机械工程材料 第三版第7 章完成chapter1[1][1].1.2.ppt

第7章功能材料与纳米材料 形状记忆效应可用下图所示的简单实验演示，原本弯弯曲曲的形状记忆合金丝（a）经拉直后（b），只要放入盛有热水的烧杯中，合金丝就会迅速恢复到和原来一摸一样的弯弯曲曲的形状（c）。 永不忘本的金属 形状记忆合金不仅单次“记忆”能力几乎可达百分之百，即恢复到和原来一模一样的形状，更可贵之处在于这种“记忆”本领即使重复500万次以上也不会产生丝毫疲劳断裂。因此，形状记忆合金享有“永不忘本”、“百折不挠”等美誉，被比作一个人应具有的永不变节、坚贞不屈的精神和气节。 名副其实的大力士 形状记忆合金（a）能撑起自重100倍以上的重量，马达（b）的驱动力可达自重的50倍，而蚂蚁（c）和人（d）则分别是20倍和2倍。 实现月、地之间的信息沟通 ?月球上使用的形状记忆合金天线 在医学上的应用 　　　形状记忆合金在现代临床医疗领域内已获得广泛应用，正扮演着不可替代的重要角色。例如，各类人体腔内支架、心脏修补器、血栓过滤器、口腔正畸器、人造骨骼、伤骨固定加压器、脊柱矫形棒、栓塞器、节育环、医用介入导丝和手术缝合线等等，都可以用形状记忆合金制成。 医用腔内支架的应用原理示意  7.4.1 软磁材料与应用 第7章 28 7.4.1 软磁材料与应用 软磁材料是指易于磁化并可反复磁化的材料，但当磁场去除后，磁性即随之消失的磁性材料。 特点是磁导率高，即在磁场中很容易被磁化，并很快达到高的磁化强度，但磁场消失时，其剩磁Br（铁磁物质磁化到饱和后，又将磁场强度下降到零时，铁磁物质中残留的磁感应强度）很小。 目前应用较多的软磁材料有铁钴合金、铁镍合金、铁 硅合金等。 7.4.1 软磁材料与应用 第7章 29 1. 铁钴合金 铁钴合金有（Fe50Co50）98.7V1.3和Fe64Co35V1。 它们的特点是在较强的磁场下具有高的磁导率，主要应用于小型化、轻型化及较高要求的飞行器及仪器仪表元件的制备。 2. 铁镍合金 铁镍合金是含30%~90%镍元素的二元合金。典型的铁镍合金是坡莫合金（高导磁合金），其特点是在弱的磁场下具有很高的初始磁导率和最大磁导率，有较高的电阻率，易 于加工，可轧制成极薄带，广泛用于电信、仪器仪表 中的各种音频变压器、互感器、放大器等电子元件。 3. 铁硅合金 铁硅合金又称为硅钢或矽钢，是用量最大的软磁材料。铁硅合金具有高的饱和磁感应强度和低的铁损。主要用于制造各种电动机、发电机、变压器及其他电器元件等。 7.4.1 软磁材料与应用 7.4.2 永磁材料与应用 第7章 30 7.4.2 永磁材料与应用 所谓永磁材料（硬磁或恒磁材料）是指被磁化后，去掉外加磁场仍能保持较强的剩磁，且不易退磁 的材料。 * * * * * 7.1 7. 2 7. 3 超导材料 非晶态合金 目 录 形状记忆合金 磁性材料 7. 4 7. 5 纳米材料 1 通过本章的学习，掌握各种功能材料（超导材料、磁性材料、非晶态合金及形状记忆合金）和纳米材料的特点、性能及应用。了解它们的 组成、分类和制造方法。 1.熟悉各种功能材料的特点、性能及应用。 2. 掌握纳米材料的特点、性能及应用。 2 7.1.1 第7章功能材料与纳米材料 7.1超导材料 第7章 超导材料的基本参数及特性 超导材料 7.1 3 1.超导材料的基本参数 （1）临界温度Tc （K）是指材料产生超导现象的最高温度 （2）临界磁场强度Hc 一般是指在给定温度条件下材 料由超导态转变到正常态所需要的最小磁场强度。 超导性：电阻突然“消失”的现象 具有超导电性的的物体称为超导体。 2. 超导材料处于超导态时最重要的特性 （1）超导电性（电阻效应）：即当T＜Tc 时，电阻为零，因而超导体内不会“发热”，不会有能量损耗； （2）完全抗磁性（迈斯纳效应）：即在T＜Tc 时，超导体内的磁感应强度B总是为零，具有完全的抗磁性。 7.1.1超导材料的基本参数及特性