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折疊硅鐵
硅鐵是以焦炭、鋼屑、石英(或硅石)為原料,用電爐冶煉制成的。硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅鐵常用于煉鋼作脫氧劑,同時(shí)由于SIO2生成時(shí)放出大量的熱,在脫氧同時(shí),對(duì)提高鋼水溫度也是有利的。硅鐵作為合金元素加入劑。廣泛用于低合金結(jié)構(gòu)鋼、合結(jié)鋼、彈簧鋼、軸承鋼、耐熱鋼及電工硅鋼之中,以外硅鐵在鐵合金生產(chǎn)及化學(xué)工業(yè)中,常用作還原劑。含硅量達(dá)95%--99%。純硅常用制造單晶硅或配制有色金屬合金。


分類

工業(yè)中廣泛使用的銅合金有黃銅、青銅和白銅等。

Cu與Zn的合金稱黃銅,其中Cu占60%~90%、Zn占40%~10%,有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性,可用作各種儀器零件。再如在黃銅中加入少量Sn,稱為海軍黃銅,具有很好的抗海水腐蝕的能力。在黃銅中加入少量的有潤(rùn)滑作用的Pb,可用作滑動(dòng)軸承材料。

青銅是人類使用歷史最久的金屬材料,它是Cu、Sn合金。錫的加入明顯地提高了銅的強(qiáng)度,并使其塑性得到改善,抗腐蝕性增強(qiáng),因此錫青銅常用于制造齒輪等耐磨零部件和耐蝕配件。Sn較貴,已大量用Al、Si、Mn來代替Sn而得到一系列青銅合金。鋁青銅的耐蝕性比錫青銅還好。鈹青銅是強(qiáng)度最高的銅合金,它無磁性又有優(yōu)異的抗腐蝕性能,是可與鋼相競(jìng)爭(zhēng)的彈簧材料。

白銅是Cu-Ni合金,有優(yōu)異的耐蝕性和高的電阻,故可用作苛刻腐蝕條件下工作的零部件和電阻器的材料。

黃銅含鋅及少量的錫、鉛、鋁等。

鋅合金的特點(diǎn)

低溫鋅合金低溫鋅合金鑄造性能好,可以壓鑄形狀復(fù)雜、薄壁的精密件,鑄件表面光滑。 可進(jìn)行表面處理:電鍍、噴涂、噴漆。融化與壓鑄時(shí)不吸鐵,不腐蝕壓型,不粘模。 有很好的常溫機(jī)械性能和耐磨性。 熔點(diǎn)低,在385℃熔化,容易壓鑄成型。

鈦是周期表中第IVB類元素,外觀似鋼,熔點(diǎn)達(dá)1 672 ℃,屬難熔金屬。鈦在地殼中含量較豐富,遠(yuǎn)高于Cu、Zn、Sn、Pb等常見金屬。我國鈦的資源極為豐富,僅四川攀枝花地區(qū)發(fā)現(xiàn)的特大型釩鈦磁鐵礦中,伴生鈦金屬儲(chǔ)量約達(dá)4.2億噸,接近國外探明鈦儲(chǔ)量的總和。

純鈦機(jī)械性能強(qiáng),可塑性好,易于加工,如有雜質(zhì),特別是O、N、C 提高鈦的強(qiáng)度和硬度,但會(huì)降低其塑性,增加脆性。

鈦是容易鈍化的金屬,且在含氧環(huán)境中,其鈍化膜在受到破壞后還能自行愈合。因此 干腐蝕介質(zhì)都是穩(wěn)定的。鈦和鈦合金有優(yōu)異的耐蝕性,只能被氫氟酸濃度的 侵蝕。特別是 穩(wěn)定,將鈦或鈦合金放 取出后,仍光亮如初,遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼。

鈦的另一重要特性是密度小。其強(qiáng)度是不銹鋼的3.5倍,鋁合金的1.3倍,是目前所有工業(yè)金屬材料中最高的。

液態(tài)的鈦幾乎能溶解所有的金屬,形成固溶體或金屬化合物等各種合金。合金元素如Al、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入,可改善鈦的性能,以適應(yīng)不同部門的需要。例如,Ti-Al-Sn合金有很高的熱穩(wěn)定性,可在相當(dāng)高的溫度下長(zhǎng)時(shí)間工作;以Ti-Al-V合金為代表的超塑性合金,可以50%~150%地伸長(zhǎng)加工成型,其最大伸長(zhǎng)可達(dá)到2 000%。而一般合金的塑性加工的伸長(zhǎng)率最大不超過30%。

由于上述優(yōu)異性能,鈦享有"未來的金屬"的美稱。鈦合金已廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門,它是火箭、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)不可缺少的材料。船舶、化工、電子器件和通訊設(shè)備以及若干輕工業(yè)部門中要大量應(yīng)用鈦合金,只是鈦的價(jià)格較昂貴,限制了它的廣泛使用。

折疊形狀記憶合金
它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強(qiáng)度等特點(diǎn),在較低溫度下受力發(fā)生塑性變形后,經(jīng)過加熱,又恢復(fù)到受熱前的形狀。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金,可用于調(diào)節(jié)裝置的彈性元件(如離合器、節(jié)流閥、控溫元素等)、熱引擎材料、醫(yī)療材料(牙齒矯正材料)等。

形狀記憶效應(yīng)來源于一種熱彈性馬氏體相變。一般的馬氏體相變作為鋼的淬火強(qiáng)化的方法,就是把鋼加熱到某個(gè)臨界溫度以上保溫一段時(shí)間,然后迅速冷卻,例如直接插入冷水中(稱為淬火),這時(shí)鋼轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N馬氏體的結(jié)構(gòu),并使鋼硬化。后來,在某些合金中發(fā)現(xiàn)了不同于上述的另一種所謂熱彈性馬氏體相變,熱彈性馬氏體一旦產(chǎn)生便可以隨著溫度降低繼續(xù)長(zhǎng)大。相反,當(dāng)溫度回升時(shí),長(zhǎng)大的馬氏體又可以縮小,直至恢復(fù)到原來的狀態(tài),即馬氏體隨著溫度的變化可以可逆地長(zhǎng)大或縮小。熱彈性馬氏體相變時(shí)隨之伴有形狀的變化。

新型金屬功能材料除上述幾類以外,還有能降低噪音的減振合金;具有替代、增強(qiáng)和修復(fù)人體器官和組織的生物醫(yī)學(xué)材料;具有在材料或結(jié)構(gòu)中植入傳感器、信號(hào)處理器、通信與控制器及執(zhí)行器,使材料或結(jié)構(gòu)具有自診斷、自適應(yīng),甚至損傷自愈合等智能功能與生命特征的智能材料等。

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