許卓淋

（周南中學(xué) 湖南長沙 410000）

論述金屬材料的分類和應(yīng)用影響

許卓淋

（周南中學(xué) 湖南長沙 410000）

支撐人類社會發(fā)展和進(jìn)步的“三大支柱”包括能源、信息和材料。材料中的金屬材料是我們?nèi)祟悮v史上應(yīng)用時(shí)間最長，并且應(yīng)用非常廣泛的一種材料。時(shí)代的進(jìn)步離不開相關(guān)材料的推動，尤其是金屬材料，不管是人們的生活還是生產(chǎn)，都離不開金屬材料。人類社會的文明與發(fā)展的核心元素就是金屬材料，它在人類社會的發(fā)展歷程中做出了巨大的貢獻(xiàn)。

金屬材料；分類；應(yīng)用

1 金屬材料的概述

所謂的金屬材料，也就是指具有金屬特性的材料，它的特點(diǎn)是由金屬元素或者主要由金屬元素構(gòu)成。我們熟悉的金屬材料包括合金、一些純金屬和一些金屬化合物等。其中金屬化合物我們在生活中常見的有鐵和鋁相關(guān)化合物。

金屬材料與人類社會的文明發(fā)展有著密切的關(guān)系，在人類歷史上首先是石器時(shí)代，然后是銅器時(shí)代，接著是鐵器時(shí)代，每一個(gè)時(shí)代對金屬材料的應(yīng)用都是人類社會進(jìn)步的標(biāo)志。在現(xiàn)代，金屬材料種類繁多并且是人類社會發(fā)展的重要保障。

2 金屬材料的分類

在金屬材料中，我們通常將其分為三類，即特種金屬材料、黑色金屬以及有色的金屬。

（1）鋼鐵材料就是我們所說的黑色金屬，它的種類有很多，包括工業(yè)純鐵（含碳量在90％以上），鑄鐵（含碳量在2～4％），碳鋼（含碳量在2％以下），除此以外還包括人們生活和生產(chǎn)中的不銹鋼、結(jié)構(gòu)鋼、精密合金等等。

（2）除了鐵、鉻、錳，其他所有的金屬以及它們的合金都屬于有色金屬，一般情況下有色金屬又分為輕、重金屬，半金屬以及比較難得的稀土金屬等等。有色合金的優(yōu)點(diǎn)在于，它比純金屬的強(qiáng)度和硬度都要高，并且它的電阻大，但是溫度系數(shù)卻比較小。

（3）功能金屬材料和結(jié)構(gòu)金屬材料都有著不同的用途，它們都屬于特種金屬材料。這類材料是人們經(jīng)過加工處理的，比較高級的一類金屬材料，包括一些特殊工藝獲得的準(zhǔn)晶、微晶、納米晶等，還有一些超導(dǎo)、耐磨、形狀記憶等金屬材料。

（4）如果按著生產(chǎn)成型工藝來分，金屬材料可以分為粉末冶金材料、變形金屬、鑄金金屬及噴射成型金屬等。

3 金屬材料的應(yīng)用

金屬材料的發(fā)展已經(jīng)不僅僅只是純金屬和純合金。金屬材料在材料設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)等的進(jìn)步下不斷被開發(fā)，高性能的金屬材料的應(yīng)用越來越廣泛，而且為人類社會的進(jìn)步和發(fā)展帶來了巨大的貢獻(xiàn)。下面就金屬材料在人類社會中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

3.1 金屬鎂及其合金

金屬鎂的物理性能和機(jī)械加工性能都非常好，而且地球人鎂元素含量豐富，所以鎂被認(rèn)為是在未來社會發(fā)展中最有前途的材料。

①金屬鎂在汽車方面的應(yīng)用。隨著人類社會的發(fā)展，汽車越來越普及，人們認(rèn)識到汽車尾氣給環(huán)境帶來的危害，于是在很多發(fā)達(dá)的國家都對汽車尾氣排放和節(jié)能提出了高的要求。所以這就需要汽車制造商用更高的技術(shù)和手段來達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。汽車的燃油和汽車自身重量分不開的，如果制造商用鎂金屬生產(chǎn)汽車車身，那么汽車一氧化碳的排放量將大大降低。金屬鎂較輕的特點(diǎn)，使其在減輕汽車重力和改善汽車性能方面有著重要的應(yīng)用；②金屬鎂在電子和家電上的應(yīng)用。金屬鎂材料不僅在汽車行業(yè)應(yīng)用廣泛，它的合金在計(jì)算機(jī)、醫(yī)療、家電等行業(yè)也被應(yīng)用。電子信息行業(yè)和儀器儀表行業(yè)是鎂合金應(yīng)用發(fā)展最快的行業(yè)。鎂合金有抗摔、微型及比較環(huán)保和散熱性能好等等優(yōu)點(diǎn)，而且用它做的外殼也美觀大方。所以鎂合金在電子信息行業(yè)的銷量在近些年的急劇增加；③金屬鎂在其他領(lǐng)域的應(yīng)用。金屬鎂除了上述用處之外，還可以用作鋁合金的添加劑，鎂犧牲陽極等。在我國航空航天等領(lǐng)域也用到鎂合金，以及人們?nèi)粘Ｊ褂玫淖孕熊囈约敖∩砥鞑牡取?/p>

3.2 金屬鈦及其合金的應(yīng)用

金屬鈦和它的合金的優(yōu)點(diǎn)有，密度較小，強(qiáng)度較高，耐腐蝕等。在汽車、電子、航空航天等領(lǐng)域都有金屬鈦的身影。鈦在美國主要應(yīng)用在航空航天上，它的消費(fèi)量已經(jīng)在一半以上。在日本對鈦的應(yīng)用主要在核電廠和火力等方面。在人們生活中，登山工具和羽毛球拍，高爾夫桿頭等方面都對鈦有所應(yīng)用。

3.3 金屬鋁及其合金的應(yīng)用

金屬鋁及合金的優(yōu)點(diǎn)有，密度較小，導(dǎo)熱性能好，并且價(jià)格低廉，容易獲得。在航空航天領(lǐng)域?qū)︿X的應(yīng)用非常廣泛，在一些交通運(yùn)輸方面也對鋁有所應(yīng)用，并且交通運(yùn)輸對鋁的應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中已經(jīng)是第一。在航空方面，亞音速飛機(jī)主要需要的材料就是鋁合金，鋁合金在民用飛機(jī)上的用量占飛機(jī)材料的一半以上。在航空航天領(lǐng)域中，因?yàn)殇X鋰合金有著密度低，強(qiáng)度硬度高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。許多航天結(jié)構(gòu)上的鋁合金已經(jīng)被鋁鋰合金所取代。在汽車領(lǐng)域，鋁合金作為一種較輕的金屬材料運(yùn)用也及其廣泛，而且鋁合金非常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，優(yōu)勢較多。其中被人們認(rèn)為有前途的汽車材料是泡沫鋁材，它以一種三明治式的三夾板被應(yīng)用在汽車領(lǐng)域中，具有剛度高，質(zhì)量輕的優(yōu)勢。

4 結(jié)語

綜上所述，人類社會的進(jìn)步與金屬材料的應(yīng)用密不可分，它的價(jià)值不僅是我們所知道的一種材料那么簡單，更是推動社會進(jìn)步的力量。感謝金屬材料為人類社會所帶來的進(jìn)步，對金屬材料進(jìn)行科學(xué)的開發(fā)和利用，也會使人類社會更好更快發(fā)展。

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2016-11-20