技师培训新合金材料教案(精选).doc

韶关第二技师学院技师培训教案 课题二 新型合金材料（2） 教学目的：通过学习熟悉各种新合金材料种类及应用，工程陶瓷材料应用、了解复合材料的性能。 教学重点：1、新型合金材料 2、工程陶瓷 教学方法：多媒体课件教学 教学课时：2课时 教学过程： 一、新型合金材料 新型合金材料主要有以下几种：减振合金、储氢合金、形状记性合金。 1、减振合金 随着工业化的发展，振动和噪音已成为公害之一。减小振动和噪音主要有两个途径：一是隔断传播途径；二是降低减少振动和噪音的强度。减振合金是指那些既具有作为结构材料的力学性能，又具有高的振动衰减能力的合金。 （1）常用的减振材料种类： 灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁是传统廉价的减振材料。 其中铸铁中的碳以石墨形式存在，它能阻碍或衰减振动。 新型减振材料有Mn-Cu减振合金和Ti-Ni系合金，镍化钛。 （2）新型复合减振材料有以下几种： 金属减振材料与高分子减振材料复合。 金属减振材料与非减振材料复合。 高分子减振材料与非减振材料复合。 采用复合结构的目的主要是为了增加减振效果，增加刚度和强度。复合减振材料现在广泛应用于汽车和兵器工业。 2、储氢合金。 氢是高能燃料，但如何高密度而又安全的储备氢气，又要能方便地取出一直是难题。1968年，美国的布鲁梅文实验室首先发现Mg-Ni合金具有吸氢性。而且在常温下又具有良好的可逆放氢性质。实践证明，储氢合金储氢的密度甚至比液态氢的密度还要高。 3、形状记忆合金 某种合金在一定外力作用下改变了它原来的几何形状，但加热到一定温度后又能恢复变形前的几何形态，这种现象称为形状记忆效应。 形状记忆效应的原理是热弹性马氏体相变产生的低温相，在变形后再加热时向高温相逆转变项象。 （1）形状记忆合金的种类 已发现的形状记忆合金种类很多，可以分为Ti-Ni系、铜系、铁系合金三大类。目前已实用化的形状记忆合金只有Ti-Ni系合金和铜系合金。 （2）工程应用 形状记忆合金在工程上的应用很多，最早的应用就是作各种结构件，如紧固件、连接件、密封垫等。另外，也可以用于一些控制元件，如一些与温度有关的传感及自动控制。还可用作月面天线、自动电子干燥箱和记性合金弹簧等。 （3）医学应用 利用Ti-Ni合金与生物体良好的相容性，可制造医学上的凝血过滤器、脊椎矫正棒、骨折固定板等。利用合金的超弹性可代替不锈钢作齿形矫正用丝等。 二、工程陶瓷 工程陶瓷有称为精细陶瓷或特种陶瓷，这些陶瓷熔点高、强度高、硬度高、耐高温抗氧化，缺点是变形能力差、脆性大。工程上的使用主要有两类：氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷。 （1）氧化铝陶瓷强度高、硬度高，主要用于轴承、坩锅、阀类密封件等。但抗热震性差，不能承受温度剧变。氮化硅陶瓷强度高、硬度高而且抗热震性好，主要用于刀具、电容器和内燃机发动机零件。 （2）陶瓷发动机。这种发动机不必水冷却并能大量节约汽油。由于高温结构氮化硅陶瓷耐高温程度超过耐热合金，而且重量轻，所以用耐高温结构陶瓷制作。发动机及燃气轮机的部件在同体积下，其重量只有金属的１／３，可使汽车发动机的重量减轻１０％，节省燃料８．５％左右。 三、复合材料 复合材料是指由两种或两种以上不同化学性质或不同组织结构组合而成的材料。主要包括两种相：基体相和增强相。玻璃钢即为典型的复合材料，其基体相是环氧树脂，增强相是玻璃纤维。 （1）复合材料的性能： 比强度高，比模量高。 抗疲劳性能好。 有良好的减振性能。 有良好的高温性能。 复合材料的应用。 复合材料的制作成本较高，最突出的应用是在航天飞机上的应用。 四、小结：本课时学习了新合金材料种类及应用，工程陶瓷材料应用、复合材料的性能及应用，重点熟悉新合金材料种类及应用，以及工程陶瓷材料应用。 4