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錦州市金屬材料研究所

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新型金屬材料有哪些

2021-10-14

目前,市場上已經存在的新型金屬材料主要有:

一、形狀記憶合金:

形狀記憶合金是一種新的功能金屬材料,用這種合金做成的金屬絲,即使將它揉成一團,但只要達到某個溫度,它便能在瞬間恢復原來的形狀。

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二、儲氫合金:

一種新型合金,一定條件下能吸收氫氣,一定條件能放出 氫氣:循環壽命生能優異,并可被用于大型電池,尤其是電動車輛、混合動力電動車輛、高功率應用等等。 目前儲氫合金主要包括有鈦系、鋯系、鐵系及稀土系儲氫合金。某些金屬具有很強的捕捉氫的能力,在一定的溫度和壓力條件下,這些金屬能夠大量“吸收”氫氣,反應生成金屬氫化物,同時放出熱量。其后,將這些金屬氫化物加熱,它們又會分解,將儲存在其中的氫釋放出來。這些會“吸收”氫氣的金屬,稱為儲氫合金

三、納米金屬材料:

納米金屬材料的開發對金屬材料進行嚴重塑性變形可顯著細化其微觀組織,使晶粒細化至亞微米(0.1~1微 米)尺度從而大幅度提高其強度。但進一步塑性變形時晶粒不再細化,材料微觀結構趨于穩態達到極限晶粒尺寸,形成三維等軸狀超細晶結構,絕大多數晶界為大角 晶界。出現這種極限晶粒尺寸的原因是位錯增殖主導的晶粒細化與晶界遷移主導的晶粒粗化相平衡,其實質是超細晶結構的穩定性隨晶粒尺寸減小而降低所致。

四、金屬間化合物:

鋼中的過渡族金屬元素之間形成一系列金屬間化合物,即是指金屬與金屬、金屬與準金屬形成的化合物。其中Z主要的有σ相和Loves相,它們都屬于拓撲密排 (TcP)相,它們由原子半徑小的一種原子構成密堆層,其中鑲嵌有原子半徑大的一種原子,這是一種高度密堆的結構。它們的形成除了原子尺寸因素起作用外,也受電子濃度因素的影響。合金元素對鋼的臨界點、鋼在加熱和冷卻過程中的轉變都有著強烈的影響。鋼中加入合金元素經過熱處理來影響鋼中的轉變,改變鋼的組織,以得到不同的性能。

金屬間化合物

五、非晶態金屬:

非晶態金屬是指在原子尺度上結構無序的一種金屬材料。大部分金屬材料具有很高的有序結構,原子呈現周期性排列(晶體),表現為平移對稱性,或者是旋轉對稱,鏡面對稱,角對稱(準晶體)等。而與此相反,非晶態金屬不具有任何的長程有序結構,但具有短程有序和中程有序(中程有序正在研究中)。一般地,具有這種無序結構的非晶態金屬可以從其液體狀態直接冷卻得到,故又稱為“玻璃態”,所以非晶態金屬又稱為“金屬玻璃”或“玻璃態金屬”。


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