化学与材料Q论文 材料论文

化学与材料

去摘要：材料是人类文明的物质基础，新材料是高级技术发展的基础和先导，每一项重大新技术的发现，往往都依赖于新材料的发展。新的材料也使人类的物质生活得以改善。 关键词：超耐热合金，超低温合金，超塑性合金，形状记忆合金，先进陶瓷

正文：新型金属材料；传统的金属工业在冶炼，浇铸，加工和热处理方便不断出现新工艺。新型的金属材料，如高温合金，贮氢合金，形状记忆合金等一系列从结构到物理力学性质均有新特色的新材料相继出现。各种特殊形态的金属材料，如，薄膜，微粉和稀释合金等，在电性，磁性，强度，耐蚀性等方面都取得了很大的进展，正在或即将获得广泛的应用。

超耐热合金，在高于700 ℃的高温下工作的金属通称超耐热合金，又称高温合金。出现于20世纪30年代，其发展和使用温度的提高与航空航天技术发展紧密相关。根据用途和工作条件的不同，对性能的要求有所不同。在高温下有优良的抗腐蚀性 。在高温下有较高的强度和韧性 。

超低温合金，超低温技术-能够获得接近于绝对零度低温的技术。防止低温脆性-添加金属镍 采用面心立方结构的金属。 在低温下具备一定的热稳定性能 。常见的超低温材料有：低温铝合金，低温铜合金，低温钛合金。

超塑性合金，“超塑性现象”的发现 ：1920年，德国人罗森汉在Zn －Al －Cu 三元共晶合金的研究中，发现这种合金经冷轧后具有暂时的高塑性。超塑性锌合金具有成型加工温度低、成型性和耐腐蚀性好等优点。因此，除了制作各种复杂形状的容器外，还被广泛用作建筑材料。

微细晶粒超塑性（或恒温超塑性） ：原材料必须具有微细的等轴晶粒组织，多数发生在共析合金或共晶合金中。 相变超塑性（或转变超塑性）：不要求材料有超细晶粒，而是在一定的温度和负荷条件下，经过多次的循环相变或同素异形转变获得大延伸。

超塑性合金的应用：（1）高变形能力的应用 ：适合于像热塑性塑料板的真空成型或气压成型那样的加工方式。 （2）固相结合能力的利用 :晶粒的超细化，在轧制黏合多层材料、包覆材料、复合材料等方面得到应用，也在以箔材或粉粒形式的粘合材料方面开发了一些新用途。 (3) 减振能力的利用 : 与其他材料复合制成不同形状、不同尺寸的部件，用于需要减振的地方，也可以作为消音材料和部件使用。

形状记忆合金，1932年, 瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到“记忆”效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金。鼻祖是金镉合金。性能： 弯曲量大，塑性高 ，在记忆温度以上恢

复以前形状。分类： 单程记忆效应 ：在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状。双程记忆效应 ：加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状。全程记忆效应 ：加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状。 应用：（1）航空航天工艺：人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射人造卫星之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，人造卫星到预定轨道后，只需加温，天线就恢复抛物面形状。（2）医疗领域: 人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线 。（3）防烫伤阀，眼睛框架等生活用品。

先进陶瓷：1，先进结构陶瓷 ：以利用力学和热学性能为主的材料，因此又可称为高温结构陶瓷。2 ，先进功能陶瓷 ：以利用电、磁、光、铁电、压电、热释电等性能能及其偶合为主的材料，亦称为电子陶瓷。结构陶瓷又分为：氮化硅陶瓷 （ 与一般硅酸盐陶瓷不同之处在于氮化硅的结合属于共价键性质的结合，因而有结合力强、绝缘性好的特点。 ）碳化硅陶瓷（热膨胀系数小、密度小（只有重金属的三分之

一）、导热系数大。常用于制备航天器燃烧室、火箭喷嘴及轴承、滚珠、机械密封件等）碳化硼陶瓷，（高硬度、高熔点和低密度，良好的物理性能和优越的抗化学侵蚀能力，应用在民用、航空和军事等领域） 氧化铝陶瓷（由于强度高,

耐高温, 绝缘性好, 耐腐蚀，并具有良好的机电性能，广泛应用于电子、机械、化工工业。 ）新型层状陶瓷（Ti 3SiC 2层状陶瓷，Ti 3SiC 2的纳米层片状结构使其兼有金属和陶瓷的很多优点，似金属一样是良好的电和热的导体，可切削，柔软，对热冲击不敏感，高温表现为塑性; 又似陶瓷具有抗氧化、耐腐蚀、耐高温，其高温强度超过所有的高温合金）。

功能陶瓷：铁电压电陶瓷 （具有压电效应 ，具有热释效应 ，具有电光效应）离子导电陶瓷（作为新型的化学电源，如以LiI 作隔膜的锂碘电池已成为心脏起搏器的一次性电源。制造化学传感器，例如，以ZrO 2为核心元件的氧分析器，用于炉气含氧量的测量以控制燃烧状，还可用于汽车尾气含氧量的测定以控制空气燃料比）。半导体陶瓷（制成的发热元件广泛应用于工业医疗器械和家用电器上，如电饭锅、细菌培养恒温器等。制成的气敏陶瓷传感器已用于城市煤气的检测 。具有独特的电导特性和氧敏特性，可作为气体传感器材料。制成湿度传感器，应用于烤炉和微波炉中）。微波陶瓷材料（可制造微波滤波器和振荡器，以满足现代微波集成电路的需要，也广泛应用于卫星电视，雷达和数字通讯中）超导陶瓷。

新的材料使人类的物质生活得以改善。材料的发展也标志着人类社会的历史进程。随着科学技术日新月异的发展，相应的人们的生活越来越好，社会发展的也将越来越好。