新型金属合金材料行业讲解
新型金属材料的最新研究进展
新型金属材料的最新研究进展在金属材料的领域,新材料的研究是必不可少的。
随着技术的发展和社会的需求,人们对于新型金属材料的研究也越来越关注。
以下介绍几种新型金属材料的最新研究进展。
一、超导金属材料超导是一种电性质,在一些物质中可以表现出来。
所谓超导,就是在低温下材料的电阻值为零。
超导材料广泛应用于磁共振成像、磁悬浮列车和磁能量存储等领域。
随着研究的深入,新型超导材料也不断涌现。
最近,一项由美国纽约州立大学石溪分校(Stony Brook University)研究团队领导的研究发现了一种新型超导材料,该材料表现出了几乎无损耗的电流输送。
这种新型超导材料的研究对能源的利用和环境保护具有重要意义。
二、高熵合金高熵合金是一种由多种元素组成的新型金属材料。
与传统材料相比,高熵合金拥有更高的强度、更好的塑性和更好的耐腐蚀性能。
这种材料被广泛应用于航空、航天、能源、环保和汽车制造等领域。
最近,南方科技大学材料科学与工程系教授钟文锋研究团队成功研制出了一种新型高熵合金,该合金具有超强的抗拉强度和良好的韧性,且在高温高压环境下也表现出了优异的性能。
三、金属框架材料金属框架材料是一种由金属离子和有机物分子共同组成的新型材料。
与传统材料相比,金属框架材料具有更好的气体吸附性能、更好的催化性能和更好的分离性能。
它们广泛应用于气体分离、储氢、催化反应和环境污染治理等领域。
最近,南开大学化学学院罗晋教授和美国加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)Mohammad Javad Mirzaei博士联合研究发现了一种新型金属框架材料,该材料表现出了较高的氧化亚氮催化活性。
这项研究为环境污染治理提供了新的解决思路。
四、超塑性金属材料超塑性金属材料是一种具有优异塑性变形能力的新型材料。
它们可以在极低的应力下发生大变形,具有可塑性好、产品成型精度高的特点。
这种新型材料被广泛应用于飞机、汽车和半导体制造等领域。
新型合金材料
新型合金材料
新型合金材料是指由两种或两种以上的金属或非金属元素组成的合金,具有优异的性能和广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展,新型合金材料的研究和应用已经成为当今材料科学领域的热点之一。
本文将从新型合金材料的定义、特点、应用和发展趋势等方面进行探讨。
首先,新型合金材料具有优异的性能,如高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、耐高温、耐低温等特点。
这些优异的性能使得新型合金材料在航空航天、汽车制造、电子通讯、生物医药等领域得到了广泛的应用。
例如,钛合金在航空航天领域具有重量轻、强度高的特点,被广泛应用于飞机结构、发动机零部件等领域;不锈钢在化工、食品加工等领域具有优异的耐腐蚀性能,被广泛应用于储罐、管道、容器等设备。
其次,新型合金材料的研究和应用具有广阔的发展前景。
随着工业化进程的加快和科技水平的不断提高,对新型合金材料的需求也在不断增加。
同时,新型合金材料的研究领域也在不断拓展,如纳米合金材料、高熵合金材料等新型材料的研究正在成为研究的热点。
这些新型合金材料将为材料科学领域的发展带来新的机遇和挑战。
最后,新型合金材料的发展趋势是多元化和定制化。
随着社会经济的发展和人们对产品性能要求的不断提高,新型合金材料的发展趋势是朝着多元化和定制化方向发展。
例如,随着3D打印技术的不断成熟,可以根据具体需求设计和制造新型合金材料的产品,满足不同行业和领域的需求。
综上所述,新型合金材料具有优异的性能和广泛的应用前景,其研究和应用将为材料科学领域的发展带来新的机遇和挑战。
我们期待新型合金材料在未来的发展中能够发挥更加重要的作用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
有色金属的新材料和应用技术创新和市场趋势
有色金属的新材料和应用技术创新和市场趋势随着科技的不断发展和人们对高性能材料需求的增加,有色金属的新材料和应用技术正在取得创新突破,并对市场趋势产生重大影响。
本文将重点探讨有色金属新材料的发展趋势以及应用技术的创新。
一、有色金属新材料的发展趋势1. 材料强度和耐腐蚀性的提升随着工业制造和航空航天等领域对材料强度和耐腐蚀性要求的不断提高,有色金属新材料也在不断研发和改进。
例如,钛合金在航空航天领域有着广泛的应用前景,其强度与重量比优异,能满足高强度要求且减轻结构重量。
2. 新型合金材料的涌现近年来,新型合金材料在有色金属领域不断涌现。
例如,镁合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在汽车、电子等领域具有广泛的应用前景;高熵合金则以其多元组分和无序固溶体结构具有优异的热力学和力学性能,受到学术界和工业界的广泛关注。
3. 多功能材料的发展有色金属新材料不仅要具备单一性能的提升,还需要适应多功能化的发展需求。
例如,有色金属涂层材料具有高温耐蚀、耐磨损等特性,可广泛应用于航空、电子、汽车等领域,提高材料的使用寿命和性能。
二、有色金属应用技术创新1. 先进加工技术的应用先进加工技术是有色金属应用技术创新的重要领域。
例如,激光焊接技术能够实现高精度、无损伤的连接,广泛应用于航空航天、汽车制造等行业;等离子熔射技术则能够制备出高质量、高附着力的涂层,提高材料的耐蚀性等性能。
2. 先进制备技术的发展先进制备技术是有色金属应用技术创新的重要手段。
例如,电化学制备技术能够制备出颗粒尺寸可控的金属纳米材料,具有优异的电子性能和光学性能,在电子器件、能源存储等领域具有广阔的应用前景。
3. 多尺度建模与仿真多尺度建模与仿真是有色金属应用技术创新的重要工具。
利用计算机模拟和数值计算方法,可以在不同层次上揭示材料结构与性能之间的关系,优化材料设计和制备工艺,并加速材料的研发和应用。
三、市场趋势分析1. 电子信息领域的快速发展随着电子信息技术的迅猛发展,有色金属新材料在电子器件、光电子器件等领域的应用需求也在不断增加。
用于无人机的新型轻质合金材料
用于无人机的新型轻质合金材料无人机是近年来极为热门的话题,它的应用范围涉及到了很多领域,包括在军事、民用、科研等方面都有重要的用途。
而要想让无人机发挥出更好的性能,就需要使用更优秀的材料来打造它,以满足飞行过程中的各种需求。
有一种新型轻质合金材料,它在用于无人机方面的应用具有非常大的潜在价值。
本文将对这种新型材料作进一步的探讨。
一、新型轻质合金材料的基本特征新型轻质合金材料是一种新型的金属材料,其主要特点在于重量轻、强度高、耐磨损、耐腐蚀等。
目前已经有不少厂商开始以该材料为主要原料,研制出可用于各种领域的产品,如飞行器、船舶、汽车、建筑等。
二、新型轻质合金材料在无人机上的应用1. 提高无人机的承重能力由于新型轻质合金材料的密度非常低,因此在保证无人机质量的前提下,同等体积情况下所能承受的负荷就更多。
这为无人机的载荷运输提供了更优秀的解决方案,尤其对于那些需要进行长途运输的任务来说,显得尤为重要。
2. 提高无人机的航程和续航能力新型轻质合金材料具有良好的氧化和耐腐蚀性,可以更好地保护无人机的外壳。
而且,采用该材料制作的无人机所需的燃料就会相应减少,这就意味着无人机的航程和续航能力都将显著提高,同时也可以减少操作成本。
3. 提高无人机的飞行速度和操作稳定性在无人机的制造过程中,采用新型轻质合金材料可以显著降低其自重,进而增加其操作的稳定性和抗风能力。
同时,这种新型材料还可以降低无人机的空气阻力,使得它的飞行速度更快、更高效。
三、新型轻质合金材料的研究进展虽然新型轻质合金材料在无人机领域的应用价值很高,但是它的相关研究工作仍然处于起步阶段,许多平台和供应商还没有利用该材料来制造无人机。
而目前已经开始研究的厂商也仍然尚未完全摸清该材料的使用特性,因此有关此类新型材料的更多研究运用仍需要深入开展。
总之,新型轻质合金材料是一种非常优秀的金属材料,它的应用领域十分广泛,而在无人机领域的应用更显得尤为重要。
相信随着研究的不断深入,这种材料在无人机制造上的应用会更加普遍化,也为无人机在实际运用中带来了更强的竞争力和提升空间。
新型金属材料的研究和应用
新型金属材料的研究和应用近年来,随着科技的不断进步,新型金属材料的研究和应用也在不断扩展。
新型金属材料不仅具有传统金属材料的优点,如强度高、硬度大等,而且在耐腐蚀性、高温性能等方面也有了很大的改进,这使得这些新型金属材料成为了现代工业中不可或缺的重要材料。
1. 镧系金属镧系金属是一类具有单质共存状态和位序分异状态的特殊元素。
随着科技的发展和生产技术的不断完善,镧系金属的性能得到了极大的提升。
现在,镧系金属已广泛应用于航空、建筑、铁路、汽车等领域,主要用于制造高强度、高温、抗腐蚀、耐磨等产品。
2. 稀土金属稀土金属是一类以二十二个稀土元素为主要组成部分的非常重要的金属材料,具有稳定的化学性质、较高的热稳定性、良好的机械性能和优异的物理性能。
特别是氧化物、针状等形状和尺寸的特殊结构,使其具有很高的比表面积和较好的吸附性能。
因此,稀土金属广泛应用于电子、汽车、通讯、石油、化工等领域,成为了现代工业不可缺少的重要材料。
3. 钛合金钛合金是一种以钛为主要元素的合金,具有密度小、强度高、刚性好、耐腐蚀性强等优点。
由于这些优点,钛合金被广泛应用于航空、航天、医疗等领域,并在制造高品质机械零部件、汽车零部件等方面发挥重要作用。
4. 铝合金铝合金是以铝为主元素、其他合金元素为辅助的一种新型金属材料,具有密度低、耐腐蚀性强、延展性好等特点,因此逐渐成为航空、航天、汽车、建筑等领域的重要材料。
尤其是在航空航天工业中的应用愈发广泛,例如在制造飞机的座椅、螺旋桨、外壳等方面提供了重要材料支持。
5. 碳纤维碳纤维是一种以高强度碳纤维为主要原料的高新材料,具有高强度、高模量、抗拉强度超过2000兆帕、密度小等优点。
它既兼具金属材料的强度,又具有非金属材料的电、热性能等特点。
因此,碳纤维在航空、航天、轨道交通、体育用品、船舶等各个领域的应用愈发广泛。
总之,新型金属材料的研究和应用是了现代科技发展的重要支持。
我们相信,在不久的将来,随着科技的进步和生产技术的开发,新型金属材料一定会为人们的生活和工作带来更多更好的变化。
新型金属材料的应用
新型金属材料的应用随着科学技术的不断发展和创新,新型金属材料开始被广泛应用于各行各业中。
从军工制造到民用建设,从交通运输到家电家居,新型金属材料在其中发挥着至关重要的作用。
本文将详细介绍新型金属材料的种类及其在不同领域中的应用。
一、高强度钢高强度钢是指抗拉强度超过500MPa的钢材。
在汽车制造、航空制造、高铁建设等领域中,高强度钢是不可或缺的材料之一。
因为它比传统钢材更加轻薄、强韧,能够满足对材料强度和韧性的要求。
在汽车制造领域中,高强度钢的应用越来越广泛。
因为它不仅能够提高汽车的碰撞安全性能,而且做得更轻更薄,可以降低车身重量、提高燃油效率、减少尾气排放。
近年来,高强度钢已经成为汽车行业的主流材料。
在航空工业中,高强度钢也是肝脏材料之一。
它可以用于机身、发动机、座椅等部分制造,具有高强度、耐腐蚀、抗疲劳等特点。
随着民航业的发展,高强度钢在航空制造领域中的应用前景也越来越广阔。
二、镁合金镁合金是一种以镁为主要原料,添加其他金属元素而制得的合金材料。
它独特的轻质、硬度和强度等特点使其成为航空航天、汽车、电动工具、体育器材等多个领域所青睐的材料之一。
在航空航天领域中,镁合金因其轻质、强度高、耐腐蚀等特性是不可替代的材料之一。
在飞机、火箭、卫星等制造中广泛应用。
而在汽车领域中,镁合金不仅能减轻车身重量,提高汽车的燃油效率,而且由于它的成本相对较低,使用起来更加经济。
三、 Ti合金Ti合金是指将钛元素与其他金属元素合成而成的一种合金材料。
它具有优良的耐腐蚀性、高强度、高温稳定性等特性,因此被广泛地应用于航空制造、医疗器械、化工设备等领域。
在航空制造领域中,Ti合金可以制造翼梁、机身、发动机等部件,因其耐腐蚀、高强度的特性,可以提高飞行器的飞行安全性和抗风险能力。
在医疗器械领域中,Ti合金因其生物相容性,与人体组织接触时不会引起排异反应而受到医疗界的青睐。
四、铝合金铝合金是一种以铝为基础元素,添加其他金属元素而制得的合金材料。
新型金属材料在机械制造中的应用
新型金属材料在机械制造中的应用1. 引言1.1 新型金属材料在机械制造中的应用意义随着科技的不断发展和进步,新型金属材料在机械制造中的应用变得越来越广泛和重要。
这些新型金属材料具有独特的优势和特性,能够满足不同领域的需求,推动机械制造行业的发展。
新型金属材料具有更高的强度和硬度,能够承受更大的荷载和压力,从而提高了机械设备的使用寿命和稳定性。
新型金属材料具有优异的耐磨性和耐腐蚀性能,可以在恶劣环境下长期使用,延长了设备的维护周期和降低了维护成本。
新型金属材料还具有良好的导热性能和轻量化特性,有利于提高设备的能效和降低整体重量,满足了现代工业对于节能环保和高效生产的需求。
新型金属材料的应用意义不仅在于提高了产品质量和技术水平,更在于推动了机械制造行业向更加智能化、绿色化和可持续发展的方向迈进。
1.2 新型金属材料的发展背景新型金属材料的发展背景可以追溯到20世纪初,随着工业革命的推进和科学技术的不断进步,人们对于材料性能的要求也越来越高。
传统的金属材料已经无法满足复杂工程环境下的需求,于是科研人员开始不断探索新型金属材料的研发,以应对不同领域的挑战。
在过去的几十年里,新型金属材料经历了从单一性能向多功能性能的演变。
不仅要求材料具有高强度、耐磨性、耐腐蚀性等传统性能,还需要具备轻量化、高导热等特殊性能。
这种趋势的背后是对机械制造行业更高效、更环保、更节能的要求,新型金属材料的不断涌现成为推动整个行业发展的重要动力。
随着科技的不断进步和全球产业的快速发展,新型金属材料的研发也日益受到重视。
各种新型金属材料如高强度金属、耐磨性金属、耐腐蚀性金属、高导热金属以及轻量化金属都在不同领域得到广泛应用,为机械制造行业注入了新的活力。
正在逐渐被人们认识到,并为行业的发展带来新的希望与机遇。
2. 正文2.1 高强度金属材料在航空航天制造中的应用高强度金属材料在航空航天制造中的应用是非常重要的。
随着航空航天技术的不断发展,对于材料的要求也越来越高。
新型金属材料有哪些
新型金属材料有哪些随着科技的不断发展,新型金属材料的研究和应用也日益受到人们的关注。
新型金属材料具有优异的性能和广泛的应用前景,对于推动工业和科技的发展起着至关重要的作用。
那么,新型金属材料究竟有哪些呢?接下来,我们将对几种常见的新型金属材料进行介绍。
首先,我们来介绍一种被广泛应用的新型金属材料——高强度钢。
高强度钢具有优异的强度和硬度,能够承受较大的载荷,因此被广泛用于航空航天、汽车制造等领域。
与传统钢材相比,高强度钢具有更好的耐磨性和耐腐蚀性,能够延长使用寿命,降低维护成本。
其次,钛合金是另一种备受关注的新型金属材料。
钛合金具有优异的耐高温性能和良好的耐腐蚀性能,因此被广泛应用于航空航天、船舶制造等领域。
同时,钛合金还具有较低的密度和良好的可塑性,能够满足复杂零部件的加工需求。
除此之外,镁合金也是一种备受瞩目的新型金属材料。
镁合金具有较低的密度和良好的机械性能,能够满足节能减排的要求,因此在汽车制造、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
与此同时,镁合金还具有良好的可塑性和耐腐蚀性能,能够满足复杂构件的加工需求。
最后,我们要介绍的是形状记忆合金。
形状记忆合金是一种具有记忆效应的新型金属材料,能够在受到外力作用后恢复到原来的形状。
形状记忆合金具有广泛的应用前景,可以用于医疗器械、航空航天等领域,为人们的生活和工作带来便利。
综上所述,新型金属材料具有优异的性能和广泛的应用前景,对于推动工业和科技的发展起着至关重要的作用。
高强度钢、钛合金、镁合金和形状记忆合金都是备受关注的新型金属材料,它们各自具有独特的优势和应用领域,将为人类社会的发展带来更多的可能性。
相信随着科技的不断进步,新型金属材料的研究和应用将会取得更大的突破,为人类社会的发展注入新的活力。
新型金属材料的结构和性能
新型金属材料的结构和性能随着科技的发展和工业化的进步,人们对材料的需求越来越高。
传统的金属材料虽然有很好的强度和韧性,但是其密度较大、易锈蚀、无法轻便加工等缺点也制约了其进一步的应用。
为了解决这些问题,科学家们不断地研究和开发新型金属材料。
本文将介绍一些新型金属材料的结构和性能,以及其应用前景。
一、高强度低密度的金属材料高强度低密度的金属材料又被称为轻质金属材料,它包括铝、镁、钛等金属材料及其合金。
由于其密度低,可达传统钢铁的三分之一左右,故被广泛应用于飞船、火箭、航空航天器、汽车等领域。
例如,德国的宝马汽车使用铝合金材料制造汽车的车身和零部件,可以降低汽车的重量,提高燃油经济性和运动性能。
除了轻量化外,高强度低密度的金属材料还具有良好的力学性能和抗腐蚀性。
例如,铝合金具有高强度、良好的可加工性、耐腐蚀性和电导率。
而镁合金具有轻量、高强度、优异的真空密封性和较高的热稳定性,可用于制造航空航天器、汽车零部件、手机等产品。
二、仿生材料仿生材料是一种新型金属材料,它仿照动物或植物的结构和特性制造出来的材料。
例如,锯齿状结构的钢板可提高其抗弯曲性能,肌肉纤维状的材料可使其具有形变功能。
这种材料的研究不仅可以扩展金属材料的应用领域,同时也为生物医学领域的研究提供了新的方法和思路。
三、多级金属材料多级金属材料是将多种金属材料进行复合组合,形成新的高性能金属材料。
例如,用纳米金属粒子掺杂在高强度钢材料中,可以显著提高钢材料的强度和延展性;将铜和银复合可以提高电导率和抗氧化性能。
多级金属材料不仅具有优异的物理化学性能,而且具有良好的材料可塑性,可应用于电子、机械、船舶等领域。
四、新型合金材料新型合金材料是用传统的金属材料与其他元素混合而成的新型材料,与传统材料相比,在抗腐蚀性和耐磨性上有了更好的表现。
例如,钢中掺加Cr、Ni等元素,可提高其抗氧化性和抗腐蚀性;将铁、铜、炭、锡等元素复合,可制成高韧性的多元合金,应用于高压管道等领域。
新型金属材料的研究与发展
新型金属材料的研究与发展近年来,新型金属材料的研究与发展备受关注。
新型金属材料具有较高的强度、韧性和耐腐蚀性能,广泛应用于机械、汽车、航空航天、能源等领域。
本文将以1200字以上就新型金属材料的研究与发展进行探讨。
新型金属材料的研究与发展主要集中在以下几个方面:合金材料、表面处理、多功能材料以及可再生材料。
首先,合金材料是新型金属材料研究的重点之一、通过调整合金元素的含量和比例,可以改变金属材料的组织结构和性能。
例如,钛合金具有良好的机械性能和耐高温性能,被广泛应用于航空航天行业。
此外,镍基高温合金和钢铁中的耐热合金也是热点研究领域。
这些新型合金材料具有高温强度、耐腐蚀性和热稳定性,适用于高温环境下的工作条件。
其次,表面处理是新型金属材料研究的另一重要方向。
表面处理可以改善金属材料的抗腐蚀性能、磨损性能和摩擦性能。
例如,采用阳极氧化技术可以在铝合金表面形成一层坚硬的氧化膜,增强其抗腐蚀性能。
另外,化学镀和电镀技术也可以在金属表面形成一层保护膜,提高材料的耐腐蚀性能和美观性。
此外,喷涂技术可以在金属表面形成涂层,提高金属材料的磨损和高温性能。
多功能材料是新型金属材料研究的又一个热点。
多功能材料是指具有多种功能的材料,例如耐磨、防腐、耐高温等。
金属材料的多功能化可以通过添加其他元素、改进材料的结构以及微观形貌来实现。
例如,钢铁中的铝合金可以通过调整合金元素的含量和比例,提高材料的强度和韧性。
另外,金属基纳米复合材料具有优异的力学性能和热稳定性,因而被广泛应用于航空航天和能源领域。
最后,可再生材料是新型金属材料研究的新兴方向。
随着全球资源的日益枯竭和环境问题的日益严重,研发可再生材料成为大势所趋。
可再生金属材料是指通过循环利用废弃金属或从可再生资源中提取金属制备的材料。
例如,废旧铝合金可以通过回收再生,制备新的铝合金产品。
此外,以生物质为原料的金属材料也是可再生材料的一种重要类型。
这些材料具有可持续发展的特点,有利于解决资源和环境问题。
新型金属材料——推陈出新
2 新型金属材料 ——推陈出新引言随着科学技术的进步,人类对金属材料不断提出了新要求:一是对已有的金属材料要最大限度地提高它的质量,挖掘它的潜力,使其产生最大的效益。
二是开拓金属材料的新功能,以适应更高的使用要求。
近几十年来,金属材料并没有停止发展,新的合金钢,例如微合金化钢,超高强度钢、超低碳不锈钢;新的有色合金,例如Al-Li合金、钛合金;还有高温合金、金属间化合物、减振合金、超导合金、形状记忆合金、储氢合金、纳米金属材料、非晶态金属等都有了新的发展。
新型金属材料,推陈出新。
金属材料是工业中最重要的结构材料,在未来很长的时期中,其主导地位仍将难以动摇。
2.1 超级钢与新一代钢铁材料2.1.1 “超级钢”、“新一代钢铁材料”1997年4月,日本开始了“新世纪结构材料(或超级钢材料)”为期10年的研究计划,提出将现有钢材强度翻番和使用寿命翻番为目标的新一代钢材,称为“超级钢”并在国家组织下开展研究。
之后韩国在1998年启动了“21世纪高性能结构钢”、我国在1998年10月启动了“新一代钢铁材料”的国家重大基础研究计划。
东亚三国相差不到一年,设立相同目标的研究项目带动了欧美各国钢铁界竞相参与和重视。
“新一代钢铁材料”的特征是超细晶、高洁净和高均匀(高均质),其研发目标是在制造成本基本不增加,少用合金资源和能源,塑性和韧性基本不降低条件下强度翻番和使用寿命翻番。
它的核心理论和技术是实现钢材的超细晶(或超细组织)。
“新一代钢铁材料”需要大幅度提高钢铁材料的洁净度和均匀度。
钢铁材料中的杂质元素和夹杂物对其韧塑性、疲劳断裂性能、表面质量有很大的危害,而杂质元素、夹杂物和钢中第二相甚至基体组织的非均匀分布则严重影响钢材性能的均匀性和等向性。
因此,显著降低钢中杂质元素的含量、严格控制最大夹杂物尺寸、控制和改善夹杂物及大颗粒碳化物或氮化物的形状与分布、改善和提供钢中显微组织的均匀性,对钢铁材料性能的提高具有十分重要的作用。
新型合金材料研究及其应用前景
新型合金材料研究及其应用前景随着科技的快速发展,我们生活的方方面面都在发生着翻天覆地的变化。
其中,材料科学作为基础学科和前沿科学,更是如火如荼地发展着。
新型合金材料,作为材料科学领域中的“翘楚”,具有着广阔的应用前景。
本文将从以下几个方面,阐述新型合金材料的研究状况及其应用前景。
一、新型合金材料的定义和种类合金是由两种或两种以上原子组成的混合物,主要包括金属合金、非金属合金和金属-非金属复合材料。
金属合金又可分为铜合金、铝合金、钛合金、镁合金、锌合金等多种类型,而非金属合金则分为陶瓷合金、玻璃合金、聚合物合金等多种类型。
新型合金材料则是指近年来研究开发出来的、各种性能明显优于传统材料的合金材料。
比如,形状记忆合金、高温合金、快速凝固合金、超弹性合金、大变形能合金等。
二、新型合金材料的研究现状由于新型合金材料具有优异的机械性能、热学性能、化学性能、磁学性能和电学性能等,因而对材料研究者来说具有很强的吸引力。
在过去的几十年中,全球范围内对新型合金材料的研究投入不断增加,掌握了一系列制备新型材料的技术手段。
例如,形状记忆合金的制备技术,包括加热-冷却、应力-驱动、电性-触发等多种方式,制备出的形状记忆合金横跨了铁族、镍族、钛族、铜族等多种元素。
而热电材料的研究则主要集中在传统材料改性和新型材料的研制上,有效提高了材料的热电性能。
快速凝固合金是近年来的研究热点,采用高能流工艺将金属液体加工成带状薄条制品,具有优异的机械性能和物理性能。
三、新型合金材料的应用前景由于新型合金材料具有优异性能,因而被广泛应用于工业、医疗、军事等领域。
其中,形状记忆合金被用于医疗器械、航空航天领域、自适应结构等方面,具有广泛的应用前景。
高温合金则被广泛应用于航空发动机、核反应堆、航天等高温环境下的装备。
快速凝固合金被应用于高档硬质材料、导电粘合剂、原子反应堆材料、金属再生等多项领域。
超弹性合金则被应用与制作弹簧、止血器、人工关节以及智能材料等领域。
新型金属功能材料的研究与应用
新型金属功能材料的研究与应用近年来,随着科技的进步和人们对生活品质的追求,新型金属功能材料的研究和应用逐渐受到关注。
这些新型材料在机械、电子、光学、医疗等领域中有着广泛的应用前景。
本文将深入探讨新型金属功能材料的研究与应用。
一、什么是新型金属功能材料?新型金属功能材料是指具有特定性能和功能的材料。
它们通常是由金属和非金属元素合成的复合材料,如合金、金属陶瓷、金属复合材料等。
这些新型材料拥有较高的强度、硬度、导电性和热传导性,并且能够实现某些特定的功能,如防腐、抗氧化、耐磨等。
二、新型金属功能材料的研究现状目前,新型金属功能材料的研究主要集中在以下几个方向:1. 金属纳米材料金属纳米材料是指尺寸小于100纳米的金属颗粒。
由于其表面积相对于体积的增加,金属纳米材料具有优异的物理、化学和光学性质。
例如,纳米金属颗粒能够加强催化反应、提高传感器的灵敏度、增强材料的强度、硬度和韧性等。
2. 金属氢化物金属氢化物是指金属与氢气反应生成的稳定化合物。
金属氢化物具有较高的储氢容量、较低的储氢压力和温度、良好的可逆性,因此被广泛应用于能源、汽车、军事和民用等领域。
3. 多元合金多元合金是指由三种或以上的元素组成的合金。
多元合金具有复杂的化学成分和结构,因此拥有多种特殊性质和应用潜力。
例如,高熵合金具有高的耐腐蚀性、高温变形能力和优异的力学性能。
三、新型金属功能材料的应用前景新型金属功能材料在各个领域都有着广泛的应用前景。
1. 机械领域新型金属功能材料在机械领域中应用广泛,如钢铁、航空航天、汽车、机器人等。
例如,高强度合金、超级合金、金属陶瓷等材料可以用于制造高温、高压、高强度和高耐久的零部件,以满足各种极端条件下的使用需求。
2. 电子领域新型金属功能材料在电子领域中有广泛的应用,如半导体、电池、传感器及集成电路等。
例如,金属纳米颗粒可以用于制造电子元件,如表面增强拉曼光谱、光电子器件等。
3. 光学领域新型金属功能材料在光学领域中有广泛的应用,例如,银基减振材料可以用于制造高效度的抗震减振器件,以保护建筑物和机械设备。
新型合金总结内容
新型合金总结引言新型合金是指具有优异性能和应用前景的金属合金材料,通过合金化可以改变原始金属的物理、化学和力学性质,使其具备更多用途和更高的使用价值。
本文将对新型合金的基本概念、分类、特性以及广泛应用领域进行总结。
新型合金的分类根据组成元素或者性质的不同,新型合金可以分为以下几种类型:1. 金属间化合物合金金属间化合物合金由两种或多种金属元素相互作用形成的化合物,具有高熔点、高硬度、强度高、耐热、耐磨等特点。
常见的金属间化合物合金有NiAl、Ni3Al、FeAl等。
2. 高熵合金高熵合金是指由五个或五个以上元素组成的合金,其元素相对浓度相近,形成固溶体结构。
高熵合金具有高强度、高塑性、高耐腐蚀性和高温稳定性等特点,因此在航空航天、能源等领域有广泛应用。
3. 纳米合金纳米合金是由纳米尺度的晶粒组成的合金,具有独特的物理和化学性质。
由于晶粒尺寸很小,纳米合金表现出与传统合金不同的性能,如高强度、高塑性、高熔点等。
4. 具有形状记忆效应的合金具有形状记忆效应的合金,也称为形状记忆合金,其具有特殊的记忆性能。
当受到外力变形后,形状记忆合金可以通过加热或去应力的方式恢复到原始形状。
这种合金在医学、航空航天等领域有重要应用。
新型合金的特性新型合金具有以下一些主要特性:1. 高强度新型合金通常具有较高的强度,这是由于其晶体结构的优化和固溶体的形成所致。
高强度使得新型合金在高温或高压环境下具有优秀的表现。
2. 具有优异的耐腐蚀性新型合金通常具有优异的耐腐蚀性能,能够在恶劣的化学环境下保持其性能和外观。
这使得新型合金在化工、电子等行业得到广泛应用。
3. 优秀的导电和导热性某些新型合金具有良好的导电和导热性能,适用于各种导电和散热应用,如电子元件、散热器等。
4. 高温稳定性新型合金在高温环境下能够保持其结构和性能稳定,不易发生蠕变、变形或者腐蚀。
这使得新型合金在汽车引擎、航空发动机等高温应用中拥有广泛应用前景。
新型合金的应用领域由于新型合金的诸多特性,其在各个领域有广泛的应用:1. 航空航天领域航空航天领域对材料的要求非常严苛,新型合金由于其高强度、高温稳定性和耐腐蚀性等特点,在航空航天领域有广泛应用。
新型金属材料有哪些
新型金属材料有哪些新型金属材料是指具有新颖结构、优异性能和广泛应用前景的金属材料,它们在材料科学领域具有重要的意义。
随着科技的不断发展,新型金属材料的研究和开发也日益受到重视。
那么,新型金属材料究竟有哪些呢?接下来,我们将对几种常见的新型金属材料进行介绍。
首先,高强度钢材是一种常见的新型金属材料。
高强度钢材具有优异的力学性能,其抗拉强度和屈服强度均远高于普通钢材。
由于其优异的强度特性,高强度钢材在汽车制造、航空航天等领域得到了广泛的应用。
同时,高强度钢材还具有良好的焊接性能和耐腐蚀性能,能够满足复杂工况下的使用要求。
其次,形状记忆合金也是一种备受关注的新型金属材料。
形状记忆合金具有特殊的形状记忆效应,即在一定温度范围内,其形状可以发生可逆性变化。
这种特殊的性能使得形状记忆合金在医疗器械、航空航天等领域具有广泛的应用前景。
例如,形状记忆合金可以用于制造心脏支架,通过体内植入后在体温下展开,起到支撑和治疗作用。
另外,高温合金也是新型金属材料中的重要代表之一。
高温合金具有优异的高温强度和抗氧化性能,能够在高温、高压、腐蚀性气氛下稳定工作。
因此,高温合金在航空发动机、燃气轮机等高温工作环境中得到了广泛的应用。
其主要合金元素包括镍、铬、钼等,通过合理的配比和热处理工艺,可以获得不同性能的高温合金材料。
此外,具有记忆效应的超弹性合金也是新型金属材料中的热门研究方向之一。
超弹性合金具有优异的弹性形变能力和良好的阻尼性能,能够在大变形下保持良好的弹性恢复能力。
这种特殊的性能使得超弹性合金在减震、减振、形状记忆等方面具有广泛的应用前景。
综上所述,新型金属材料涵盖了高强度钢材、形状记忆合金、高温合金和超弹性合金等多种类型。
这些新型金属材料在材料科学领域具有重要的意义,为各个领域的技术发展和应用提供了重要支撑。
随着科技的不断进步,相信新型金属材料领域将会有更多的突破和创新,为人类社会的发展做出更大的贡献。
新型金属材料的发展与应用前景
新型金属材料的发展与应用前景随着科学技术的不断发展,传统金属材料已经无法满足一些特殊领域的需求,新型金属材料应运而生。
新型金属材料具有多种特点,如轻量化、高强度、高温耐性、耐腐蚀、耐磨等,且具有广阔的应用前景。
本文将就新型金属材料的发展与应用前景做一些探讨。
一、新型金属材料的发展1.1 钛合金钛合金是目前最为成熟的新型金属材料之一,具有高强度、低密度、优良的抗腐蚀性等特点。
钛合金的开发应用领域十分广泛,如航空航天、汽车、医疗等行业。
传统的钛合金以镁、铝等为主要合金元素,而如今研究者又将硅、锡、铜等元素加入其中,推出更为优良的合金。
1.2 镁合金镁合金是另一种轻量高强度的新型金属材料,重量极轻,仅为铝的2/3,强度却比铝高,是一种理想的节能材料。
镁合金的应用领域非常广泛,如汽车、电子设备、船舶、航天航空等。
1.3 铝合金铝合金也是一种经典的新型金属材料,轻量化、高强度、耐腐蚀、导电等优势使得它应用范围十分广泛,如航空、汽车、计算机等。
1.4 铝镁合金铝镁合金是铝合金和镁合金的一种合金,综合了两种合金的优势,如轻量、强度高、耐腐蚀性强等。
铝镁合金的应用领域也非常广泛,如电子设备、汽车、潜艇等。
二、新型金属材料的应用前景2.1 3D打印3D打印技术是一种十分先进的制造技术,在制造领域中的应用越来越广泛。
因其能够直接将数字化设计转化为物理实体,而且能够很好地制造复杂的结构体,所以对于新型金属材料的应用前景非常广泛。
利用3D打印技术,可以制造出更加精细、更加复杂的零件,不仅能够有效提高产品的性能,还能够极大地降低生产成本。
2.2 汽车制造随着环保意识的不断提高和新能源汽车的发展,轻量化材料成为了汽车制造领域中的重要技术之一。
新型金属材料以其轻量化和高强度、高韧性优势,使得它成为了汽车制造领域中的不二选择。
目前,许多大型汽车厂商都在利用新型金属材料来打造轻量化车身,以提高汽车的燃油经济性和行驶里程。
2.3 航空航天对于航空航天领域来说,新型金属材料的应用前景尤为广阔。
新型金属材料成型加工技术分析
新型金属材料成型加工技术分析摘要:在中国经济和技术水平不断提高的背景下,新型金属材料的数量不断增加,可以得到广泛应用,相应的加工技术也越来越受到重视。
为了进一步提高新型金属材料的应用效果,本文对新型金属材料成型加工技术进行了分析,以供参考。
关键词:新型金属材料;成型加工技术;应用措施引言随着当代中国科学技术的飞速发展,各种新型金属材料得到了广泛的应用。
与普通形式的金属材料相比,新型金属材料的应用可以显示出更多的优势,并且已经在多个领域的生产和加工工作中占据了至关重要的地位。
基于此,为了进一步提高新型金属材料的应用效果,有必要不断改进相应的加工技术,尤其是成型加工技术,这会对新型金属材料质量产生影响。
由此可见,分析新型金属材料的成型加工技术具有重要意义。
一、新型金属材料的优势新型金属材料主要是合金材料,具有延展性强、化学财产更活跃的特点,也能呈现出更美丽的色泽。
根据目前的情况,使用最广泛的金属材料类别包括非晶合金、高温合金和记忆合金。
对于这种类型的金属材料,其可焊性很强。
为了促进使用这种金属材料制造具有良好焊接性的部件,有必要在焊接过程中合理地为合金预留孔或间隙。
为了优化导热性,可以提高焊接效果。
此外,在新型金属材料中,另一个显著特征是良好的成形性,这可以显著提高金属材料的塑性,优化材料的整体性能,从而更有利于金属成形。
除此之外,新型金属材料具有更高的熔点和更弱的流动性,可以更好地保证成型和加工的有效性。
二、当前新型金属材料成型加工技术应用情况当代中国的工业发展非常迅速,对新型金属材料及相关技术的研究不断增加。
然而,从实践的角度来看,尽管各种新型金属材料得到了广泛的应用,但相关的成形和加工技术并没有得到显著的发展,一些相关人员对新型金属材料的成形和处理技术认识不足,限制了企业的经济效益。
此外,一些企业为了降低生产和开发成本,拒绝应用新技术开展加工工作,影响了金属材料成型加工技术的发展。
此外,在金属复合材料中加入适量的增强剂有利于提高复合材料的整体强度和耐磨性。
新型金属材料及其性质研究
新型金属材料及其性质研究金属材料一直是人类一项非常重要的材料,其不仅运用广泛而且涉及的行业非常多,如制造业、建筑业、工程制造业、以及电子、计算机、医疗、航空等行业。
但是传统的金属材料存在热敏性、耐蚀性不够、耐磨性差等限制。
针对传统金属材料的这些局限性,许多科学家一直在研究改进新型金属材料,以便于更好地适应不同的行业需求。
新型金属材料的特点新型金属材料是含有合金元素的金属材料,在其性质和应用方面有很大的改善。
新型金属材料一般具有以下特点:1. 增加了硬度:新型金属材料含有独特的合金元素或结构,提高材料的硬度,从而增加了它们的使用寿命,使其适用于更复杂的工作环境和高强度的应用场景。
2. 提高了韧度和抗冲击能力:新型金属材料的结构和元素含量使其能够承受较大的作用力,增加其工作能力和抗疲劳性。
3. 提高了蚀刻和耐磨性:新型金属材料的合金元素使其具有更好的腐蚀耐受能力,能够耐受更恶劣的环境并有更长的使用寿命。
4. 更吸附性差:新型金属材料的吸附性能明显更佳,这样能够更加高效地运作。
新型金属材料的种类新型金属材料属于多种类型,如高强度金属,高温合金,纳米晶金属及其钢铁,超低温超导和超导点材料等,每种类型均有广泛的应用,可以满足不同的市场需求。
1.高强度金属高强度金属是一类新型的金属材料,强度非常高,具有良好的裂纹韧度和可塑性,不易产生冷流动,化学稳定性高,能够承受极端的环境和机械应力,因此在航空、船舶、建筑和制造业等行业广泛应用。
2.高温合金高温合金具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特点,广泛用于航空、航天、能源、石化等领域,如航空发动机高压涡轮叶片、煤气轮机叶片和燃气涡轮叶片、合成氨反应器、炼油装置等。
3.纳米晶金属及其钢铁纳米晶金属和钢铁是一种新型的金属材料,其特点为晶界含量高,晶界是指晶粒之间的界面,它的异质性和错配静力会让晶界处的金属材料表现得像硬质材料一样。
晶界结构的第二位的原子半径偏小难以形成晶体相位而形成亚稳相,因此显得更加坚韧和耐用。
金属制品行业高强度合金材料应用案例
金属制品行业高强度合金材料应用案例在金属制品行业中,高强度合金材料的应用日益广泛。
高强度合金材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,成为了制造各类金属制品的理想材料。
本文将通过案例来介绍金属制品行业中高强度合金材料的应用,以期展示其在不同领域的实际运用。
案例一:航空航天领域航空航天领域对材料的需求极高,高强度合金材料在此领域中得到了广泛应用。
以航空发动机为例,发动机叶片是承担高温高压工作环境的核心部件,要求具备优异的强度和耐热性能。
采用高强度镍基合金能够满足这一要求,例如英国的高温合金材料IN718,用于制造发动机叶片,能够在高温高压环境下保持稳定的性能,提高发动机的工作效率和可靠性。
案例二:汽车制造领域汽车制造领域对材料的要求越来越高,高强度合金材料在汽车结构件制造中得到广泛应用。
以汽车车身为例,为了提高汽车的安全性能和减轻车身重量,传统的钢材已经不能满足需求。
高强度铝合金作为一种新型材料,因其轻质高强的特点而备受关注。
如美国的7系列铝合金广泛应用于豪华汽车车身制造,不仅可以提高车身强度,还可以降低车身重量,提升燃油经济性能。
案例三:机械设备制造领域机械设备制造领域对于高强度合金材料的需求主要与设备的工作环境和承载能力相关。
以造船业为例,船体在海洋腐蚀、强大的波浪和持续的振动环境下工作,对材料的耐蚀性、强度和韧性提出了极高的要求。
高强度耐蚀性不锈钢(如AISI 316L)在此应用广泛,其具备优异的腐蚀抵抗性和较高的强度,确保船体在恶劣海洋环境中长时间安全运行。
案例四:能源领域能源领域对于材料的要求通常涉及高温、重压、腐蚀等极端工况。
以核能领域为例,核电站中的核反应堆组件要求具备稳定的强度、耐腐蚀和耐辐射等特性。
在这种情况下,钼合金被广泛应用于核反应堆内部构件的制造,钼合金具备优良的高温强度、热稳定性和抗氧化性能,能够保证核反应堆的安全运行。
总结:金属制品行业中高强度合金材料的应用案例举不胜举,上述仅为其中几个典型案例。
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新型金属合金材料行业讲解(2011-12-23 06:38:22)转载▼标签:分类:新能源新材料散户之友财经资料来源:东兴证券中国航空业步入高速增长,带动航空材料产业腾飞。
中国将成为世界增长最快、最具发展潜力的航空市场。
根据中国商飞公司的测算,中国航空客流量将以每年7.7%的速度增长,未来20 年,中国总计需要新增飞机3997架。
随着国产大飞机计划的推进,以及我国航空材料制造业的不断发展,航空材料国产化率会稳步提升,2010-2019 年是我国新增客机需求增长最快的时期,在此期间航空合金材料的年均增长率保持10%左右。
高铁、城市轨道交通材料产业迎来爆发式增长期。
随着我国高速铁路和城市轨道交通建设的加速,轨道交通用的铝合金材料、金属基复合材料以及C/C 复合材料将迎来高速增长时期,其中轨道交通用铝合金材料将保持年均25%~30%的增速,总需求量将在2016 年达到30.77 万吨。
金属基复合材料和C/C 复合材料将保持年均30%以上的增速,总需求量将从目前的10 万吨左右增长到2014 年的25 万吨。
汽车轻量化材料是汽车工业节能减排的必然选择。
2011—2015 年,随着中国汽车工业水平的不断提升,汽车工业节能减排的深入,中国汽车单车铝材料用量将以每年10%~12%的速度增长,到2015 年中国汽车用铝量将从目前的190 万吨增长至314 万吨,市场增长潜力巨大。
1.产业背景:战略新兴产业崛起的基础1.1 新材料产业是新兴产业崛起的前提新材料本身就是一种高新技术,又是现代高新技术和产业的基础和先导,也是提升传统产业的技术能力、调整产业结构的关键。
新材料的突破往往会引发人类划时代的变革。
如上世纪60 年代高纯硅半导体材料技术的突破,使人类进入信息化时代。
高性能碳纤复合材料在今后20~30 年将迎来新发展时期,引发一场航空工业革命性的变革。
新材料产业的发展是带动节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业发展的前提和保障。
从材料的用途来分,可分为信息材料、航空航天材料、核材料、建筑材料、能源材料、生物材料等。
更常见的两种分类法则是结构材料和功能材料;传统材料与新型材料。
新材料产业通常包括:稀土功能材料、高性能膜材料、特种玻璃、功能陶瓷、半导体照明材料等新型功能材料;高品质特殊钢、新型合金材料、工程塑料等先进结构材料;碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维及其复合材料;纳米、超导、智能等共性基础材料。
新材料产业分类:高性能结构材料、先进复合材料、信息功能材料、光学功能材料、电性和磁性材料、新能源材料、生态环境材料、生物医用材料、智能材料、纳米材料新材料产业包括以下六个子产业:特种金属功能材料、高端金属结构材料、先进高分子材料、新型无机非金属材料、高性能纤维及其复合材料和前沿新材料。
其中与金属新材料相关主要是特种金属功能材料和高端金属结构材料。
预计在今后相当长一段时间内,金属材料仍是最主要的一类材料,将在人类经济社会发展中发挥重要作用。
金属新材料产业的发展是推动新材料产业发展的重要动力。
表:新材料及金属新材料分类新材料产业分类具体包含的材料种类高性能结构材料超级钢、先进铝合金、先进钛合金、高温合金、新型陶瓷、新型玻璃、新型高分子材料先进复合材料金属基复合材料、陶瓷基复合材料、高分子基复合材料、炭/炭复合材料、梯度功能材料电性、磁性材料电阻材料、半导体材料、超导材料、永磁材料、软磁材料、其他新型磁性材料光学功能材料红外光学材料、发光材料、激光材料信息功能材料信息存储材料、信息显示材料、信息传输材料、信息处理材料新能源材料太阳能材料、储氢材料、锂离子电池材料、燃料电池材料、核能材料智能材料形状记忆合金智能材料、无机非金属材料智能材料、智能高分子凝胶生物医用材料医用金属和合金、生物陶瓷、医用高分子材料纳米材料纳米磁性材料、纳米微粒催化剂、生物纳米材料生态环境材料天然材料、循环再生材料、低环境负荷材料、环境污染控制材料全球主要国家都高度重视新材料科学的发展,工业发达国家十分重视新材料在国民经济和国防安全中的基础地位和支撑作用,为保持其经济和科技的领先地位,都把发展新材料作为科技发展战略的目标,在制定国家科技与产业发展计划时将新材料列为21 世纪优先发展的关键技术之一,予以重点发展。
1.2 我国金属新材料发展规划从我国经济发展水平以及全球金属材料发展的历程来看,目前我国金属材料产业发展水平正处于欧美等发达国家在20 世纪中后期的水平,正是发展现代轨道交通材料和航空航天材料的黄金时期。
“十二五”期间,国家已经将新材料列入了七大战略新兴产业中,围绕国家发展战略性新产业总体部署,我国新材料“十二五”期间重点发展的领域包括:新信息材料、航空航天材料、高轨交通及新能源汽车材料、节能环保材料、生物医用材料等。
其中与有色金属材料相关的领域主要包括:稀土功能材料、稀有金属材料、半导体材料、特殊合金材料、新型轻合金材料、金属基复合材料等。
表:金属新材料分类及相关上市公司金属新材料类别/材料应用领域具体内容相关上市公司1、新型合金材料航空航天材料先进高温材料、钛及钛合金、C/C 复合材料钢研高纳、宝钛股份、博威合金、西部材料、博云新材、安泰科技轨道交通材料高速动车专用铝合金、动车组刹车片、轨道利源铝业、博深工具、南山铝业、交通减震垫板、铁路车配件中鼎股份、时代新材汽车轻量化材料镁及镁合金、铝及铝合金(汽车型材) 亚太科技、云海金属、宝钛股份2、稀土功能材料稀土发光材料稀土三基色荧光粉包钢稀土、厦门钨业稀土永磁材料钕铁硼永磁合金广晟有色、中科三环、横店东磁、正海磁材、江粉磁材、太原刚玉稀土储氢材料稀土LaNi5 型金属间化合物具有很强的吸氢能力,用稀土储氢合金粉为负极的稀土镍氢科力远电池(Ni-MH)3、信息功能材料信息存储材料高纯稀有金属及靶材、大规格钼电极、高品厦门钨业、章源钨业、金钼股份、质钼丝、高精度钨窄带、大规格钨钼板材东方钽业信息处理材料半导体材料:电子级多晶硅、砷化镓、碳化硅、锗等新型半导体材料、铟锡氧化物ITO 贵研铂业、云南锗业靶材4、新能源材料太阳能光伏碲化镉、铜铟镓硒、铜铟硫等新型薄膜光伏锡业股份、株冶集团材料锂动力电池高纯碳酸锂、金属锂天齐锂业、赣锋锂业5、医用金属材料医用钛及其合金钛及钛合金、钴铬钼合金宝钛股份医用钴及其合金钴铬合金6、国防军工材料核级锆、核辐射改性新材料沃尔核材、东方锆业我国到2020 年金属材料发展目标是:金属材料人均用量到世界平均水平,高品质金属材料基本实现自主供给,冶金行业节能减排和生产效率达到国际领先水平,大型和超大型基金材料结构件实现自主生产,有自行设计工艺流程和制造重大装备的能力,基本满足国家重大工程建设、国家安全、信息化社会建设、高端装备制造、交通运输等的需求,企业创新能力得到大幅提升,基础研究水平和新材料新工艺研发能力接近世界发达国家水平。
2.航空航天材料在航空航天领域,由于大型客机和航天飞行器对自身结构材料和功能材料具有很高的性能要求,主要性能要求包括:高比强度、高比模量、耐高温、良好的断裂韧性、抗疲劳及耐腐蚀。
大型飞机制造技术发展通常伴随着结构材料的发展,第一代飞机是以木头和布作材料;第二代飞机用钢和铝合金作材料;第三代飞机增加了更多的钛合金材料;第四代飞机则添进大量的复合材料,这些复合材料比钢铁轻得多,但强度却比钢铁高得多。
目前全球大型飞机的材料主要还是以铝合金、钛合金以及碳纤维复合材料为主,不同类型的飞机对材料需求不同,各种类型的材料使用比例通常会有较大的差别。
通常在民用客机使用的铝合金比例较大,而军用飞机钛合金的使用比例较高。
目前最先进的波音787“梦想”飞机是目前惟一的飞机结构以复合材料为主的大型民用客机。
2.1 先进铝合金先进铝合金由于具有高比模量、抗疲劳以及耐腐蚀等性能,是航空工业中的主要结构材料。
在民用和军用飞机结构材料中,铝合金材料的用量比例一般在20%~80%。
如代表先进水平的B-777 飞机中铝合金的用量为70%,在A-380 中为60%,C-17 军用运输机中铝合金的用量为70%。
近年来,由于复合材料和钛合金的用量增加,最新设计的飞机中铝合金的用量相对减少,但高纯、高强、高韧、耐蚀的高性能铝合金用量却在增加。
2.2 先进钛合金材料钛合金具有密度小、强度高、耐度高、耐高温和抗腐蚀性好等优点,在航空航天和军事领域中获得了广泛的应用,包括军用和民用飞机、航空发动机、导弹、舰艇等。
美国在20 世纪80 年代以后设计的各种先进军用战斗机中,钛合金的用量一般在20%以上,第三代战斗机F-15 钛合金用量占27%。
近年来所开发出的航空航天用新型钛合金主要有高强高韧合金、高温钛合金和阻燃钛合金。
2.3 炭/炭复合材料C/C 复合材料即为炭纤维增强基复合材料,是以炭或者石墨纤维为增强体,炭或石墨为基体复合而成的材料。
它具有耐高温、导热性好、抗热冲击、烧蚀率低、高温下高强度、一定的化学惰性等特殊性能。
炭/炭复合材料的发展主要受宇航工业发展的影响,因为他具有高烧蚀热、低烧蚀率、超热环境下的高强度等优点,被认为是航天环境中高性能的烧蚀材料。
炭/炭复合材料还具有优异的耐摩擦性能和高导热率,使其在飞机、汽车刹车片和轴承等方面得到应用。
目前用于军用飞机和大型超音速客运飞机的刹车片都是C/C 复合材料。
飞机使用C/C复合材料刹车片后,其刹车系统比钢刹车装臵减轻重量约680kg。
飞机质量的减轻可以提高飞机的加速性和燃油经济性。
C/C 刹车片不仅质量轻,而且特别耐磨、操作平稳,当紧急刹车时C/C 刹车片能够经受住摩擦产生的高温。
表:航空航天材料相关上市公司分类所属领域公司名称主营业务先进高温材料钢研高纳公司定位于中国“先进高温材料”技术的引领者与产业升级的推动者,主要从事航空航天材料中高温材料的研发、生产,为国内先进航空发动机研制了GH4169、GH901等合金涡轮盘。
铜合金、钛合金博威合金公司主要生产有色合金材料、高温超导材料、铜合金制品、不锈钢制品、钛金属制品的制造加工,产品广泛应用于电子通讯、航天军工、船舶机械、精密模具等行业。
钛及钛合金宝钛股份公司是中国最大的钛及钛合金生产企业,国家高新技术企业。
公司专业从事钛加工业务,产量占全国总量的40%左右。
公司钛材产品广泛应用在化工、建筑、航空航天、舰船、医疗等领域。
西部材料公司是陕西省正在打造的国家级新材料产业基地和西部钛谷的核心企业,公司控股子公司西部钛业,拥有年产5000 吨的钛熔炼能力,公司致力于打造完整的钛材产业链。
C/C 复合材料博云新材 C/C 复合材料应用领域包括:C/C 飞机刹车副、航天发动机的喷管等热构件。
公司的C/C 复合材料产品已应用在波音-757 系列、多种军用飞机以及多种型号火箭上;公司的粉末冶金复合材料产品已应用在波音-737 系列、图-154 和多种军用飞机上。