【正文】 物理化學(xué)性能所決定的。鈦合金的應(yīng)用 在航空航天中的應(yīng)用從20世紀(jì)50年代開(kāi)始, 鈦合金在航空航天領(lǐng)域中得到了迅速的發(fā)展。該應(yīng)用主要是利用了鈦合金優(yōu)異的綜合力學(xué)性能、低密度已及良好的耐蝕性，比如航空構(gòu)架要求高抗拉強(qiáng)度并結(jié)合有良好的疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性。而鈦合金的優(yōu)異的高溫抗拉強(qiáng)度、蠕變強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性也使之被應(yīng)用于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)上。鈦合金是當(dāng)代飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)材料之一, 應(yīng)用它可以減輕飛機(jī)的重量, 提高結(jié)構(gòu)效率[6~8]。太空飛行器的有效載荷相對(duì)飛機(jī)較小，因此其結(jié)構(gòu)的減重就顯得更為重要。鈦合金已在最早的阿波羅和水星計(jì)劃中得到了應(yīng)用，燃料箱和衛(wèi)星艙體等都是鈦合金的典型應(yīng)用。鈦合金質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、與燃料的長(zhǎng)期化學(xué)穩(wěn)定性好，因而比高強(qiáng)度鋼更有優(yōu)勢(shì)。[9]是作為低溫應(yīng)用而研制的，在太空的深冷條件下仍有良好的韌性和塑性。 在汽車(chē)制造中的應(yīng)用汽車(chē)工業(yè)是一個(gè)潛力巨大的鈦制品市場(chǎng)，多年來(lái)發(fā)展緩慢，主要是因?yàn)殁伜辖甬a(chǎn)品價(jià)格太高。近年來(lái)鈦合金技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展，使得很多鈦制品的生產(chǎn)成本逐年降低。在當(dāng)前的汽車(chē)市場(chǎng)上，豪華轎車(chē)、跑車(chē)和賽車(chē)需求逐年增加，可望促進(jìn)鈦用量的增長(zhǎng)[10,11]。鈦及其合金可用做發(fā)動(dòng)機(jī)閥門(mén)、軸承座、閥簧、連桿以及半軸、螺栓、緊固件、懸簧和排氣系統(tǒng)元件等。在轎車(chē)中使用鈦，可達(dá)到節(jié)油、降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲及振動(dòng)、提高壽命的作用。目前，新的低成本原料、合金體系的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)和先進(jìn)的粉末冶金成形技術(shù)結(jié)合可望使鈦大量進(jìn)入汽車(chē)制造業(yè)。 在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用鈦合金具有高強(qiáng)度、低密度、無(wú)毒性以及良好的生物相容性和耐蝕性等特性，已被廣泛用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，成為人工關(guān)節(jié)、骨創(chuàng)傷、脊柱矯形內(nèi)固定系統(tǒng)、牙種植體、人工心臟瓣膜、介入性心血管支架、手術(shù)器械等醫(yī)用產(chǎn)品的首選材料[12~14]。在用于人體硬組織修復(fù)的金屬材料中，鈦的彈性模量與人體組織最接近，約為80~110GPa,這可以減輕金屬種植體與骨組織之間的機(jī)械不適應(yīng)性。鑒于鈦合金在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域優(yōu)良的使用效果，人們對(duì)其也越來(lái)越重視。隨著醫(yī)療事業(yè)的不斷發(fā)展，鈦?zhàn)鳛橐阎飳W(xué)性能最好的金屬材料，其醫(yī)用領(lǐng)域的市場(chǎng)需求將不斷擴(kuò)大，應(yīng)用前景廣闊。 其他方面的應(yīng)用鈦合金憑借其優(yōu)異的性能，在運(yùn)動(dòng)器械上，如自行車(chē)、摩托艇、網(wǎng)球拍和馬具上都獲得了廣泛的應(yīng)用，但影響最大的還是高爾夫球頭。鈦合金密度小、強(qiáng)度高，與不銹鋼相比，它可以制作打擊面與容積更大的球頭，因此它打得準(zhǔn)、打得遠(yuǎn)。在日本第一桿球頭90%為鈦球頭，其中鑄鈦的占70%以上。目前第二~第四桿也已推廣使用精鑄鈦合金球頭，精鑄件的制造已經(jīng)形成具有一定生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)。日本市場(chǎng)1991年鑄鈦高爾夫球頭銷(xiāo)售量為6萬(wàn)件，1995年則猛增至150萬(wàn)件，年銷(xiāo)售額已達(dá)7000萬(wàn)美元。鈦合金在體育領(lǐng)域的使用量不容小視。另外，由于鈦易于陽(yáng)極化成各種顏色，這使其應(yīng)用于建筑物、手表和珠寶行業(yè)[15]。鈦合金的發(fā)展趨勢(shì)目前 ,鈦合金材料主要的應(yīng)用領(lǐng)域是航空航天等軍事工業(yè)部門(mén) ,開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域 ,特別是在汽車(chē)、火車(chē)、磁浮列車(chē)、鈦?zhàn)孕熊?chē)、高樓外墻裝飾等民用領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分廣闊。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外結(jié)構(gòu)鈦合金、高溫鈦合金、耐蝕鈦合金、高強(qiáng)鈦合金、低溫鈦合金等均取得了很大的進(jìn)展，一些合金也得到了實(shí)際的應(yīng)用。但是，總的來(lái)看，鈦合金研究的多、應(yīng)用的少的現(xiàn)象仍然嚴(yán)重，另外鈦合金的高成本也限制了鈦合金更加廣泛的應(yīng)用。根據(jù)國(guó)內(nèi)外鈦合金的研究和開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀，鈦合金將來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是：（1）通過(guò)設(shè)備和工藝改進(jìn)，改善現(xiàn)有鈦合金的使用性能，擴(kuò)大應(yīng)用范圍。（2）大力發(fā)展民用鈦合金，如汽車(chē)用低成本鈦合金，生物鈦合金等。（3）采用先進(jìn)的熔煉加工技術(shù)和設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。（4）開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的鈦合金制備技術(shù)和鈦的新產(chǎn)品。（5）采用提高材料利用率的凈成型技術(shù)。結(jié)語(yǔ)鈦合金因其優(yōu)良的性能在航空航天和其他領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景 ,但其應(yīng)用受到加工效率和生產(chǎn)成本的制約。因此，現(xiàn)在急需改進(jìn)和開(kāi)發(fā)新的鈦合金冶煉技術(shù),降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大應(yīng)用。隨著鈦合金的開(kāi)發(fā)研制，鈦材品種的不斷增多,其在民用工業(yè)中的應(yīng)用將成倍增加。與此同時(shí)，市場(chǎng)的需求的增長(zhǎng)也將促進(jìn)鈦工業(yè)與鈦合金加工技術(shù)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1] 張喜燕，趙永慶，[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005，3.[2] 陳國(guó)琳，吳鵬煒，冷文軍，[J]，2009,31（12）：110.[3] [J]，2008,25（2）：23.[4] [德]， 編，陳振華 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005,3.[5] 日本鈦協(xié)會(huì) 編，周連生 [M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008,11.[6] 付艷艷, 宋月清, 惠松驍 [J]，2006,30（6）：850.[7] 趙永慶，奚正平，[J],2003，23：215.[8] 李重河，朱明，王寧 [J]，2009,33(1):84.[9] 黃張洪，曲恒磊，鄧超 [J]，2011,25（1）：102.[10] [11] [12] [13] [14] [15] [J]，2008,（1）：，李獻(xiàn)民，李忠 ，[J]，2005,24繆衛(wèi)東,[J]，2007，（8）：張衛(wèi)，[J]，2011，工業(yè)進(jìn)展[J]，2006,23（5）：32.（1）：33.[J]，2008,（1）：.(7):71.第五篇：土木工程材料結(jié)課小論文《土木工程材料》結(jié)課小論文——某農(nóng)家門(mén)樓破壞問(wèn)題原因分析現(xiàn)象：某農(nóng)戶獨(dú)門(mén)小院門(mén)樓采用鋼筋混凝土樓板，墻面及樓板采用水泥石灰混合砂漿抹面。門(mén)樓建成兩年后，樓板中央開(kāi)始出現(xiàn)裂縫，并逐漸增大，而且陰雨天出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)，該裂縫系貫穿性裂縫，并逐漸增大。出于安全考慮，該戶主拆除了該門(mén)樓。拆除過(guò)程中，墻體砂漿抹面大面積完整剝落。樓板混凝土孔隙大，粗骨料中混雜泥土塊和樹(shù)葉等雜質(zhì)，并有部分雞蛋大小水泥塊。石子多以針片狀為主，鋼筋銹蝕嚴(yán)重。用錘輕輕敲擊混凝土斷層，即有大量碎塊剝落。該農(nóng)戶施工采用的石灰和水泥等材料為舊房翻新時(shí)剩余，已放置了一年。門(mén)樓建于冬天的結(jié)冰天氣，在混凝土澆筑時(shí)拌合用水摻入食鹽防凍，因混凝土量較小，采用人工攪拌拌合。為達(dá)到較好的流動(dòng)性，混凝土水灰比過(guò)大，振搗時(shí)，漏漿現(xiàn)象嚴(yán)重。在水泥石灰砂漿抹面粉刷時(shí)稠度較大，砂子及石灰均未經(jīng)濾網(wǎng)過(guò)濾，且采用人工拌合。結(jié)合以上現(xiàn)象及施工背景，不難看出，在該門(mén)樓的施工過(guò)程中，材料質(zhì)量和施工不規(guī)范引起門(mén)樓的安全問(wèn)題。原因1：集料問(wèn)題，通常，粗集料以接近球狀或立方體的渾圓狀顆粒為好。細(xì)長(zhǎng)和扁平的針狀和片狀顆粒對(duì)水泥混凝土的和易性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性等性能有不良影響，該門(mén)樓施工采用大量的針、片狀粗集料。細(xì)骨料即砂子的顆粒級(jí)配應(yīng)保證合理，在砂漿的配置過(guò)程中，砂子過(guò)粗影響砂漿粘結(jié)性，因而一定程度導(dǎo)致與墻面粘結(jié)不牢的問(wèn)題。原因2：水泥、石灰自身性能問(wèn)題，當(dāng)水泥放置過(guò)久，因其自身吸水導(dǎo)致凝結(jié)大大降低自身強(qiáng)度。凝結(jié)成塊的水泥已失去了水泥的性能，實(shí)際充當(dāng)了粗骨料。從而降低了了混凝土強(qiáng)度。熟石灰放置過(guò)久，會(huì)與CO2發(fā)生反應(yīng)生成較硬的碳酸鈣，降低了自身的粘聚性。這也是砂漿與墻面粘結(jié)不牢的原因。原因3：含泥量問(wèn)題，泥吸附在集料表面，妨礙水泥石與集料的粘結(jié)，降低了混凝土強(qiáng)度，還會(huì)增加拌合水量，加大混凝土干縮，降低抗?jié)B性和抗凍性。泥塊對(duì)混凝土性質(zhì)影響更為嚴(yán)重，因?yàn)樗跀嚢钑r(shí)不易散開(kāi)。原因4：有害物質(zhì)問(wèn)題，集料中不應(yīng)混入草根，樹(shù)葉，樹(shù)枝，塑料以及有機(jī)物、硫酸根離子、氯離子等。樹(shù)葉等輕物質(zhì)自身強(qiáng)度低，與水泥石粘結(jié)不牢，因而會(huì)降低混凝土強(qiáng)度及耐久性。氯離子對(duì)鋼筋有腐蝕作用，故導(dǎo)致該樓板鋼筋嚴(yán)重腐蝕。原因5：混凝土拌合物和易性問(wèn)題，混凝土拌合物的流動(dòng)性、粘聚性和保水性有其各自的內(nèi)容，而彼此互相聯(lián)系又存在矛盾。施工過(guò)程中過(guò)于追求較佳的流動(dòng)性而忽視了粘聚性和保水性。從而出現(xiàn)混凝土硬化后的“蜂窩”、“麻面”等缺陷，影響混凝土強(qiáng)度和耐久性。以及嚴(yán)重的泌水和漏漿現(xiàn)象，削弱了集料、鋼筋與水泥石的粘結(jié)力，影響混凝土質(zhì)量。原因6：砂漿流動(dòng)性（稠度）問(wèn)題，對(duì)于吸水性強(qiáng)的砌體材料和高溫干燥天氣，要求砂漿稠度要大些；反之，對(duì)于密實(shí)不吸水的砌體材料和濕冷天氣，砂漿稠度可小些。而該工程在濕冷天氣下施工，稠度反而過(guò)大，從而影響了砂漿抹面的質(zhì)量。原因7：拌合及振搗問(wèn)題，該門(mén)樓施工過(guò)程中，無(wú)論是混凝土還是砂漿的拌合都一律采用人工拌合。這勢(shì)必造成拌合不勻的后果，且從混凝土較大的孔隙上看，說(shuō)明施工過(guò)程中還存在振搗不充分的現(xiàn)象從而導(dǎo)致混凝土密實(shí)性不佳，砂漿粘聚性差的后果。結(jié)論：混凝土材料（水泥，粗骨料）性能不達(dá)標(biāo)，混凝土拌合時(shí)和易性把握不佳，鋼筋腐蝕以及拌合不勻?qū)е落摻罨炷翉?qiáng)度的不達(dá)標(biāo)。砂漿材料（水泥、石灰、細(xì)骨料）性能不達(dá)標(biāo)，稠度把握不當(dāng)以及拌合不勻?qū)е路鬯优c墻面粘結(jié)不牢。