تصنيف المواد المعدنية الراقية

يمكن تقسيم المواد المعدنية الجديدة إلى مواد هيكلية معدنية عالية الأداء ومواد وظيفية معدنية وفقًا لوظيفتها ومجال تطبيقها. تشير المواد الإنشائية المعدنية عالية الأداء إلى مواد معدنية جديدة تتمتع بمقاومة أعلى لدرجات الحرارة العالية، ومقاومة للتآكل، ومرونة عالية وخصائص أخرى مقارنة بالمواد الإنشائية التقليدية، بما في ذلك بشكل رئيسي التيتانيوم والمغنيسيوم والزركونيوم وسبائكه والتنتالوم والنيوبيوم والمواد الصلبة، كما بالإضافة إلى الفولاذ الخاص المتطور، والمواد الجديدة المصنوعة من الألومنيوم، وما إلى ذلك. تشير المواد الوظيفية المعدنية إلى المواد التي تساعد في تحقيق الوظائف البصرية أو الكهربائية أو المغناطيسية أو غيرها من الوظائف الخاصة، بما في ذلك المواد المغناطيسية، ومواد الطاقة المعدنية، ومواد التنقية الحفزية، ومواد المعلومات والمواد فائقة التوصيل والمواد الخزفية الوظيفية وما إلى ذلك.
بالمقارنة مع المواد الأخرى، تتمتع الأتربة النادرة بخصائص فيزيائية ممتازة مثل الضوء والكهرباء والمغناطيسية والحفز وما إلى ذلك، وقد نما التطبيق بسرعة في المجالات الناشئة في السنوات الأخيرة، والتي تعد المواد المغناطيسية الدائمة أهم مكوناتها. التطبيقات والمواد المغناطيسية الدائمة تمثل 57% من إجمالي استهلاك المواد الأرضية النادرة الجديدة في عام 2009. وانطلاقًا من السياسة الصناعية الوطنية الناشئة، فإن مركبات الطاقة الجديدة وتوليد طاقة الرياح والأجهزة المنزلية الموفرة للطاقة وغيرها من المجالات ستقود الانفجار نمو الطلب على المواد الأرضية النادرة ذات المغناطيس الدائم ومغناطيس NdFeB.
من منظور اتجاه تطوير المواد الجديدة في العالم، يتطور إنتاج المواد الفولاذية والمواد المعدنية غير الحديدية في اتجاه العملية القصيرة والكفاءة العالية وتوفير الطاقة وخفض الاستهلاك والنظافة والأداء العالي ومتعددة الاستخدامات. -وظيفة. وتتمثل المهمة الرئيسية للمواد الإنشائية في حمل الأحمال (مثل القطارات والسيارات والطائرات). لقد تطور فولاذ السيارات من الفولاذ العام إلى استخدام سبائك الفولاذ عالية القوة أو سبائك الألومنيوم أو السبائك الخاصة عالية القوة القائمة على المغنيسيوم في السنوات الأخيرة، وتتمتع سبائك Ti عالية القوة بمكانة مهمة في الفولاذ عالي القوة والفولاذ المقاوم للصدأ. لديه ميل لاستبدال الفولاذ الكربوني. يتم استبدال سبائك الألومنيوم والفولاذ العام المستخدم في الطائرات العسكرية بسبائك Ti المتقدمة ومركبات مصفوفة البوليمر. هناك حاجة إلى مزيد من التطوير للمركبات المقواة بألياف الكربون أو مركبات المصفوفة. الجسم الرئيسي للمواد الهيكلية هو:
1، الصلب
تتمتع مواد الحديد والصلب، وخاصة الفولاذ عالي الجودة ذو الهياكل متعددة المراحل والتركيبات المعقدة، بآفاق تطبيقية مهمة ومزايا محتملة، ويتعين إجراء البحوث الأساسية المقابلة لها. يمكن اعتبار ربط هياكل الطبقة النانوية الدقيقة وتقنية النانو، والهياكل، وحدود الحبوب، والواجهات، بمثابة طرق مهمة لتحسين المواد الفولاذية.
2، سبائك الألومنيوم
تؤدي المواد القائمة على الألومنيوم وما يقابلها من تأثير تصلب الترسيب إلى ظهور سبائك الألومنيوم عالية القوة، وقد تم تطوير العمليات التقنية ذات الصلة إلى "علم الترسيب"، والذي يتضمن مطابقة البنية البلورية بين "الأطوار" واستقرار السبائك، خاصة أن استقرار السبائك القديمة يؤثر بشكل مباشر على تطبيقات الطيران أو الفضاء، لذلك يمكن اعتبارها قضية مهمة في البحث الأساسي لسبائك السبائك.
3، سبائك المغنيسيوم
تستخدم سبائك المغنيسيوم والمغنيسيوم على نطاق واسع في الصناعات المعدنية والسيارات والدراجات النارية والفضاء والأدوات البصرية وأجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات والاتصالات والكهرباء وأدوات الرياح والأدوات الطبية وغيرها من المجالات. سبائك المغنيسيوم هي أخف المواد الهيكلية الهندسية، مع الموصلية الحرارية الممتازة ، وتخميد الاهتزاز، وقابلية إعادة التدوير، ومكافحة التداخل الكهرومغناطيسي، وأداء التدريع الممتاز، وما إلى ذلك، المعروفة باسم "المواد الهندسية الخضراء" الجديدة، "معدن العصر" في القرن الحادي والعشرين.
4، سبائك التيتانيوم
تتمتع سبائك التيتانيوم بمكانة مهمة في تطوير صناعة الطيران العسكري أو المدني، كما أن مشكلة البنية المجهرية ذات الطبقات النانوية متعددة الأطوار لها أهمية كبيرة بالنسبة لخصائص السبائك عالية القوة القائمة على Ti، والتي ستصبح عاملاً رئيسياً في تصميم سبائك جديدة تعتمد على Ti.