先进材料具有比传统材料更为优异的性能。先进材料技术是按照人的意志,通过物理、化学、材料设计、材料加工、试验评价等一系列研发过程,创造出能满足各种需要的新型材料的技术。先进材料按材料的属性划分,有先进金属材料、无机非金属材料(如陶瓷材料等)、有机高分子材料、先进复合材料四大类。
按材料的使用性能划分,有结构材料和功能材料两大类。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求的材料。功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光、热等效应,以实现某种功能的材料,如超导材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。先进材料在国防建设中作用重大。例如,超纯硅、砷化镓的研制成功,导致了大规模和超大规模集成电路的诞生,使计算机运算速度从每秒几十万次提高到每秒百亿次以上;航空发动机材料的工作温度每提高100℃,推力可增大24%;隐身材料能吸收电磁波或降低武器装备的红外辐射,使敌方探测系统难以发现等。
先进材料的开发与应用是现代科学技术发展的重要组成部分。随着航空航天、新能源、电力等工业的发展,人们对材料的性能提出了越来越高的要求。开发在特殊条件下使用的先进材料是科学技术发展的趋势之一,而特种结构材料的发展是其中重要的组成部分。
高硬度材料,指具有高耐磨性等优异性能和特殊用途的材料,这类材料的一个突出特点是硬度和强度高,但塑性和韧性差,焊接难度很大。高硬度材料涉及面很广,并且处于不断的开发和应用之中。(www.xing528.com)
工程中经常涉及的先进材料主要包括:先进陶瓷、金属间化合物、高温合金和复合材料等。这些材料的一个共同特点是强度和硬度高,塑性和韧性差,焊接中极易产生裂纹,采用常规的熔焊方法很难对这类材料进行焊接。
先进材料的发展及应用与高新技术的发展密切相关。例如,先进陶瓷材料、金属间化合物和难熔材料的开发与应用,为开发能源、开发太空和海洋、探索航空航天等领域提供了重要的物质基础。先进材料是高新技术发展必要的物质基础,常成为新技术革命的先导。
本书将针对先进难焊材料(如先进陶瓷、金属间化合物、复合材料等)的焊接性特点、焊接材料和工艺要点等做简明阐述,突出新颖性、先进性和实用性等特色,为推进先进材料焊接技术的发展及应用服务。
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