تحلیل ویژگیهای فنی و سناریوهای کاربردی شش مادهی اساسی
۱. آلیاژ آلومینیوم
آلیاژی با آلومینیوم به عنوان پایه و حاوی مقدار مشخصی از عناصر آلیاژی دیگر، یکی از مواد فلزی سبک است. رنگ آن ...سفید نقرهایآلیاژهای آلومینیوم نه تنها ویژگیهای عمومی آلومینیوم را دارند، بلکه به دلیل انواع و مقادیر مختلف عناصر آلیاژی اضافه شده، ویژگیهای خاص آلیاژها را نیز دارا هستند.
چگالی آلیاژهای آلومینیوم ۲.۶۳ تا ۲.۸۵ گرم بر سانتیمتر مکعببا استحکام بالا (σb برابر با ۱۱۰ تا ۶۵۰ مگاپاسکال)، استحکام ویژه نزدیک به استحکام ویژه آلیاژ بالا است. فولاد، سختی مخصوص آن از فولاد بیشتر است،عملکرد ریختهگری خوب و پلاستیک عملکرد پردازش، رسانایی الکتریکی خوب و رسانایی حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی خوب و جوش پذیریو میتواند به عنوان مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار گیرد. این ماده کاربردهای گستردهای در هوافضا، هوانوردی، حمل و نقل، ساخت و ساز، مکانیک و برق، صنایع سبک و مایحتاج روزانه دارد.
2. فولاد ضد زنگ
فولاد ضد زنگ مخفف فولاد ضد زنگ و مقاوم در برابر خوردگی است. چگالی در حدود ... ۷.۹۳ گرم بر سانتیمتر مکعبفولادی که در برابر مواد خورنده ضعیف مانند هوا، بخار، آب و غیره مقاوم است یا خاصیت ضد زنگ دارد، فولاد زنگ نزن نامیده میشود. فولاد ضد زنگدر حالی که فولادی که در برابر خوردگی توسط مواد شیمیایی (مانند اسیدها، قلیاها، نمکها و غیره) مقاوم است، فولاد زنگنزن نامیده میشود. فولاد مقاوم در برابر اسید.
به دلیل تفاوتهای موجود در ترکیب شیمیایی بین این دو، آنها مقاومت در برابر خوردگی متفاوت است. فولاد ضد زنگ معمولی عموماً در برابر خوردگی مواد شیمیایی مقاومت نمیکند، در حالی که فولاد مقاوم در برابر اسید عموماً خواص ضد زنگ دارد. اصطلاح "فولاد ضد زنگ" نه تنها به نوع خاصی از فولاد ضد زنگ اشاره دارد، بلکه بیش از صد نوع فولاد ضد زنگ صنعتی را نیز شامل میشود. هر نوع فولاد ضد زنگ توسعه یافته، عملکرد خوبی در زمینه کاربرد خاص خود دارد. کلید موفقیت، ابتدا روشن کردن هدف و سپس تعیین نوع صحیح فولاد است. انواع فولاد مربوط به زمینههای کاربرد ساختمانی معمولاً فقط شش نوع دارند. همه آنها حاوی ۱۷ تا ۲۲ درصد کرومو انواع بهتر آن نیز حاوی نیکل هستند.
افزودن مولیبدن میتواند مقاومت خوردگی در جو را به ویژه در مقاومت خوردگی جو حاوی کلریدها بهبود بخشد.
۳. مس
اشکال مختلف مواد مسی، شامل میله، سیم، صفحه، نوار، مفتول، لوله، فویل و غیره، در مجموع به عنوان محصولات مسی شناخته میشوند.چگالی حدوداً ۸.۹۶ گرم بر سانتیمتر مکعب.
بر اساس طبقه بندی ترکیب: آنها را می توان به مس قرمز، برنج، برنز و کوپرونیکل و غیره تقسیم کرد. مس قرمز یک محصول مسی با محتوای مس بالا است و محتوای کل ناخالصیهای دیگر کمتر از 1٪ است. برنج آلیاژ مس است که عمدتاً حاوی روی به عنوان یک عنصر افزوده شده است. برنز آلیاژی از مس است که با برنج و مس سفید متفاوت است؛ کوپرونیکل آلیاژ مس است که عمدتاً حاوی نیکل به عنوان یک عنصر اضافه شده است. بر اساس روش پردازش، به محصولات مس نورد شده، محصولات مس اکسترود شده و محصولات مس کشیده شده و غیره طبقهبندی میشود.
ویژگیهای مواد مسی شامل موارد زیر است رسانایی الکتریکی خوب، رسانایی حرارتی عالی، ماشینکاری عالی، مقاومت در برابر خوردگی خوب، قدرت متوسط و سختی، مقاومت در برابر سایش خوبو زمینههای کاربردی آنها شامل حوزه برق و قدرت، حوزه فناوری اطلاعات، حوزه ساخت و ساز، حوزه تولید مکانیکی، حوزه حمل و نقل، حوزه شیمیایی و غیره میشود.
۴. آلیاژ تیتانیوم
آلیاژ تیتانیوم یک ماده فلزی است که از تیتانیوم همراه با عناصر آلیاژی مانند آلومینیوم، وانادیوم و مولیبدن تشکیل شده است، چگالی آن در حدود ... ۴.۴ تا ۴.۵ گرم بر سانتیمتر مکعباین ماده، چگالی کم تیتانیوم (تقریباً ۴.۵ گرم در هر سانتیمتر مکعب، تنها ۶۰٪ چگالی فولاد) را با استحکام بالای این عناصر آلیاژی ترکیب میکند و در نتیجه استحکام ویژه بسیار بالایی ایجاد میکند. این ماده، مادهای ایدهآل برای ساخت قطعات سبک و با استحکام بالا است.
دارد. مقاومت عالی در برابر خوردگی، عملکرد خوب در آب دریا، اسیدی و محیطهای قلیایی؛ دارد. زیست سازگاری خوب، غیرسمی بودن و عدم ایجاد واکنشهای رد پیوندکه آن را برای ساخت ایمپلنتهای پزشکی مناسب میکند؛ و میتواند در محدوده دمایی بسیار بالا از -253 درجه سانتیگراد تا 600 درجه سانتیگراد به طور پایدار عمل کند. با توجه به این ویژگیها، آلیاژ تیتانیوم به طور گسترده در هوافضا (قاب هواپیما، قطعات موتور)، تجهیزات پزشکی (مفاصل مصنوعی)، مهندسی دریایی (بدنه کشتی) و کالاهای مصرفی سطح بالا (تجهیزات ورزشی) مورد استفاده قرار میگیرد و یک ماده کلیدی ضروری در صنعت مدرن است.
۵. آلیاژ مقاوم در برابر دمای بالا
آلیاژهای دما بالا، آلیاژهای فلزی متشکل از آهن، نیکل و کبالت هستند که میتوانند عملکرد پایداری را در دماهای بالاتر از 600 درجه سانتیگراد و تحت شرایط تنش خاص حفظ کنند. چگالی در حدود ... ۷.۷ تا ۹.۲ گرم بر سانتیمتر مکعبویژگیهای اصلی آنها شامل استحکام در دمای بالا، مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی حرارتی است. آنها مواد کلیدی در بخشهای هوافضا و انرژی هستند.
بر اساس عناصر اساسی، آلیاژهای دما بالا به دو دسته تقسیم میشوند: مبتنی بر آهن (حاوی 30%-50% نیکل، با هزینه کمتر)، مبتنی بر نیکل (حاوی بیش از ۵۰٪ نیکل، با بهترین عملکرد کلی) و مبتنی بر کبالت (با کبالت به عنوان ماده پایه، با مقاومت عالی در برابر خوردگی حرارتی). از طریق روشهای تقویت مانند تقویت محلول جامد، تقویت رسوبی (مانند فاز γ' در آلیاژهای پایه نیکل) و تقویت مرز دانه، عملکرد آنها میتواند بهبود یابد.
آنها یک لایه اکسید پایدار؛ آنها دارند مقاومت قوی در برابر خستگی حرارتی و میتواند تحمل چرخههای حرارتی مکرراز نظر کاربرد، آلیاژهای پایه نیکل در پرههای توربین و محفظههای احتراق موتورهای هواپیما استفاده میشوند؛ آلیاژهای پایه آهن در اجزای توربین گازی استفاده میشوند؛ آلیاژهای پایه کبالت در اجزای دما بالای مهندسی دریایی استفاده میشوند. علاوه بر این، فرآیندهایی مانند متالورژی پودر و انجماد جهتدار، بهبود عملکرد را ارتقا دادهاند و آنها را به مواد "هسته" صنایع مدرن دما بالای تبدیل کردهاند.
۶. پلاستیک
مواد پلاستیکی، مواد مصنوعی هستند که عمدتاً از پلیمرهای با وزن مولکولی بالا تشکیل شدهاند و افزودنیهای مختلفی (مانند نرمکنندهها، تثبیتکنندهها، پرکنندهها و غیره) به آنها اضافه شده است. به دلیل خواص متنوعشان، به طور گسترده در صنعت مدرن و زندگی روزمره مورد استفاده قرار میگیرند.
با توجه به رفتار حرارتی آنها، مواد پلاستیکی به دو دسته تقسیم میشوند: ترموپلاستیکها و ترموستینگ پلاستیکها. ترموپلاستیکها میتوانند هنگام گرم شدن ذوب شوند و پس از خنک شدن جامد شوند و میتوانند چندین بار پردازش شوند. به عنوان مثال، پلی اتیلن و پلی پروپیلن اغلب در بستهبندی و به طور روزانه استفاده میشوند.
مواد پلاستیکی مزایایی دارند وزن سبک، عایق خوب، پایداری شیمیایی بالا، و پردازش قالب گیری سادهآنها به طور گسترده در بستهبندی، ساخت و ساز، لوازم الکترونیکی، تولید خودرو، تجهیزات پزشکی و سایر زمینهها مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، برخی از مواد پلاستیکی به سختی تجزیه میشوند و به راحتی میتوانند باعث آلودگی محیط زیست شوند. بنابراین، پلاستیکهای زیست تخریبپذیر به یک کانون تحقیقاتی فعلی تبدیل شدهاند.
