文档介绍：SHANGHAIUNIVERSITY课程论文 COURSE PAPER液态金属的研究与分析——漫谈对“材料科学四面体”的认识学院材料学院 专业金属材料工程 学号13120044 姓名孔令滔 课程材料学概论 液态金属的研究与分析——漫谈对“材料科学四面体”的认识材料学院孔令滔13120044摘要本文以材料科学四面体为研究方法,分析与介绍了液态金属的结构、性能、合成与制备以及功能与应用几方面的相关内容,旨在进一步掌握材料科学工程的基本研究方法与探寻四个基本元素之间的联系,为今后对材料的研究方法提供参考。关键字材料科学四面体液态金属性能综述材料科学工程(MSE)是研究结构与组成(structure)、性能(properties)、合成,加工与制备(synthesis,preparationandprocessing)与功能及其应用(function,applicationandperformance)以及他们之间关系的学科。因而把上述四者称为材料科学工程的四个基本要素,把四个要素联结起来便构成了一个四面体——材料科学四面体。“材料科学四面体”是研究材料的基本方法与思路,本文即采用“材料科学四面体”的研究分析,通过对近些年来饱受关注的液态金属的研究与分析,探寻这种方法对全面了解一种新材料与挖掘材料的用途与发展前景的重要性。液态金属的结构与组成(structure)材料化学结构与组成对其性能有着重要的影响,同时,结构也是导致材料性能差异的重要因素。每个材料都含有一个以原子和电子尺度到宏观尺度的结构体系,对于大多数材料来说,所有这些结构尺度上化学成分和分布式立体化的,这是制造该种特定材料所采用的合成加工的结果。因此,只有理解和控制材料的结构,才能得到人们所追求的材料性能。现在说的液态金属并非液态,而是一种合金,常温下为固体,%、钛5%、%、镍 %、铝 10%几种金属按照上述比例组成的,属于多种金属混合形成的非晶型金属。由于组成成分里面的原子有大有小,所以不会形成结晶,原子也不会自由移动,拥有很强的硬度。这种金属最初被加州理工学院的科学家取名为“Vitreloy”,而负责营销这种金属的公司是一家叫“Liquidmetal(液态金属)”的技术公司----这种Vitreloy新型合金也就被称为“Liquidmetal(液态金属)”。液态金属的性能(properties)性能是材料功能特性和效用的定量度量和描述。性质作为材料科学与工程四个基本要素之一,是理所当然的,既然材料是人们用于制造有用物品、器件和各种构件和产品的物质,它必然具有其特定的性能。任何状态下的材料,其性能都是经合成或加工后材料结构和成分所产生的结果。弄清性质和结构的关系,可以合成处性质更好的材料,并按所需综合性质设计材料。而且最终将影响到材料的使用性能。因为是多种金属混合的非晶型合金,液态金属很多时候表现很像玻璃,没有一个固定的熔点(会渐渐软掉),而且受到强力撞击时都一样会碎裂,而不是变形。但是也是因为没有晶体边界,液态金属有高光洁度、高硬度、高弹性、高抗腐蚀性能等额外的附加好处。高表面光洁度高硬度(从左到右依次为镁、铝、钛、钢、液态金属)高弹性耐腐蚀性铝、钛、钢、Liquidmetal弹性比较上面的图标都表示了Liquidmetal在光洁度、硬度、弹性都远远高于镁、铝、