文档介绍：新材料概论金属材料及其合金的研究进展
新材料概论课程专业论文
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河南工程学院《新材料概论》考查课
专业论文
金属材料及其合金的研究进展
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子学的时代。形状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响，可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。
利用记忆合金在特定温度下的形变功能，可以制作多种温控器件，可以制作温控电路、温控阀门，温控的管道连接。人们已经利用记忆合金制作了自动的消防龙头--失火温度升高，记忆合金变形，使阀门开启，喷水救火。[6]制作了机械零件的连接、管道的连接，飞机的空中加油的接口处就是利用了记忆合金--两机油管套结后，利用电加热改变温度，接口处记忆合金变形，使接口紧密滴水（油）不漏。制作了宇宙空间站的面积几百平米的自展天线--先在地面上制成大面积的抛物线形或平面天线，折叠成一团，用飞船带到太空，温度转变，自展成原来的大面积和形状。记忆合金目前已发展到几十种，在航空、军事、工业、农业、医疗等领域有着用途，而且发展趋势十分可观，它将大展宏图、造福于人类。
3铝及铝合金
铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、土木建设等，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。随着电力工业的发展和冶炼技术的突破，其性价比大为提高。
铝锂合金具有低密度、高比强度、高比刚度、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能，用其取代常规的铝合金可使构件质量减轻15%，刚度提高15%～20%，被认为是航空航天工业中的理想结构材料。在航天领域，铝锂合金己在许多航天构件上取代了常规高强铝合金（如图5所示）。铝锂合金作为储箱、仪器舱等结构材料具有较大优势。
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图5 c919大型客机铝锂合金机身
铝及铝合金是最早用于汽车制造的轻质金属材料,在不减轻汽车容量的情况下减轻汽车自重，使汽车更稳定，乘客空间瞪大，在受到冲击时铝合金结构能吸收和分散更多的能量时汽车更舒适更安全，因此从生产成本、零件质量、材料利用率等方面看，具有多种优势。[7]
铝基复合材料在某些范围内替代铝合金、钢和陶瓷等传统的汽车材料，用于汽车关键零件，特别是高速运动零件，对减少质量、减少运动惯性、降低油耗、改善排放和高汽车综合性能等具有非常积极的作用，在汽车领域有着良好的应用前景。泡沫铝材被认为是一种大有前途的未来汽车的良好材料。泡沫铝材在汽车制造中的应用多为三明治式的三夹板，即：芯层为泡沫铝或泡沫铝合金，上下层为铝板或其他金属薄板。德国卡曼汽车公司用三明治式复合泡沫铝材制造的吉雅轻便轿车的顶盖板的刚度，比原来的钢构件高7倍左右，而其质量却比钢件轻25%。
筑结构材料不同于建筑装饰材料，是整个建筑物的主要承力部件，建筑装饰材料如门窗、幕墙、围栏、天花板、镶边等一般不承受重力，只需美观耐用就行，而结构材料是整个建筑物的顶梁柱。以往，建筑结构材主要选用优质木材和钢材，现在绿色建筑铝合金结构材正慢慢兴起，而铝合金结构材料有价格较高，生产难度大，各种性能难于合理匹配等特点。铝合金作为一种建筑材料具有其他建材不可替代的优点，铝合金结构稳定，可采用独特短程线结构专利设计，稳定性高，结构紧凑，净跨度大，结构强度能适应各种不均衡风载、雪载等恶劣环境条件。[8]铝合金结构具有高的性价比，耐腐蚀，无需定期维修和防腐处理，永久密封技术和独特设计保证不漏水，良好的隔音和吸音效果。
4铜及铜合金
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铜合金以其良好的导电性、耐蚀性和强度，广泛应用于电子科技、航空航天以及装修领域（如图6所示）。合金化法制备高强高导铜合金主要有固溶强化和沉淀强化两种方法，细晶强化和形变强化常作为辅助强化手段。材料复合法是高强高导铜合金的发展方向。现代工业的飞速发展对铜基导电材料的综合性能提出了更高的要求。
图6 铜及铜合金应用比例
合金化方法由于自身的局限性，在保持铜高导电性的同时，对强度的提高有一定限度。复合强化能同时发挥基体和强化相的协同作用，又具有很大的设计自由度。复合强化不会明显降低铜基体的导电性，由于强化相的作用还改善了基体的室温及高温性能，成为获得高强度导电铜基材料的主要强化手段，代表了高强高导铜合金的发展方向。金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。
四、发展展望
随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到了迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及