新金属材料的论文.doc

我身边的材料金属材料摘要金属材料是人类使用最早并且与我们生活最密切相关的材料文章介绍了金属材料的分类性质应用前景并将一些新兴的金属材料做了简单的介绍关键词金属材料性质新兴金属材料金属基复合材料金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称包括纯金属合金金属材料金属间化合物和特种金属材料等人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切继石器时代之后出现的铜器时代铁器时代均以金属材料的应用为其时代的显著标志现代种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础金属材料通常分为黑色金属有色金属和特种金属材料黑色金属又称钢铁材料包括含铁以上的工业纯铁含碳的铸铁含碳小于的碳钢以及各种用途的结构钢不锈钢耐热钢高温合金精密合金等广义的黑色金属还包括铬锰及其合金有色金属是指除铁铬锰以外的所有金属及其合金通常分为轻金属重金属贵金属半金属稀有金属和稀土金属等有色合金的强度和硬度一般比纯金属高并且电阻大电阻温度系数小特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料以及准晶微晶纳米晶金属材料等还有隐身抗氢超导形状记忆耐磨减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等金属材料的性能一般分为工艺性能和使用性能两类所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中金属材料在所定的冷热加工条件下表现出来的性能金属对各种加工工艺方法所表现出来的适应性称为工艺性能主要有以下四个方面切削加工性能可锻性可铸性金属材料工艺性能的好坏决定了它在制造过程中加工成形的适应能力所谓使用性能是指机械零件在使用条件下金属材料表现出来的性能它包括机械性能物理性能化学性能等金属材料的性能决定着材料的适用范围及应用的合理性金属材料的性能主要分为四个方面即机械性能化学性能物理性能工艺性能金属材料使用性能的好坏决定了它的使用范围与使用寿命金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能称为机械性能或称为力学性能金属材料的机械性能是零件的设计和选材时的主要依据外加载荷性质不同例如拉伸压缩扭转冲击循环载荷等对金属材料要求的机械性能也将不同常用的机械性能包括强度塑性硬度冲击韧性多次冲击抗力和疲劳极限等化学性能金属与其他物质引起化学反应的特性称为金属的化学性能在实际应用中主要考虑金属的抗蚀性抗氧化性又称作氧化抗力这是特别指金属在高温时对氧化作用的抵抗能力或者说稳定性以及不同金属之间金属与非金属之间形成的化合物对机械性能的影响等等在金属的化学性能中特别是抗蚀性对金属的腐蚀疲劳损伤有着重大的意义物理性能金属的物理性能主要考虑密度熔点热膨胀性磁性能电学性能主要是电导率新兴金属材料介绍金属基复合材料金属基复合材料起源于世纪年代末或年代初期它是一种把金属作为基体和增强材料进行复合加工而制成的一种材料基体可以是铜铝镁以及金属间化合物等增强材料的种类也很多可以是碳化硅碳纤维以及氧化铝等它除了具有很高的韧性和可塑性之外还能耐高温且导电性能良好可抗辐射阻隔性能良好不吸潮正是由于这些优良的特性使得它经过了几十年的发展成为了如今最炙手可热的复合材料之一由于金属基复合材料的性能优秀所以它能够被运用到了各个行业比如汽车行业中的柴油机活塞发动机组的缸体驱动轴连杆等还有航空航天行业比如战隼战机的机腹尾翼以及燃料通道门盖板还有直升机的转子叶片除此之外各种工业娱乐体育用品都可以使用金属基复合材料但是由于其制作工艺较为复杂使得它还不能真正大范围的被普及另外成本较高这也是金属基复合材料难以广泛应用的重要原因之一金属基符合材料受世界上各个国家所重视且最近几年的研究发展速度较快而制作技术和制作成本等问题相信也会在不就的将来得到解决使其能够真正的被普及到我们的生活基金属陶瓷刀具材料基金属陶瓷一般是用粉末冶金液相烧结法制成的其显微组织较为复杂借用扫描电子显微镜的背散射电子成像观察其主要特征由或硬质相为核心颗粒边缘形成包覆层结构溶入固溶界面结合处的组织结构是决定材料性能的关键区域与普通金属材料相比金属陶瓷是一种脆性材料其断裂方式多为沿晶断裂材料中硬质相与粘结相界面结合处的组织结构是决定材料性能的关键区域现有的分析手段还不能清楚地表征工业上所用金属陶瓷的相界面结构使得这方面的研究存在一定的困难世纪年代以来日本美国和我国关于基金属陶瓷材料的研究和应用急剧增多基金属陶瓷刀具材料的性能得到了极大的改善现在基金属陶瓷的制备方法晶粒细化纳米改性以及纳米基金属陶瓷材料梯度基金属陶瓷材料制备等方面已经取得了相当大的进展其应用范围已由精加工半精加工扩大到粗加工由切削扩大到铣削等苛刻条件下的加工基金属陶瓷对推动高速切削精密加工技术进步促进机械汽车五金装备等行业水平的提高有着显著的积极意义采用金属陶瓷刀具可以解决各行业难加工材料的切削加工问题改变传统的机械加工工艺另一方面由于金属陶瓷具有较好的红硬性和抗氧化能力可以实现高速高效切削加工和干式切削加工减少或不用切削液大大降低切削加工费用并可实现绿色加工高硅铝合金电子封装材料新型高硅含量铝基电子封装材料不仅具有低的热膨胀系数较高的热导率较小的密度并且还具有好的力学性能机械加工性能和电镀性因此越来越受到电子封装行业研究人员的重视高硅铝合金材料热导率的影响因素比较复杂除合金元素硅作为主要因素以外硅相的形状大小和分布合金内相界面点阵畸变和材料的孔隙率等都对合金热导率有很大影响高硅铝合金具有良好的机械加工性能只需要采用普通的工具便可加工从而满足电子封装对材料外形尺寸的要求高硅铝合金的研制成功将使其成为满足电讯航空航天国防和其他相关电子元器件所需求的新型封装材料高硅铝合金材料能够保持硅和铝各自的优异性能并且硅铝的含量相当丰富硅粉的制备技术成熟成本低廉同时这种材料对环境没有污染对人体无害高硅铝合金材料将成为一种具有广阔前景的电子封装材料特别是在航空航天等空间技术领域金属材料的发展前景金属制品行业包括结构性金属制品制造金属工具制造集装箱及金属包装容器制造不锈钢及类似日用金属制品制造船舶及海洋工程制造等随着社会的进步和科技的发展金属制品在工业农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛也给社会创造越来越大的价值金属制品行业在发展过程中也遇到一些困难例如技术单一技术水平偏低缺乏先进的设备人才短缺等制约了金属制品行业的发展为此可以采取提高企业技术水平引进先进技术设备培养适用人才等提高中国金属制品业的发展参考文献刘华沈胜利颗粒增强金属基复合材料制备工艺的综述热加工工艺关明常志梁金属基复合材料制备技术的进展热加工工艺金属基复合材料的制备技术与运用李玲玲中国矿业大学南湖校区江苏徐州基金属陶瓷刀具材料的研究现状陈慧邓莹李力重庆文理学院材料交叉学科研究中心重庆永川高硅铝合金电子封装材料研究进展解立川彭超群王日初王小锋蔡志勇刘兵中南大学材料科学与工程学院长沙