阻尼合金综述1
揭秘隔音“鬼材”——阻尼材料
在汽车行驶的过程中，总有多种噪声存在，它们通过空气传播和结构振动被传递到汽车客舱。
这些噪声大多属于中低频噪声，低频噪声通常超出人的听力范围不易被察觉，对生理的直接影响没有高频噪声明显。
但低频噪声却接近人体器官的共振频率，会对心血管系统、神经系统、消化系统以及代谢功能产生损害，影响健康。
降低结构噪声，可以从阻尼降噪入手。
1阻尼到底为何物？你第一次听到阻尼这个词，是在什么时候？是关于什么？你是不是和很多人一样，第一次接触阻尼，其实是关于耳机，有没有？相信很多耳机控的小盆友都常常听到这样的宣传语：高阻抗、开放式、全尺寸的头戴耳机……高阻耳机阻尼系数高，前端输出压摆相同时负载效率更高，驱动更充分……阻抗大的耳机有一个好处，可以获得更大的阻尼系数。
阻尼系数又是什么呢？可以简单理解为隔震、减震的效果。
一个信号传到时，耳机的振膜立即做出相应的振动，这个信号结束时，振膜应该越快恢复原状越好，否则下一个信号到来时振膜还处在上一个信号的震动状态，声音的细节之处就还原不出来了。
好多时候，不明“阻尼”之就里，只知道阻尼与振动、降噪有关系。
百度给出：阻尼（damping）是指任何振动系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征。
阻尼的显著作用之一是有助于减少因机械振动产生的声辐射，降低机械性噪声。
许多机械构件，如交通运输工具的壳体、锯片的噪声，主要是由振动引起的，采用阻尼能有效的抑制共振，从而降低噪声。
2什么是阻尼材料？阻尼材料是将固体机械振动能转变为热能而耗散的材料，主要用于抗震和噪声控制。
在汽车领域，常用阻尼减振技术将外加的（高）阻尼材料附着在结构件表面得到复合阻尼，通过耗散结构件的振动能量有效控制其振动水平从而降噪。
加入阻尼材料以后，复合阻尼因子越大、温域（阻尼材料工作温度范围）越宽，减振降噪的效果就越好。
3常用的阻尼材料沥青01沥青阻尼材料广泛应用于钢板、汽车、石膏板、建筑楼板等结构中，是一种传统的阻尼材料，但因其受热极易分解，释放有毒多环芳烃气体，这是一种公认的致癌气体，在近年受到消费市场的逐渐淘汰。
阻尼综述——阻尼模型、阻尼机理、阻尼分类和结构阻尼建模方法
阻尼1 引言静止的结构，一旦从外界获得足够的能量（主要是动能），就要产生振动。
在振动过程中，若再无外界能量输入，结构的能量将不断消失，形成振动衰减现象。
振动时，使结构的能量散失的因素的因素称为结构的阻尼因素。
索罗金在其论著中将结构振动时的阻尼因素概括为几种类型，即界介质的阻尼力；材料介质变形而产生的内摩擦力；各构件连接处的摩擦及通过地基散失的能量。
百多年来，不同领域的专家，均根据自身研究的需要，着重研究某种阻尼因素，如外阻尼、摩擦阻尼、材料阻尼及辐射阻尼等。
对于材料阻尼的物理机制，文献[82]、[126]、[127]等分别做了简要描述。
材料阻尼是一个机制比较复杂的物理量，由多种基本的物理机制组合而成。
如金属材料中的热弹性、晶体的粘弹性、松弛效应、旋转流效应、电子效应等对阻尼均有贡献。
对一般的非金属材料（如玻璃、各种聚合物等），电子效应对能量的损失影响较小。
温度、绝热系数等也是影响阻尼的重要因素。
一般来说，非金属材料的能量损失比金属大。
此外地质岩石由不同种固体微粒组成，且有空隙体积，因此，其阻尼特性与一般材料不同。
岩石中能量损失主要由三个物理机制构成：岩石内部微粒间的粘性=岩石的内摩擦及较大的塑性变形，而岩石的内摩擦与岩石内部微粒间接触处的位错及塑性变形有关。
如献[82]所述，为了计算、分析结构在外界载荷作用下产生的反应，人们建立了描述固体材料应力应变关系的物理模型。
最简单的物理模型是单参数模型，即材料只产生弹性应力或只产生粘滞应力，但这两种模型不能代表材料中真实存在的粘弹性。
人们又建立了双参数线性模型，即Maxwell及Kelvin模型。
其中Maxwell模型由线性粘滞体和线弹性体串联而成，Kelvin模型是此二者并联而成的。
若设线粘滞体的应变为一般情况下，在结构振动分析设计中，与弹性力和惯性力相比，阻尼力在数值上较小。
然而，在一定条件下，阻尼因素将起很重要的作用。
如果没有阻尼力存在，振动体系在共振时将达到非常大的幅值。
阻尼合金
Q −1 = tan ϕ =
w2 − w1 wr
Q −1 = tan ϕ =
w2 − w1 3wr
(3)
式中， 是应变落后于应力的相角 是应变落后于应力的相角， 式中，φ是应变落后于应力的相角， ωr是共 振角频率； 振角频率； ω1、 ω2为振幅下降到最大值的 1/ 时前、后的角频率。 时前、后的角频率。 2 可见只要在实验中测得共振曲线， 可见只要在实验中测得共振曲线，即可
图3 共振曲线
求出内耗值。显然当采用共振法时，内耗测量的精度随Δ 求出内耗值。显然当采用共振法时，内耗测量的精度随Δω = ω1-ω2的 增加而提高，因此在高阻尼情况下采用共振法是较为合理的。 增加而提高，因此在高阻尼情况下采用共振法是较为合理的。振动频率 与试样的几何尺寸有关，圆柱试样的扭振动和纵振动模式的频率， 与试样的几何尺寸有关，圆柱试样的扭振动和纵振动模式的频率，主要 决定于试样的长度，其频率范围一般在10 决定于试样的长度，其频率范围一般在 4~106Hz。横振动模式的频率 。 ，取决于试样的长度和直径或横截面。 在3×102~104Hz，取决于试样的长度和直径或横截面。 ×
机场的噪声污染进行课税。 列出在不同连续工作时间中， 机场的噪声污染进行课税。表1 列出在不同连续工作时间中，环境允许 的噪声水平(美国标准 美国标准)。 的噪声水平 美国标准 。
表1 环境允许的噪声水平 工作时间/(h/d) 工作时间 噪声级/dB 噪声级 8 6 4 95 3 97 2 100 1.5 102 1 105 0.5 110 0.25 115
地方发生松弛。如前苏联对内燃机曲轴振动的研究表明， 地方发生松弛。如前苏联对内燃机曲轴振动的研究表明，当其振动向共 振过渡时，曲轴中依靠材料的阻尼消耗振动能量的60％ 振过渡时，曲轴中依靠材料的阻尼消耗振动能量的 ％~65%，而用结构 ， 减振仅消耗35％ ％。利用阻尼合金达到减振有三大优点 减振仅消耗 ％~40％。利用阻尼合金达到减振有三大优点：防止和减 ％。利用阻尼合金达到减振有三大优点： 少振动，防止和减少噪声，增加材料的疲劳寿命。 少振动，防止和减少噪声，增加材料的疲劳寿命。
Mn,Cu高阻尼合金
σM + ( AH + B), (σ > σ M ) σ
比减振能力SDC与表面应力σ成双曲线关系。所以,当试 样表面应力超过临界应力后,减振能力迅速提高,而继续提 高应力则阻尼递增率变小 事实上,随表面应力增大材料的阻尼利用率提高不仅在单悬 臂试样上,在扭摆试样上也是如此。不同材料具有不同 的临界应力,即使在相同应力下测试,材料的阻尼利用率 也不同。所以,测试这类材料的阻尼,应固定表面应力与 临界应力之比。这样才能保 证被测材料具有相同的阻尼利用率,测得的减振能力才真实 反映材料本身的阻尼性能。
经800℃固溶处理。然后对A、B两组试样分别在350℃、400℃、450℃保温2小 时时效处，以及400℃下不同时间的时效处理。
阻尼测试 采用比减振能力SDC,表征阻尼。用单悬臂弯曲自由 振动的方法测定。以法码定量加载.
2 2 An -An+1 SDC = ×100% 2 An
结果及讨论
1、不同初应力下阻尼
Ms点与阻尼性能 Mn-Cu系合金高阻尼特性的产生,其组织基础是马氏体相变。 实际上,图的临界应力σm即是诱发马氏体相变的最低应力.合金的马氏休相变温度 Ms的高低必然影响应力--应变特性,进而影响阻尼性能。 合金的Ms点不同,其常温组织就不同,应力一一应变曲线也不同。若Ms点低于室 温,其组织为母相状态,诱发马氏体相变所要的应力较大,如图a所示。当Ms点接近 室温时,合金处于相变临界状态或为母相加少量马氏休,在较小应力下即可诱发出马 氏 体,应力一一应变曲缘包围一个较大的面积如图,b,所以具有较高的阻尼。如果 Ms点过高,室温下合金组织中绝大部分都是马氏体,应力诱发产生的马氏体很少,则 缩短了合金的超弹性区,图c。这也使阻尼降低。因此,在工作应力不太大的倩况 下,母相加少量马氏休的合金容易获得高阻尼,应使合金的Ms点接近室温。
阻尼性能及阻尼机理综述
阻尼性能及阻尼机理前言机械构件受到外界激励后将产生振动和噪声；宽频带随机激振引起结构的多共振峰响应，可以使电子器件失效，仪器仪表失灵，严重时甚至造成灾难性后果。
目前，武器装备和飞行器的发展趋向高速化和大功率化，因而振动和噪声带来的问题尤为突出[1]。
振动也会影响机床的加工精度和表面粗糙度，加速结构的疲劳损坏和失效，缩短机器寿命；另外振动还可以造成桥梁共振断裂，产生噪声，造成环境污染[2]。
由此可见，减振降噪在工程结构、机械、建筑、汽车，特别是在航空航天和其他军事领域具有及其重要的意义。
阻尼技术是阻尼减振降噪技术的简称。
通常把系统耗损振动能或声能的能力称为阻尼，阻尼越大，输入系统的能量则能在较短时间内耗损完毕。
因而系统从受激振动到重新静止所经历的时间过程就越短，所以阻尼能力还可理解为系统受激后迅速恢复到受激前状态的一种能力。
由于阻尼表现为能量的内耗吸收，因此阻尼材料与技术是控制结构共振和噪声的最有效的方法[1]。
研究阻尼的基本方法有三大类[1~3]：（1）系统阻尼。
就是在系统中设置专用阻尼减振器，如减振弹簧，冲击阻尼器，磁电涡流装置，可控晶体阻尼等。
（2）结构阻尼。
在系统的某一振动结构上附加材料或形成附加结构，增大系统自身的阻尼能力，这类方法包括接合面、库伦摩擦阻尼、泵动阻尼和复合结构阻尼。
（3）材料阻尼。
是依靠材料本身所具有的高阻尼特性达到减振降噪的目的。
它包括粘弹性材料阻尼、阻尼合金和复合材料阻尼。
本文主要论述阻尼材料的表征方法，阻尼分类，阻尼测试方法，各种阻尼机理，高阻尼合金及其复合材料，高阻尼金属材料最新研究进展，高阻尼金属材料发展中存在的问题及发展方向，高阻尼金属的应用等内容。
第一章内耗（阻尼）机理1.1、内耗（阻尼）的定义振动着的物体，即使与外界完全隔绝，其机械振动也会逐渐衰减下来。
这种使机械能量耗散变为热能的现象，叫做内耗，即固体在振动当中由于内部的原因而引起的能量消耗。
在英文文献中通用“internal friction”表示内耗。
阻尼合金的种类和特点
９ ７
文 章 编 号 ：０ ６１５ （０ ０ ０ －０ ７０ １０ ．３５ ２ １ ）４０ ９ －３
阻 尼 合 金 的 种 类 和 特 点
宋 国 吻 ，穆 龙
（ 国工程 物理研 究院核 物理 与化 学研 究所 ， 中 四川 绵 阳 ６ １０ ） ２９０
摘 要 ：阻尼合金是一类新型 的金属功 能材料 ， 利用其制造 相关振 动源构 件 ， 以有效地 解决机 械制造及 相 可
Ｓ ｏＮＧ ｏ ｖ ｎ Ｇｕ — ｇ． ＭＵ ｏ ｇ Ｌｎ （ ｎｔ ｕｅｏ ｃｅ ｒＰ ｙｉｓａ ｄ Ｃ ｅ ｓｒ 。Ｃ ｉａＡｃ ｄ ｍｙ Ｉ ｓ ｔｔ ｆＮｕ ｌａ ｈ ｓｃ ｎ ｈ ｍｉｔ ｉ ｙ ｈｎ ａ ｅ
ｏ ｎ ｉｅｒ ｇＰ ｙｉ ， ａｙ ｎ ｉｈ ａ ２ ０ ｈｎ ） ｆ ｇｎｅｉ ｈ ｓ ｓ Ｍｉ ａ ｇＳｃ ｕｎ ６ ０ ，Ｃ ｉａ Ｅ ｎ ｃ ｎ １ ９
ｌｙ ｒ ｕ ｏ ｓ ａ ｅ ｓ ｍｍａｉｅ ｒｚ ｄ．Ｔｈ ｉ ａ ｉ ｎ ｃ ｎｉａ ｏ ｅｔｅ ｒ ｏ ａ ｅ ｎ ｎ ｔ ｅ ． Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｅ ｒ ｄ ｍｐｎｇ ａ ｄ ｍｅ ｈａ ｃ ｌｐｒ ｐ ｒｉｓ ａｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｏ ｅ ａ ｏ ｈ ｒ ｅ ｒｓ ｌ ｓ ｐ ｏ ｉ ｅ ａ ｎｅ ｉ ｅ ｎ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｔｒａ ｈ ｉｅ ｆ ｒｄ ｍｐ ｎ ｎ ｏ ｓ ｅ ｕ ｔｏ ｒ ｖ ｄ ｗ ｄ ａ ａ ｄ ａ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｆ ｒｍａｅ ｉ ｌｃ ｏ ｃ ａ ｉ ｇ ａ ｄ ｎ ｉｅ ｒ ｄ ｃｉｎ． ｏ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｖ ｂ ａｉｎ ａ ｄ ｗａ ｅ；ｄ ｍｐ ｎ ｌｏ ｉ ｒ ｔｏ ｎ ｖ ａ ｉ ｇ ａｌ ｙ；ｄａ ｉ ｎ ｏ ｓ ｅ ｕｃｉｎ；ｄ ｍｐ ｎ ｅ ｏ ｍ－ ｍｐｎｇ ａ ｄ ｎ ｉｅ ｒ ｄ ｔｏ ａ ｉｇｐ ｒ ｒ ｆ
阻尼合金及应用
（ ） 轧片 状石 墨铸 铁 （ Ｆ ） ２可 Ｒ Ｃ
此 类 阻尼 合金 是 把 本来 具 有低 衰 减 特 性 的球 墨 铸 铁 ， 过变 形量 大 约 为 ７ ％ ～８ ％的 冷轧 ， 球 状 经 ５ ０ 使
石墨 轧成 片状 ， 以取 得 好 的 衰 减 特 性 。 因 此 同 片 状
Ｌ － ｎ Ｌ ｎ ， Ｅ Ｙｕｈ ａ Ｘ Ｙｏ ｇｇ ｎ Ｉ Ｈｅｗｅ ， Ｉ Ｎｉ Ｗ Ｎ －ｕ ， Ｕ ｎ －ａ ｇ ｇ
（ ｅ ａｔ ｎ ｆ ｔ ｉｌ ｏｍｉ ｎ ｏ ｔ ｌ ｇＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｓｃ ｕ ｎＵｎｖ ｒｉ ， ｈ ｎ ｄ １ ０ ５ Ｃ ｉａ Ｄｐｒ ｍｅ ｔ ｅ ａ Ｆ ｒ ｎ ａ ｄＣ ｎ ｒ ｌ ｎ ｉｅｒ ， ｉ ａ ｉ ｓ ｙ Ｃ ｅ ｇ ｕ ６ ０ ６ ， ｈｎ ） ０ Ｍａ ｒ ｇ ｏｉ ｎ ｎ ｈ ｅ ｔ
由于 以 石 墨 形 式 存 在 的 碳 具 有 自润 滑 性 和 存 油 效
阻尼 机制 是 由孪 晶 晶 界 的 非 可 逆 运 动 产 生 的 ， 由于这 种孪 晶存 在 于热 不 稳定 的热 弹性 马 氏体 相 之
中 ， 以孪 晶 本 身 也 是 热 不 稳定 的。 因 此 这 种 类 型 所
合金 ， 成 了一个 新兴 的功 能材 料 领域 。 形
就具 有衰 减 效应 ， 这类 阻尼合 金 适 于制 作 板状 部 件 。
（） ３ 阻尼 钢 板 （ 软钢 板 ＋塑 料 ）
它也 叫复合 或夹 层 钢 板 阻尼 材料 பைடு நூலகம்其 结 构 有 钢
１ 典 型 阻尼合 金的成分 、 特点和性 能
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒｔ ｏ ｏ ｇ ｌ ｎ ｌｚ ｓ ｔ ａ ｈ ｏ ｐ ｓｔ ｎ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅｉｔ ｓ ｏ ｅ ｅ ａ ｙ ｉａ ａ ｐｎ ｌ ｙ ，Ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｈ ｒ ｕ ｈ ｙ ａ ａｙ ｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｃ ｍ ｏ ｉｉ ｓ ａ ｄ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｆｓ ｖ ｒ ｌｔ ｐ ｃｌｄ ｍ ｉ ｇ ａｌ ｓ ｔｉ ｔ ｕ ｅ ｏ ｃ ｏ ｏ
锰铜阻尼合金
锰铜阻尼合金锰铜阻尼合金是一种广泛应用于工业领域的合金材料，具有良好的阻尼性能和高强度、高硬度等特点。
本文将从锰铜阻尼合金的组成、制备方法、物理和化学性质以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、锰铜阻尼合金的组成锰铜阻尼合金是由铜、锰和其他元素组成的。
其中，铜是主要成分，占总量的70%以上；锰占15%~30%，其他元素包括镍、钴、钒等，占5%~10%。
二、制备方法1. 粉末冶金法：将各种原料按照一定比例混合后在真空或惰性气氛下进行球磨，并通过压制和烧结等工艺制备出所需产品。
2. 熔融法：将各种原料按照一定比例混合后加入电炉中进行熔化，并通过浇注或压制等方式制备出所需产品。
三、物理和化学性质1. 密度：锰铜阻尼合金密度较大，一般在8g/cm³以上。
2. 强度：由于含有较高比例的锰元素，锰铜阻尼合金具有较高的强度和硬度。
3. 阻尼性能：锰铜阻尼合金具有良好的阻尼性能，可以有效地吸收震动和噪音。
4. 耐腐蚀性：由于含有较高比例的铜元素，锰铜阻尼合金具有良好的耐腐蚀性能。
5. 热稳定性：锰铜阻尼合金具有较好的热稳定性，在高温环境下仍能保持良好的物理和化学性质。
四、应用领域1. 机械制造业：锰铜阻尼合金广泛应用于机械制造业中，如汽车、飞机、火车等交通工具中的悬挂系统、传动系统等部件。
2. 船舶工业：由于其良好的耐腐蚀性能和阻尼特性，锰铜阻尼合金被广泛应用于船舶工业中，如舵机、缸套等部件。
3. 建筑领域：在建筑领域中，锰铜阻尼合金可以用于减震降噪，如地铁隧道、高速公路等设施中的减震系统。
4. 其他领域：锰铜阻尼合金还可以应用于电子、航空航天、医疗器械等领域。
五、结语总之，锰铜阻尼合金具有良好的阻尼性能和高强度、高硬度等特点，被广泛应用于机械制造业、船舶工业、建筑领域以及其他领域。
在未来的发展中，锰铜阻尼合金将会有更广泛的应用前景。
阻尼合金
需耗资135亿美元；若把标准降到85dB水平，则需316亿美元。目前各
发达国家对噪声引起的环境污染问题十分重视，如法国在20世纪70年代
就对
2
机场的噪声污染进行课税。表1 列出在不同连续工作时间中，环境允许 的噪声水平(美国标准)。
S.D.C
An2
A2 n1
An2
100%
(4)
式中，An是第n个振幅；An+1是第n+1振幅。
④ S.D.C和Q-1的关系。衰减可用Q-1或δ，在衰减能大时一般用S.D.C， 两者的关系为
Q1 S.D.C 200
(5)
S.D.C 值超过20％的材料定义为高阻尼材料，表2列出了一些金属
wr (3)
Q1 tan w2 w1
3wr
式中，φ是应变落后于应力的相角， ωr是共 振角频率； ω1、 ω2为振幅下降到最大值的 1/ 时2 前、后的角频率。
可见只要在实验中测得共振曲线，即可
图3 共振曲线
求出内耗值。显然当采用共振法时，内耗测量的精度随Δω = ω1-ω2的 增加而提高，因此在高阻尼情况下采用共振法是较为合理的。振动频率
图2 自由振动的衰减曲线
Q1 tan 1 1 ln An 1 ln A1
(2)
An1 n An1
② 强迫共振法。当试样作强迫振动时，根据振动方程求解，可以得到应 变振幅随角频率变化的共振曲线(见图3)表示式，由此可求得内耗为
7
Q1 tan w2 w1
(点，线，面)或声子、电子、磁子等元激发的相互作用，而使机械能消耗 的现象，是一种力学损耗。
高熵阻尼合金
高熵阻尼合金
高熵阻尼合金（high-entropy damping alloy）是一种具有特殊
结构和性能的合金材料。
高熵合金由多种元素组成，且每种元素的摩尔分数相近，形成均匀的固溶体。
与传统合金相比，高熵合金的结构更为复杂，其中包含大量的原子位错、晶界和纳米孔洞。
高熵阻尼合金具有优异的阻尼性能，在高温下具有极高的抗蠕变和抗高温氧化能力。
这些特性使得高熵阻尼合金在航空航天、能源等领域具有广泛的应用潜力。
例如，在航空发动机涡轮叶片中使用高熵阻尼合金可以提高其耐热性和抗高温氧化能力，延长使用寿命。
此外，高熵阻尼合金还具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，能够在极端环境条件下保持稳定。
因此，高熵阻尼合金在核能、化工等领域也有着重要的应用前景。
需要注意的是，由于高熵阻尼合金具有复杂的微观结构，其制备和加工过程相对复杂，且成本较高。
因此，高熵阻尼合金的大规模应用还面临一些技术和经济上的挑战。
β相钛合金及阻尼合金β相稳定性概述
钛及钛合金概述一背景1.1钛及钛合金性能钛合金的力学性能主要包括：强度、刚性、高温强度、损伤容现性、疲劳强度等。
目前，在所有的金属材料中，只有最高强钢的比强度高于钛合金。
生产中人们一般采用各种加工工艺，如退火、固溶处理、时效等，来提高钛合金的强度，经过特殊热加工处理的钛合金的强度甚至能够达到1800MPa。
有钛合金参与的复合材料的力学强度更是能够达到很好的强度值。
而由于目前钛合金主要应用在航空航天等领域，所以对其高温强度的要求也是越来越高，提高合其高温性能一般有三种方法：进一步发展传统的α合金、发展弥散强化物钛合金、发展以金属间化合物Ti3Al和TiAl为基的TiAl合金。
在现代工业中，钛合金的高温蠕变性能也是极其重要的一种衡量标准，人们一般通过改变合金金相组织来提高其性能，例如与等轴状组织相比，层状组织的高温蠕变性能更加优异，但是另一方面等轴状组织因为晶粒细小具有更加优异的疲劳性能。
目前，在各种组织状态中，人们发现双态状组织的抗低周疲劳性能最优越，如图1.1钛合金刚性主要和晶体点阵中原子间的结合力直接相关，所以随着原子有序程度的增加，杨氏模量也会提高，优异的刚性也可以通过合适的工艺处理来获得。
在航空航天工业中，损伤容现性具有重要的意义：可以通过它来衡量零部件的断裂韧性，因此作为主要应用在该行业的钛合金的断裂韧性是需要重点关注的。
疲劳强度作为与强度和刚性相对的力学性能，也是需要重点考虑的一个因素，这牵扯到材料在循环载荷条件下的表现和寿命，在以往的航空航天事故中有许多事故都是因为钛合金在循环载荷条件下产生裂纹导致。
图1 显微组织对TIMETAL1100合金抗蠕变性能的影响1.2工业应用钛合金作为近几十年发展起来的一种轻质合金。
虽然其研究还远远没有达到人们对钢的了解程度，但是钛合金还是以其优异的力学性能特别是高温性能受到了人们的重视，特别是在航空航天、军工、石油化工、汽车、医疗等领域，而其中的航空航天领域则是钛合金应用的最重要领域，例如钛合金在第二代大喷气式发动机所用结构材料中占了1/3以上。
高阻尼铜合金材料
高阻尼铜合金材料高阻尼铜合金材料是一种具有特殊功能和广泛应用前景的材料。
它具有高阻尼特性，即在受力作用下能够吸收和消散能量，因此被广泛应用于减震、降噪和振动控制等领域。
高阻尼铜合金材料的主要成分是铜，并通过加入其他元素来调整其物理和化学性能。
常见的合金元素有锌、锡、铝、镍等。
这些元素的加入可以改变铜合金的晶体结构、晶粒尺寸和晶界分布，从而影响材料的阻尼特性。
高阻尼铜合金材料具有许多优异的性能。
首先，它具有良好的机械性能，具有较高的强度和硬度，能够承受较大的载荷。
其次，它具有良好的耐腐蚀性能，能够在恶劣的环境条件下长期稳定工作。
此外，高阻尼铜合金材料还具有良好的可加工性和可焊性，能够满足不同应用领域的需求。
高阻尼铜合金材料在减震领域有着广泛的应用。
在建筑领域，高阻尼铜合金材料可以用于制造减震支座、减震器等结构件，能够有效降低地震或风荷载对建筑物的影响。
在交通运输领域，高阻尼铜合金材料可以用于制造汽车、火车、船舶等交通工具的减震装置，提高乘坐舒适度和安全性。
在电子设备领域，高阻尼铜合金材料可以用于制造手机、平板电脑等电子产品的振动控制部件，减少振动对设备性能和寿命的影响。
除了减震领域，高阻尼铜合金材料还在噪声控制和振动控制领域有着广泛的应用。
在噪声控制方面，高阻尼铜合金材料可以用于制造噪声屏障、噪声吸收材料等，能够有效降低噪声对人们的影响。
在振动控制方面，高阻尼铜合金材料可以用于制造振动吸收器、振动隔离器等，能够有效降低振动对设备和结构的破坏。
高阻尼铜合金材料的研究和应用仍处于不断发展阶段。
目前，人们正在不断探索新的合金配方和制备工艺，以进一步提高高阻尼铜合金材料的性能和应用范围。
同时，人们还在研究和开发新的应用领域，如生物医学、能源等领域，以满足社会发展的需求。
高阻尼铜合金材料是一种具有特殊功能和广泛应用前景的材料。
它在减震、降噪和振动控制等领域具有重要应用，可以有效提高结构的安全性和人们的生活质量。
阻尼合金设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)第一章绪论1.1 阻尼合金工程应用背景及其发展概况随着现代工业的迅速发展，交通、能源、建筑、航天等领域对机器及其部件的要求也愈发苛刻，主要表现在高速重载条件下要求零件保持高强度的同时，能够具有低损耗和长寿命的特点。
但是，机器在运转中所产生的振动，特别是共振，严重影响机构零部件的寿命，降低机械产品的质量以及仪器仪表的精度和可靠性。
据统计，在机器制造业中有80％的事故和设备损坏是由于共振所致。
同时，噪声和振动是一对“孪生姐妹”，它污染环境，损害人体健康，是三大公害之一[1,2]。
因此，振动和噪声水平已成为决定产品价值和市场竞争能力的重要因素，如何减少振动、降低噪声，逐渐成为人们十分关注的问题。
统计显示[3]，我国每年仅道路交通噪声污染导致的经济损失折合人民币就达216亿元人民币，类似的经济损失美国为51亿美元，德国为10.6亿美元，芬兰为2.8亿美元。
为此，我国制定了一系列国家和地方标准，比如GB3096－93等[4]，并采取了大量措施进行振动和噪声控制。
但总体来说，同发达国家相比，我国在振动和噪声控制领域的水平还有一定差距。
长期以来，随着对振动和噪声的产生及传播特点的了解，人们找到了一些降低和消除振动与噪声的方法，这些方法概括起来大致分为五种[5]：第一，增加机械零部件的重量，提高构件的刚度，降低振动的振幅。
但在多数情况下，特别是要求轻量化和高转速的场合，上述做法显然是背道而驰的。
第二，抑制共振条件下大振幅的发生。
对单一频率或一两个振源的场合，该方法有明显的效果，但实际上噪声往往具有明显的宽频特性，所以上述方法存在明显的局限性。
第三，安装减振装置，如油减振器、空气减振器等。
这也是人们进行减振降噪处理时比较通行的做法，但如果重量、外形尺寸受到使用场合的限制，这类方法也不能使用。
第四，采用多孔的吸声材料，并将其做成屏蔽罩，把振源包围起来，从而阻断噪声的传播途径，有效地降低噪声。
材料阻尼及阻尼合金的研究现状_李沛勇
材料阻尼及阻尼合金的研究现状_李沛勇材料阻尼是指材料在受到外界振动或应力作用时所产生的能量损耗现象。
阻尼材料具有吸收和消散振动能量的特性，对于提高机械结构的抗震性能、降低噪声和振动的干扰都有重要意义。
阻尼合金是一类具有特定力学性能和阻尼性能的金属合金材料。
材料阻尼的研究始于20世纪40年代。
最早引起关注的材料是钢铁材料，如金属材料中的耐蚀钢和高锰钢。
然而，钢铁材料的阻尼性能受到其组织结构的限制，无法满足特殊应用的需求。
因此，人们开始研究其他材料的阻尼性能。
聚合物材料是一类研究较早且应用广泛的阻尼材料。
聚合物材料的阻尼性能通过其分子链的摩擦运动来实现。
聚合物阻尼材料具有良好的可塑性、各向异性和机械性能，但其使用温度较低。
为了提高聚合物材料的使用温度，研究者开始将纳米填料加入聚合物基质中，从而形成纳米复合材料。
纳米复合材料不仅具有优良的力学性能和阻尼性能，而且由于其纳米尺度的存在，还可能表现出独特的尺度效应。
金属基阻尼材料也是近年来研究的热点之一、金属材料的阻尼性能主要通过材料内部位错的运动和电子结构的变化来实现。
研究发现，通过合金化和微合金化技术，可以显著改善金属材料的阻尼性能。
研究人员通过引入具有特定能带结构或特殊晶体结构的合金元素，如锡、铅、镉等元素，来调节金属材料的力学性能和阻尼性能。
另外，纳米阻尼材料也是材料阻尼研究的新兴方向。
纳米尺度的材料具有巨大的比表面积和界面效应，使其具有独特的力学和物理性能。
研究人员通过控制材料的尺寸、形态和结构，以及通过界面工程等手段，来实现纳米材料的阻尼性能的调控。
总的来说，材料阻尼及阻尼合金的研究已经取得了一定的成果，但仍然存在一些挑战。
例如，如何通过结构设计和合金调控来实现材料的高阻尼性能，以及如何通过现有的成本和生产工艺将阻尼材料应用于实际工程中，这些都是目前需要解决的问题。
未来的研究将更加关注材料的多功能性、耐久性和环境适应性等方面，以满足不同应用场景对阻尼材料的需求。
马氏体高阻尼合金的应用
马氏体高阻尼合金的应用
马氏体高阻尼合金是一种新型的材料，具有优异的高温稳定性、高强度、高韧性和高阻尼等特点。
其应用范围广泛，包括航空、航天、汽车制造、电子、军工等领域。
在航空、航天领域，马氏体高阻尼合金被广泛应用于制造高温结构件，如高温涡轮叶片、燃气轮机叶片、航空发动机叶轮盘等。
这些结构件需要在高温、高压、高速等复杂工况下工作，对材料的高温稳定性、高强度和高韧性有较高要求，而马氏体高阻尼合金正好具备这些特点。
在汽车制造领域，马氏体高阻尼合金可以用于制造发动机缸体、曲轴、连杆等结构件，提高发动机的性能和寿命。
同时，马氏体高阻尼合金还可以用于制造汽车悬挂系统中的减震器、弹簧等零部件，提高汽车的舒适性和安全性。
在电子领域，马氏体高阻尼合金可以用于制造电子元器件中的接触材料、弹性接触材料等，提高元器件的可靠性和使用寿命。
在军工领域，马氏体高阻尼合金可以用于制造高性能武器装备中的结构件、弹头、导弹等，提高军事装备的战斗力和可靠性。
综上所述，马氏体高阻尼合金的应用范围广泛，具有重要的战略意义和经济价值。
未来随着科技的不断发展和材料制备技术的不断提高，马氏体高阻尼合金的应用前景将更加广阔。
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阻尼合金的种类和特点
阻尼合金的种类和特点
宋国旸n;穆龙
【期刊名称】《噪声与振动控制》
【年(卷),期】2010(030)004
【摘要】阻尼合金是一类新型的金属功能材料,利用其制造相关振动源构件,可以有效地解决机械制造及相关工程领域中的振动和噪声问题.介绍了目前国内外主要研究的阻尼合金的种类、特点和应用范围,并综合对比了各自的阻尼和力学性能,为需要减振降噪场合的选材提供参考.
【总页数】4页(P97-99,109)
【作者】宋国旸n;穆龙
【作者单位】中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川,绵阳,621900
【正文语种】中文
【中图分类】TG135.7
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阻尼合金研究进展
阻尼合金研究进展赵太霖;牛犇;王清;董闯【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2024(52)6【摘要】阻尼合金作为一种能通过组织内部的缺陷运动使振动能转化为热能耗散的材料,兼具较高力学性能和一定功能特性,在航空航天、武器装备等领域的开发和研究具有重要意义。
不同合金体系之间存在微观组织上的差异,即对阻尼起主导作用的缺陷种类不同,而组织缺陷的性质(种类、密度及可动性)是影响合金阻尼性能的关键因素。
本文从组织缺陷(面缺陷、线缺陷和点缺陷)的角度出发,阐述了不同合金体系的阻尼源种类和性能特点,针对合金阻尼性能、力学性能以及功能特性(耐蚀性、铸造性能等)之间的关系综述了各类阻尼合金的发展现状,进而归纳出不同阻尼合金的发展规律和差异。
最后,本文对阻尼合金的研究方向做出展望,由于合金阻尼源种类过于单一会严重限制减振性能的提升,而通过材料复合化及高熵合金化可实现合金中多种阻尼源的共存,产生多阻尼机制耦合效应,实现合金阻尼性能的二维扩展,改善合金力学性能及功能特性,为提升合金综合性能起到重要指导。
【总页数】13页(P109-121)【作者】赵太霖;牛犇;王清;董闯【作者单位】大连理工大学三束材料改性教育部重点实验室;大连理工大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TB34【相关文献】1.高阻尼镁锆合金的研究进展及展望2.平衡镁合金阻尼及力学性能研究进展及展望3.高强高阻尼Mg-Zr系合金的研究(Ⅰ)——Ca/Y变质处理Mg-0.6Zr合金阻尼行为的研究4.合金元素对镁合金阻尼性能影响的研究进展5.合金材料阻尼特性参数识别研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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未来阻尼材料研究的重点
1、探索新的阻尼机制并开发新的阻尼材料。 2、将各种阻尼机制尽可能多的复合到一种材 料中以发挥各种阻尼机制的长处。 3、如何更加合理的将阻尼材料应用之工程实 践中，（材料---零件、构建）。
铁磁型
在一些铁磁型合金中,原子间通过相互作用而产 生磁距,相同方向上的磁距排列起来形成磁畴在周 期应力的作用下,合金中相当部分的磁畴边界会发 生不可逆移动,使应力应变曲线上产生应变滞后于 应力的现象,从而产生阻尼。 典型代表: Fe- C r基、Fe- A l基、Co- N i基等合金
复相型
灰铸铁在振动应力作用下，石墨片尖端周围 的基体中，由于应力集中产生微塑性变形，消耗 部分振动能，起着减小振动的阻尼作用。同时， 由于基体的微塑性变形，使石墨片两侧附近的基 体发生相对运动,带动石墨片内部层间粘滞性流动， 使数量不多的石墨片可以消耗较多的振动能而起 到阻尼作用。所以，铸铁的阻尼作用是由基体微 塑性变形和石墨片内部层间粘滞性流动引起的阻 尼作用组成，这两部分阻尼作用是互相联系的。
(2) 高应变阶段,位错线将发生雪崩式脱钉。脱离了弱钉的位错线又会受到强钉(沉淀相、 位错间网节点) 的钉扎并在强钉周围形成位错环,从而引起应力松弛并导致机械振动 能的减少。 典型代表: Mg及Mg合金(Mg- Zr、Mg- Si、Mg- Cu、Mg- A l等)。
孪晶型
阻尼机制: 在周期应力的作用下, 与热弹性马 氏体相变有关的共格孪晶界面(马氏体/马氏体、母 相/马氏体)将发生重新排列运动, 产生非弹性应变 而使应力松弛, 从而将外加振动能耗散, 形成对振 动的阻尼衰减。典型代表: Mn- Cu、N i- T i、CuA l- Mn和Cu- Zn- A l等。
文献阅读情况
刚刚开始接触阻尼合金，我主要从综述性的文章 入手。了解该方向的一些情况。
主要包括：1、针对存在的问题，研究阻尼合金的必要性。 2、现有阻尼合金的阻尼机理。 3、影响阻尼合金性能的因素，如何改善合金阻尼 性能。
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研究阻尼合金的必要性
随着现代工业的迅猛发展，使得设备拥有较高的功率 较高的转速。这无疑就带来了一系列的负面影响:噪声、震 动、可靠性下降、安全性不足等等。具体表现在如下发面： 1、军事国防领 2、民用领域 3、工业领域
影响阻尼合金性能的因素，如何改善合金的 阻尼性能
通过热处理、合金化、变形工艺、加入增强相和控 制晶粒可以影响合金的阻尼性能与力学性能。 热处理工艺中的正火可以很好地改善阻尼性能。通 过合理的热处理工艺合金元素添加等等的内因来 探求最好的阻尼性能。 同时还有外因条件比如使用温度，应变量大小。 采用合理的工艺手段与使用条件相互的匹配使得阻 尼合金发挥良好的阻尼性能。
超塑性型
一些合金中的晶界和相界面在周期应力的作用下会 发生塑性流动引起应力松弛,从而产生阻尼。这种 机制与合金的超塑性机理类似,故被称为超塑性型 阻尼。具有这种阻尼机制的最常见合金是Zn-Al。
混合型
混合型阻尼机制是指上述2 种及以上阻尼机制的综 合。 例如：将结构阻尼与金属固有阻尼结合的泡 沫 材料。 很多的复合材料不仅保留了原来基体的阻 尼性 能。同时还兼有其他一些阻尼机理。
现有阻尼合金的阻尼机理
位错型、孪晶型、铁磁型、超塑性型、复相型、
混合型、Fe-Mn基阻尼合金。
位错型阻尼机理
位错阻尼可以分为低应变和高应变2 个阶段。 (1) 低应变阶段,材料中的位错被其附近的弱钉（（柯氏气团）溶质原子、空位） 所钉扎,2 个弱钉点间的位错线弓出。并在震动的周期作用下弓出周期性出 现，从而消减振动能量。