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锦州市金属材料研究所

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新型金属材料有哪些

2021-10-14

目前,市场上已经存在的新型金属材料主要有:

一、形状记忆合金:

形状记忆合金是一种新的功能金属材料,用这种合金做成的金属丝,即使将它揉成一团,但只要达到某个温度,它便能在瞬间恢复原来的形状。

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二、储氢合金:

一种新型合金,一定条件下能吸收氢气,一定条件能放出 氢气:循环寿命生能优异,并可被用于大型电池,尤其是电动车辆、混合动力电动车辆、高功率应用等等。 目前储氢合金主要包括有钛系、锆系、铁系及稀土系储氢合金。某些金属具有很强的捕捉氢的能力,在一定的温度和压力条件下,这些金属能够大量“吸收”氢气,反应生成金属氢化物,同时放出热量。其后,将这些金属氢化物加热,它们又会分解,将储存在其中的氢释放出来。这些会“吸收”氢气的金属,称为储氢合金

三、纳米金属材料:

纳米金属材料的开发对金属材料进行严重塑性变形可显著细化其微观组织,使晶粒细化至亚微米(0.1~1微 米)尺度从而大幅度提高其强度。但进一步塑性变形时晶粒不再细化,材料微观结构趋于稳态达到极限晶粒尺寸,形成三维等轴状超细晶结构,绝大多数晶界为大角 晶界。出现这种极限晶粒尺寸的原因是位错增殖主导的晶粒细化与晶界迁移主导的晶粒粗化相平衡,其实质是超细晶结构的稳定性随晶粒尺寸减小而降低所致。

四、金属间化合物:

钢中的过渡族金属元素之间形成一系列金属间化合物,即是指金属与金属、金属与准金属形成的化合物。其中Z主要的有σ相和Loves相,它们都属于拓扑密排 (TcP)相,它们由原子半径小的一种原子构成密堆层,其中镶嵌有原子半径大的一种原子,这是一种高度密堆的结构。它们的形成除了原子尺寸因素起作用外,也受电子浓度因素的影响。合金元素对钢的临界点、钢在加热和冷却过程中的转变都有着强烈的影响。钢中加入合金元素经过热处理来影响钢中的转变,改变钢的组织,以得到不同的性能。

金属间化合物

五、非晶态金属:

非晶态金属是指在原子尺度上结构无序的一种金属材料。大部分金属材料具有很高的有序结构,原子呈现周期性排列(晶体),表现为平移对称性,或者是旋转对称,镜面对称,角对称(准晶体)等。而与此相反,非晶态金属不具有任何的长程有序结构,但具有短程有序和中程有序(中程有序正在研究中)。一般地,具有这种无序结构的非晶态金属可以从其液体状态直接冷却得到,故又称为“玻璃态”,所以非晶态金属又称为“金属玻璃”或“玻璃态金属”。


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