合金虽说是一个化学名词,但是作为常识,一般人也都不陌生,谁还不知道个不锈钢。你问高中生的话,他还能告诉你合金是由一种金属元素和其他金属或者非金属融合而成的,具有金属特性的物质。一般来说,合金的熔点要比组成它的任何金属都低,而硬度却比组成它的各种金属都大。知道这么多的其实也挺厉害了,但是合金作为一大类材料,它却远比我们认识的丰富多彩。
今天就和大家分享几种特殊的合金材料,让你充分感受一下人类的聪明智慧在科技发展的重要作用。
1.铍铝合金
铍,元素周期表中S区元素,原子体积大,单质密度小,属于轻金属。它的重要合金之一就是铍铝合金,其中铍占62%,铝占38%。铍铝合金质量轻、强度大、耐高温,加工性能也好,所以一般被应用在导弹、火箭、超音速飞机的结构部件以及电子计算机和核燃料包套等。
2.镁合金
镁,作为s区的金属元素,它的合金主要有镁和铝、锌、锰等的合金。这类合金密度小,单位质量材料的强度高,能承受较大的冲击载荷,具有优良的机械加工性能,一般用于制造仪器、仪表零件、飞机的起落架等。
3.锆合金
锆是元素周期表中的IVB族元素,被称为稀有金属。锆具有耐腐蚀性好、热中子吸收截面小、具有独特的核性能、熔点高的特点,是很好的核反应堆结构材料。在锆中加入铌、锡等金属形成的锆合金,在高压高温的水蒸气中也具有良好的耐腐蚀性和适中的力学性能,可用作水冷核反应堆的堆芯结构材料。因为锆合金是核电站中不可或缺的材料,所以锆就成了一种重要的战略材料,被誉为“原子时代的第一金属”。
4.硬质合金
IVB、VB、VIB族金属与碳、氮、硼等形成的金属型化合物,由于硬度和熔点特别高,所以被统称为硬质合金。如钨钴硬质合金,是制造高速切削和钻探等工具主要部位的优良材料。
5.形状记忆合金
美国海**械实验室的研究人员发现,50%的镍和50%的钛的合金在温度升高到40℃以上时,能“记住”自己以前的形状。科学家把这种现象称为“形状记忆效应”。后来人们又发现铜锌铝合金、铜镍合金和铁铂合金等也都具有形状记忆效应,科学家把这类材料都叫做形状记忆合金。
形状记忆合金具有非常广泛的应用,尤其是为宇航事业做出了很大的贡献。形状记忆合金也是连接零件的“能手”,美国制造的F-14飞机上的液压系统管道,由于结构紧凑无法焊接,就用形状记忆合金制造连接管套,解决了这个困难。在医疗器械方面,形状记忆合金也有重要应用。如,在治疗骨折的手术中,用形状记忆合金制造人工骨骼拉杆,依靠人的体温将骨缝结合固定。
从古代的青铜到现在的各种新型材料,合金的世界也真是越来越精彩,我相信在不久的将来还会有更多的发明创造颠覆我们的认知,改变我们的生活。