新闻资讯
目前重点应用的几类新型合金
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2015-10-13
目前重点应用的几类新型合金：铝锂合金 钛合金 储氢合金 镍钴超耐热合金 形状记忆合金
（1）轻质合金
铝锂合金具有高比强度（断裂强度/密度）、高比刚度且相对密度小的特点，如用作现代蒙皮材料，一架大型客机可减轻重量50kg。以波音747为例，每减轻1kg，一年可获利2000美元。钛合金比钢轻、耐腐蚀、无磁性、强度高，是用于航空和舰艇的理想材料。
（2）储氢合金
由于石油和煤炭的储量有限，而且在使用过程中会带来环境污染等问题，尤其是20世纪70年代全球石油危机，使氢能作为新的清洁燃料成为研究热点。在氢能利用过程中，氢的储运是重要环节。1969年荷兰飞利浦公司研制出LaNi5储氢合金，具有大量的可逆地吸收、释放氢气的性质，其合金氢化物LaNi5H6中氢的密度与液态氢相当，约为氢气密度的1000倍。储氢合金是由两种特定金属构成的合金，其中一种可以大量吸氢，形成稳定的氢化物，而另一种金属虽然与氢的亲和力小，但氢很容易在其中。Mg、Ca、Ti、Zr、Y和La等属于第一种金属，Fe、Co、Ni、Cr、Cu和Zn等属于第二种金属。前者控制储氢量，后者控制释放氢的可逆性。通过两者合理配制，调节合金的吸放氢性能，制得在室温下能够可逆吸放氢的较理想的储氢材料。
（3）超耐热合金
镍钴合金能耐1200℃的高温，可用于喷气和燃气轮机的构件。镍钴铁非磁性耐热合金在1200℃时仍具有高强度、韧性好的特点，可用于航天的部件和原子反应堆的控制棒等。寻找符合耐高温、可长时间运行（10000h以上）、耐腐蚀、高强度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向。
（4）形状记忆合金
它们具有高弹性、金属橡胶性能、高强度等特点，在较低温度下受力发生塑性变形后，经过加热，又恢复到受热前的形状。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金，可用于调节装置的弹性元件（如离合器、节流阀、控温元素等）、热引擎材料、医疗材料（牙齿矫正材料）等。形状记忆效应来源于一种热弹性马氏体相变。一般的马氏体相变作为钢的淬火强化的方法，就是把钢加热到某个临界温度以上保温一段时间，然后迅速冷却，例如直接插入冷水中（称为淬火），这时钢转变为一种马氏体的结构，并使钢硬化。后来，在某些合金中发现了不同于上述的另一种所谓热弹性马氏体相变，热弹性马氏体一旦产生便可以随着温度降低继续长大。相反，当温度回升时，长大的马氏体又可以缩小，直至恢复到原来的状态，即马氏体随着温度的变化可以可逆地长大或缩小。热弹性马氏体相变时随之伴有形状的变化。新型金属功能材料除上述几类以外，还有能降低噪音的减振合金；具有替代、增强和修复人体和组织的生物医学材料；具有在材料或结构中植入传感器、信号处理器、通信与控制器及执行器，使材料或结构具有自诊断、自适应，甚至损伤自愈合等智能功能与生命特征的智能材料等。
铝锂合金具有高比强度（断裂强度/密度）、高比刚度且相对密度小的特点，如用作现代蒙皮材料，一架大型客机可减轻重量50kg。以波音747为例，每减轻1kg，一年可获利2000美元。钛合金比钢轻、耐腐蚀、无磁性、强度高，是用于航空和舰艇的理想材料。
（2）储氢合金
由于石油和煤炭的储量有限，而且在使用过程中会带来环境污染等问题，尤其是20世纪70年代全球石油危机，使氢能作为新的清洁燃料成为研究热点。在氢能利用过程中，氢的储运是重要环节。1969年荷兰飞利浦公司研制出LaNi5储氢合金，具有大量的可逆地吸收、释放氢气的性质，其合金氢化物LaNi5H6中氢的密度与液态氢相当，约为氢气密度的1000倍。储氢合金是由两种特定金属构成的合金，其中一种可以大量吸氢，形成稳定的氢化物，而另一种金属虽然与氢的亲和力小，但氢很容易在其中。Mg、Ca、Ti、Zr、Y和La等属于第一种金属，Fe、Co、Ni、Cr、Cu和Zn等属于第二种金属。前者控制储氢量，后者控制释放氢的可逆性。通过两者合理配制，调节合金的吸放氢性能，制得在室温下能够可逆吸放氢的较理想的储氢材料。
（3）超耐热合金
镍钴合金能耐1200℃的高温，可用于喷气和燃气轮机的构件。镍钴铁非磁性耐热合金在1200℃时仍具有高强度、韧性好的特点，可用于航天的部件和原子反应堆的控制棒等。寻找符合耐高温、可长时间运行（10000h以上）、耐腐蚀、高强度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向。
（4）形状记忆合金
它们具有高弹性、金属橡胶性能、高强度等特点，在较低温度下受力发生塑性变形后，经过加热，又恢复到受热前的形状。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金，可用于调节装置的弹性元件（如离合器、节流阀、控温元素等）、热引擎材料、医疗材料（牙齿矫正材料）等。形状记忆效应来源于一种热弹性马氏体相变。一般的马氏体相变作为钢的淬火强化的方法，就是把钢加热到某个临界温度以上保温一段时间，然后迅速冷却，例如直接插入冷水中（称为淬火），这时钢转变为一种马氏体的结构，并使钢硬化。后来，在某些合金中发现了不同于上述的另一种所谓热弹性马氏体相变，热弹性马氏体一旦产生便可以随着温度降低继续长大。相反，当温度回升时，长大的马氏体又可以缩小，直至恢复到原来的状态，即马氏体随着温度的变化可以可逆地长大或缩小。热弹性马氏体相变时随之伴有形状的变化。新型金属功能材料除上述几类以外，还有能降低噪音的减振合金；具有替代、增强和修复人体和组织的生物医学材料；具有在材料或结构中植入传感器、信号处理器、通信与控制器及执行器，使材料或结构具有自诊断、自适应，甚至损伤自愈合等智能功能与生命特征的智能材料等。