功能材料在机械工程中的应用

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1、功能材料在机械工程中的应用摘要：功能材料是指具有特殊的电、磁、光、热、声、力、化学性能生物性能及其相互转化的功能，不是被用于结构目的，而是用已实现对信息和能量的感受、计测、显示、控制和转换为主要目的的高新材料。功能材料是现代高新技术发展的先导和基础，是2l世纪熏点开发和应用的新型材料。其在汽车上的应用也是显而易见的。关键词：散热快耐高温高寿命功能材料星新材料领域的核心。在全球新材料研究领域中．功能材料约占85％。随着信息社会的到来。特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是2l世纪信息生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料

2、，成为世界各地新材料领域研究发展的重点。也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。形状记忆材料作为一种新型功能材料．形状记忆合金具有普通金属材料所没有的形状记忆效应，这种效应是指该材料在一定的状态和条件下，经过施以外加应力使其得到一定程度的变形，然后当环境温度变化超过某一界限点以后，材料具有重新回到变形之前原始形状的能力。大量使用形状记忆合金材料的是各种管件的接头将Ti—Ni合金加工成内径稍小于欲接管外径的套管(约小4％)．使用前将此套管在低温下加以扩管．使其内径稍大于欲接管的外径，将接头套在欲连接的两根管子的接头部位。加热后，套管接头的内径即

3、恢复到扩管前的口径，从而将两根管子紧密地连接在一起。由于形状记忆恢复力大，故连接得很牢旧，可防止渗漏，装配时间短，操作方便。美国自1970年以来，已在F14喷气战斗机的油压系统配管上采用了这种管接，其数量超过10万个，迄今为止未发现一例泄漏事故。试验表明．它们具有双向形状记，密封性好，耐压强度高，抗腐蚀，安装方便。基于同样的原理，形状记忆材料可用作密封垫圈、密封环、密封圈，形状记忆合金作为一种可用于密封的新型功能材料，其应用有其独到的功效。随着对其研究的深入，相信这种密封新材料的应用可以得到进一步的完善，使其获得应有的价值。同时．形状记忆合会

4、材料以其功密度大、可恢复应变大、变形回复应力大、驱动电压低、力学性能优良．无毒．耐磨、耐腐蚀以及良好的生物相容性等显著优点成为微执行器的主要驱动元件。形状记忆合金材料驱动微执行器技术经历了比利时研制的TiNi合金丝驱动的医用固体药剂注射系统、德国研制TiNi薄板驱动用于激光切割加工的微钳，到美国TiNI合金公司研制的SMA薄膜驱动微气阀过程。磁性材料磁性材料中的磁致伸缩材料．在宏观上表现为磁化方向上的长度变化，磁致伸缩效应的结果，会激励磁棒产生机械振动。传统的磁致伸缩材料是指美国水面武器中心的Clark博上于1970年代初首先发现在室温和低磁

5、场下有很大磁致伸缩系数的三元稀土铁化合物。稀土超磁致伸缩材料(GMM)是继稀土水磁、稀土发光和稀土高温超导材料之后的又一种重要的新型功能材料．．超磁致伸缩材料的物理效应与磁致伸缩效应相关，有重要实用意义的物理效应主要有：JOULR效应、Villan效应。学习过程基础在没有学《机械工程材料》这门课程之前，我总是觉得这材料无非不就是些钢或是铁什么的，用当初弱智的想法总认为这门课没有多大意思，可是这个想法在上过课后可以说是彻彻底底的改变了，其实说为”改变”太轻了，应该说是”醒悟”，为什么会这么说呢?想想这么多年来，自己总以为自己对机械稍有些了解。正

6、是因为这才报了机械这专业，可是到头来，咱连钢和铁都没分得清，真是惭愧啊!难道这只是一个观念上的”改变”就行了吗?回答肯定是不行，观念的政变只是个表而现象，而真正让人得到是什么啊，是教训，是什么教训，是让一个人了解自我认识自我的教训，让自己知道了自己到底缺什么到底应该学些什么，这才是此教训的最终目的，之所以这样，我才叫这样的感想叫“醒悟”。以上只是学生对该课的一点感想。说到这材料的分类，工程材料的分类繁多，觉得麻烦，不知如何来理，想到这儿就想到老师您打的一个比方：地球上的材料就好比是地球上的人，人有几十亿，这材料也得有个成千上万种吧，如何去区分

7、材料的一些特点就好是辨别地球上哪些人能生孩子一样，只要抓住其规律，解决问题自然就简单多了。或许这样的比方对于某些人只会当做笑话一笑而过，而我却认为这正是老师独特之处，幽默细胞不是人人都有的，然而能将幽默结合理论那更是难能可贵，这就更能体现出一个人的学识渊博。还有就是这门课对像我这样学机制专业的学生来说，对以后上作的重要性。基于以上几点，咱得好好掌握这门课。工程材料是指固体材料领域中与工程(结构、零件、工具等)有关的材料，主要应用于机械制造、航天航空、化工、建筑与交通等部门。依据不同的分类方法，工程材料的种类繁多。按其应用领域可分为机械工程材料

8、、建筑工程村料、电子工程材料、航空材料等。按其性能特点可分为结构材料和功能材料：结构材料以力学性能为主，兼有一定的物理、化学性能；功能材料是以特殊物理、化学性能为主