等,多数情况下几种方法混合使用。
1：
[论述题]
辨析题
1. 炭材料与碳材料是一种材料。
2. 太阳能电池是仅指以单晶硅半导体材料制成的电池。
3. 镁合金熔炼铸造过程中需要进行保护。
4.镁合金熔炼铸造过程中需要进行保护。
5.纳米材料仅可以分为零维、一维、二维、三维。
6.硅是唯一的微电子核心材料。
7.赛隆陶瓷是一种新型功能陶瓷。
参考答案：
1、错误。
炭材料是有机物通过热解并进一步在高温下排除非碳元素而形成的含碳量很高的固体。
主要由碳元素构成的材料，以碳原子的结合形式或集合样式显示不同的机能和形态。
”定义确立了以碳为主要成分的所有材料都称为碳材料。
2、错误。
单晶硅太阳电池只是其中的一类，其具有性能稳定、资源丰富、无毒性等优点，是目前市场上的主导产品。
但还包括太阳能电池还包括非晶硅太阳能电池，化合物太阳电池，纳米太阳能电池等几类。
3、正确。
金属镁化学性质活泼，温度在723K以上时氧化开始加剧。
熔融状态下，镁液极易和空气中的氧、氮、水气发生化学反应，在接近1073K温度时会很快氧化燃烧。
因此，镁合金熔炼铸造过程中需要进行保护。
（1）熔剂保护阻燃法。
（2）气体保护阻燃法。
（3）添加合金元素阻燃法。
4、正确。
金属镁化学性质活泼，温度在723K以上时氧化开始加剧。
熔融状态下，镁液极易和空气中的氧、氮、水气发生化学反应，在接近1073K温度时会很快氧化燃烧。
因此，镁合金熔炼铸造过程中需要进行保护。
（1）熔剂保护阻燃法。
（2）气体保护阻燃法。
（3）添加合金元素阻燃法。
5、错误。
根据不同分类原则，分类方法不同。
纳米材料分为零维、一维、二维等不同的类别。
三维尺寸均为纳米量级的纳米粒子或人造原子被称为零维纳米材料，纳米纤维为一维纳米材料，而纳米膜（片、层）可以称为二维纳米材料，而具有纳米结构的材料可以称为三维纳米材料。
根据化学组成的不同，纳米材料可以分为：
无机纳米材料（单质、一元金属化合物、多元或复合金属化合物）；有机高分子纳米材料；无机-有机纳米复合材料。
根据物理形态划分，纳米材料大致可分为纳米粉末（纳米颗粒）、纳米纤维（纳米管、纳米线）、纳米膜、纳米块体和纳米相分离液体等五类。
当然，根据材料的形貌和结构的不同，也可将这种分类细化为：
纳米球、纳米粉体、纳米管、纳米线、纳米纤维、纳米晶、纳米膜等具有一定形状的亚类。
其中无机纳米管是无机纳米材料中的一个研究热点，其典型代表为无机碳纳米管。
6、错误。
工业上，硅通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得，之后再通过一系列的提纯工艺获得；砷化镓（GaAs）和InP）与硅材料不同，他们都是直接带隙材料，GaAs的禁带宽，度为1.43eV，电子迁移率高达8800cm2/Vs，其晶体结构为闪锌矿，熔点为1237℃，具有电子饱和迁移速度高，耐高温，抗辐照等特点；在超高速、超高频、低能耗、低噪音器件和电路，以及在光电集成方面占有独特的优势。
7.错误。
Si3N4―Al2O3―AlN―SiO2系列化合物总称。
其热硬性比Co-WC硬质合金、Al2O3高，耐磨性好；耐腐蚀性好，耐热冲击性能好；高温抗氧化性由于Si3N4；抗热震性好，一般作为结构陶瓷应用于定位销、轴承、密封件、焊接套筒等。
1：
[论述题]
论述题
1.全球半导体产业发展呈现怎样的态势。
2.详述纳米材料由于本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，因此表现出的特有性质。
3.论述结构陶瓷材料在新兴产业、高新技术产业等发展中的重要性。
4.详述太阳能电池种类、特点及用途。
5.论述结构陶瓷材料在新兴产业、高新技术产业等发展中的重要性。
6.简述纳米材料由于本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，因此，其表现出的特有性质。
7.论述变形铝合金与铸造铝合金特性。
8.论述镁合金材料种类与性能。
9.论述炭材料基本特性，如热性能、导电性、化学稳定性与力学性能。
参考答案：
1.
①集成电路的特征尺寸，每4年缩小一半；
②加工微细化，硅片大直径化；
③高性能与多功能化；
④化合物半导体将向毫米波高频、宽带、大功率方向发展，超高速电路日益提升；
⑤集成电路封装小型化、薄型化、高密度、表面贴装。
2.
1）纳米材料的催化作用
纳米颗粒的比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力强的优异性质使其在化工催化方面有着重要的应用，如汽车尾气净化催化剂、纳米光催化材料的诞生。
2）纳米材料的补强增韧作用
纳米材料特有的颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面严重的配位不足等，使其具有极强的表面活性；纳米材料的小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，可深入到其他材料（如高分子材料）中，与不饱和键的电子云发生作用，进而与材料的大分子互相结合成立体网状，从而大幅度提高材料的强度、韧性、延展性。
3）纳米材料光吸收作用
多种物质对光线都具有屏蔽防护的作用。
4）纳米材料的抗红外线作用
纳米微粒用作红外反射材料主要是制成薄膜和多层膜来使用。
通常将包含有氧化铝、MgO、ZnO等的粉体称为远红外陶瓷粉，这些材料对红外线有极强的屏蔽作用。
5）纳米医学和生物学
从蛋白质、DNA、RNA到病毒，都在1-100nm的尺度范围，从而纳米结构也是生命现象中基本的结构。
细胞中的细胞器和其他的结构单元都是执行某种功能的"纳米机械”，细胞就像一个个"纳米车间”，植物中的光合作用等都是"纳米工厂”的典型例子。
3.
1）在新兴产业发展中的作用
环保、新能源等新兴产业，在全球范围内高速发展，现已成为许多发达国家国民经济的支柱产业之一。
例如：
氧化铝多孔陶瓷化学稳定性好，耐酸碱及有机溶剂，抗菌性好，不易被降解，在污水生化处理领域用做微生物生长介质，大幅提高了污水处理效率，降低了水处理成本。
堇青石蜂窝陶瓷则因抗热震性好、比表面枳大、价格便宜等优点，被广泛用做汽车尾气净化器的载体。
2）对高新技术产业发展的作用
光通信产业发展迅速，采用高强度的氧化锆结构陶瓷制造的光纤套管、光纤接头，以及光纤切割工具等被广为使用，为光通讯技术的发展提供了材料保障。
在以微电子技术为基础的电子工业中，随着集成电路的超大规模化和电子产品的小型化，器件的散热问题越发突出。
传统的氧化铝陶瓷基板正逐渐被导热性能更好的氮化铝陶瓷基板（导热系数是氧化铝的10-15倍）所取代。
先进结构陶瓷材料的高强、耐磨、对无线电信号无阻碍的特性使其十分适合用于制造电子产品的外壳。
美国苹果公司新近开发的几款手机、手持电脑产品就考虑使用氧化铝、氧化锆结构陶瓷作为壳体。
3）对于节能减排有重要作用
由于热机的热效率和比功率随运行温度的升高而提高，因此利用先进结构陶瓷开发陶瓷发动机，可大幅提高发动机热效率，减少排气污染。
陶瓷燃气轮机的试运行结果显示，采用陶瓷材质的燃气轮机，热效率可从26%提高至46%，燃料消耗降低了30%以上。
汽车发动机用陶瓷部件目前已进入实用化阶段，日本丰田公司多种型号的轿车上使用了氮化硅陶瓷制造的预燃室，钛酸铝陶瓷排气歧管则应用于欧洲和美国的多款轿车上。
4）在传统产业改造中的作用
结构陶瓷材料在耐高温、耐磨损、耐腐蚀性能方面普遍优于金属材料。
在金属加工业中，采用氧化锆增韧氧化铝（ZTA）、氮化硅复合陶瓷（如Si3N4-TiC等）、赛隆（Sialon）陶瓷等先进结构陶瓷制备的金属切削刀具，其切削寿命为硬质合金刀具的数十倍，切削速度和耐高温性能也有大幅度提高。
在美国、德国、日本等国家，陶瓷刀具已占刀具总构成的5%-10%。
5）满足国防工业的特殊需求
在武器和军用技术的发展方面，先进结构陶瓷占有举足轻重的作用，陶瓷装甲的发展就是一个典型的例子。
自20世纪60年代问世以来，陶瓷装甲已由最初的氧化铝陶瓷一种发展为现在包括氧化铝、碳化硅、碳化硼、硼化钛、氮化硅、赛隆等在内的多种先进结构陶瓷材料，其应用范围也由最初的军用飞机防弹面板扩展至各类装甲车辆、飞机及直升机要害部位的防护，以及军警用防弹服等。
除陶瓷装甲外，各种导弹整流罩、飞船防热瓦、航空发动机叶片等，也需要采用先进结构陶瓷材料制造。
4.
（1）晶体硅太阳电池
是以硅半导体材料制成的大面积pn结，晶体硅太阳电池具有性能稳定、资源丰富、无毒性等优点，是目前市场上的主导产品。
（2）非晶硅太阳能电池
非晶硅带隙为1.5-2.0eV，其光谱响应峰值与太阳光谱峰值的匹配比晶体硅更好，且开路电压大；非晶硅具有长程无序短程有序的共价无规则网络结构，这可有效吸收光子，在可见光波长范围内吸收系数比晶体硅高一个数量级。
（3）化合物太阳电池
化合物太阳电池所用材料包括II-VI族化合物和III-V族化合物。
II-VI族化合物包括CdTe、CdS和CuInSe2等，制成的薄膜太阳电池转换效率高、成本低、易于大规模生产。
III-V族化合物包括GaAs和InP等，可制成薄膜太阳电池，转换效率高、抗辐照性能好，是较理想的空间太阳电池。
GaAs太阳电池转换效率随温度变化下降不大，耐辐照性能好，适合做空间太阳电池。
（4）纳米太阳能电池
TiO2膜通常制成海绵状纳米多孔膜，以保证TiO2膜具有较大的比表面积，产生较高的光吸收效率。
5.
1）在新兴产业发展中的作用
环保、新能源等新兴产业，在全球范围内高速发展，现已成为许多发达国家国民经济的支柱产业之一。
例如：
氧化铝多孔陶瓷化学稳定性好，耐酸碱及有机溶剂，抗菌性好，不易被降解，在污水生化处理领域用做微生物生长介质，大幅提高了污水处理效率，降低了水处理成本。
堇青石蜂窝陶瓷则因抗热震性好、比表面枳大、价格便宜等优点，被广泛用做汽车尾气净化器的载体。
2）对高新技术产业发展的作用
光通信产业发展迅速，采用高强度的氧化锆结构陶瓷制造的光纤套管、光纤接头，以及光纤切割工具等被广为使用，为光通讯技术的发展提供了材料保障。
在以微电子技术为基础的电子工业中，随着集成电路的超大规模化和电子产品的小型化，器件的散热问题越发突出。
传统的氧化铝陶瓷基板正逐渐被导热性能更好的氮化铝陶瓷基板（导热系数是氧化铝的10-15倍）所取代。
先进结构陶瓷材料的高强、耐磨、对无线电信号无阻碍的特性使其十分适合用于制造电子产品的外壳。
美国苹果公司新近开发的几款手机、手持电脑产品就考虑使用氧化铝、氧化锆结构陶瓷作为壳体。
3）对于节能减排有重要作用
由于热机的热效率和比功率随运行温度的升高而提高，因此利用先进结构陶瓷开发陶瓷发动机，可大幅提高发动机热效率，减少排气污染。
陶瓷燃气轮机的试运行结果显示，采用陶瓷材质的燃气轮机，热效率可从26%提高至46%，燃料消耗降低了30%以上。
汽车发动机用陶瓷部件目前已进入实用化阶段，日本丰田公司多种型号的轿车上使用了氮化硅陶瓷制造的预燃室，钛酸铝陶瓷排气歧管则应用于欧洲和美国的多款轿车上。
4）在传统产业改造中的作用
结构陶瓷材料在耐高温、耐磨损、耐腐蚀性能方面普遍优于金属材料。
在金属加工业中，采用氧化锆增韧氧化铝（ZTA）、氮化硅复合陶瓷（如Si3N4-TiC等）、赛隆（Sialon）陶瓷等先进结构陶瓷制备的金属切削刀具，其切削寿命为硬质合金刀具的数十倍，切削速度和耐高温性能也有大幅度提高。
在美国、德国、日本等国家，陶瓷刀具已占刀具总构成的5%-10%。
5）满足国防工业的特殊需求
在武器和军用技术的发展方面，先进结构陶瓷占有举足轻重的作用，陶瓷装甲的发展就是一个典型的例子。
自20世纪60年代问世以来，陶瓷装甲已由最初的氧化铝陶瓷一种发展为现在包括氧化铝、碳化硅、碳化硼、硼化钛、氮化硅、赛隆等在内的多种先进结构陶瓷材料，其应用范围也由最初的军用飞机防弹面板扩展至各类装甲车辆、飞机及直升机要害部位的防护，以及军警用防弹服等。
除陶瓷装甲外，各种导弹整流罩、飞船防热瓦、航空发动机叶片等，也需要采用先进结构陶瓷材料制造。
6.
1）纳米材料的催化作用
纳米颗粒的比表面积大、表面反应活性高、表面活性中心多、催化效率高、吸附能力强的优异性质使其在化工催化方面有着重要的应用，如汽车尾气净化催化剂、纳米光催化材料的诞生。
2）纳米材料的补强增韧作用
纳米材料特有的颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面严重的配位不足等，使其具有极强的表面活性；纳米材料的小尺寸效应和宏观量子隧道效应使其产生淤渗作用，可深入到其他材料（如高分子材料）中，与不饱和键的电子云发生作用，进而与材料的大分子互相结合成立体网状，从而大幅度提高材料的强度、韧性、延展性。
3）纳米材料光吸收作用
多种物质对光线都具有屏蔽防护的作用。
4）纳米材料的抗红外线作用
纳米微粒用作红外反射材料主要是制成薄膜和多层膜来使用。
通常将包含有氧化铝、MgO、ZnO等的粉体称为远红外陶瓷粉，这些材料对红外线有极强的屏蔽作用。
5）纳米医学和生物学
从蛋白质、DNA、RNA到病毒，都在1～100nm的尺度范围，从而纳米结构也是生命现象中基本的结构。
细胞中的细胞器和其他的结构单元都是执行某种功能的"纳米机械”，细胞就像一个个"纳米车间”，植物中的光合作用等都是"纳米工厂”的典型例子。
7.不能热处理强化的铝合金也称为热处理不强化铝合金。
这类合金主要靠加工硬化、固溶强化（Al-Mg）、弥散强化（Al-Mn）或几种方式（Al-Mg-Mn）共同起作用。
但是，这类合金的强度相对较低，在航空航天上应用不是太多。
主要有：
Al-Mn系合金
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