新材料概論金屬材料及其合金的研究進(jìn)展(編輯修改稿)
2025-07-17 07:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Y和MgCuY非晶合金的抗拉強(qiáng)度可達(dá)800MPa以上，是傳統(tǒng)晶態(tài)鎂基合金的兩倍。鎂基非晶合金不存在晶界、位錯和層錯等結(jié)構(gòu)缺陷，也沒有成分偏析和第二相析出，這種組織和成分的均勻性使其具備優(yōu)良的局部抗腐蝕能力。鎂合金由于其優(yōu)異的性能在汽車交通（如圖3所示）、消費(fèi)品、能源、化工行業(yè)等倍受推崇。機(jī)動性的改善可以極大地提高戰(zhàn)斗力和生存能力。同時輕、薄、小、美觀且易回收、環(huán)保一直被消費(fèi)品所追求，鎂合金也正是這類產(chǎn)品的理想材料，但現(xiàn)階段的研究和運(yùn)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上人們對鎂及鎂合金的期待，要提高我們在這一領(lǐng)域的研究和運(yùn)用水平，注重從實(shí)驗(yàn)室向?qū)嶋H生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)研究鎂合金的微觀組織對鎂合金性能的影響，特別是新型成形技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究，解決鎂及鎂合金在廢料回收中存在的各種不足，做好鎂及鎂合金廢料的再利用。圖3 鎂合金在汽上的應(yīng)用2鈦及鈦合金鈦及鈦合金具有密度小、比強(qiáng)度高和耐蝕性好等優(yōu)良特性。隨著國民經(jīng)濟(jì)及國防工業(yè)的發(fā)展，鈦日漸被人們普遍認(rèn)識，廣泛地應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)（如圖4所示）、汽車、電子、化工、航空、航天、兵器等領(lǐng)域。TiNi合金的生物相容性很好，利用其形狀記憶效應(yīng)和超彈性的醫(yī)學(xué)實(shí)例相當(dāng)多。如血栓過濾器、脊柱矯形棒、牙齒矯形絲、腦動脈瘤夾、接骨板、髓內(nèi)針、人工關(guān)節(jié)、避孕器、心臟修補(bǔ)元件、人造腎臟用微型泵等。圖4 生物醫(yī)用鈦合金20世紀(jì)是機(jī)電學(xué)的時代。傳感——集成電路——驅(qū)動是最典型的機(jī)械電子控制系統(tǒng)，但復(fù)雜而龐大。形狀記憶材料兼有傳感和驅(qū)動的雙重功能，可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的微型化和智能化，如全息機(jī)器人、毫米級超微型機(jī)械手等。21世紀(jì)將成為材料電子學(xué)的時代。形狀記憶合金的機(jī)器人的動作除溫度外不受任何環(huán)境條件的影響，可望在反應(yīng)堆、加速器、太空實(shí)驗(yàn)室等高技術(shù)領(lǐng)域大顯身手。利用記憶合金在特定溫度下的形變功能，可以制作多種溫控器件，可以制作溫控電路、溫控閥門，溫控的管道連接。人們已經(jīng)利用記憶合金制作了自動的消防龍頭失火溫度升高，記憶合金變形，使閥門開啟，噴水救火。[6]制作了機(jī)械零件的連接、管道的連接，飛機(jī)的空中加油的接口處就是利用了記憶合金兩機(jī)油管套結(jié)后，利用電加熱改變溫度，接口處記憶合金變形，使接口緊密滴水（油）不漏。制作了宇宙空間站的面積幾百平米的自展天線先在地面上制成大面積的拋物線形或平面天線，折疊成一團(tuán)，用飛船帶到太空，溫度轉(zhuǎn)變，自展成原來的大面積和形狀。記憶合金目前已發(fā)展到幾十種，在航空、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有著用途，而且發(fā)展趨勢十分可觀，它將大展宏圖、造福于人類。3鋁及鋁合金鋁合金具有密度小、導(dǎo)熱性好、易于成形、價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于航空航天、交通
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