論述金屬材料的分類和應用影響

許卓淋

（周南中學 湖南長沙 410000）

論述金屬材料的分類和應用影響

許卓淋

（周南中學 湖南長沙 410000）

支撐人類社會發展和進步的“三大支柱”包括能源、信息和材料。材料中的金屬材料是我們人類歷史上應用時間最長，并且應用非常廣泛的一種材料。時代的進步離不開相關材料的推動，尤其是金屬材料，不管是人們的生活還是生產，都離不開金屬材料。人類社會的文明與發展的核心元素就是金屬材料，它在人類社會的發展歷程中做出了巨大的貢獻。

金屬材料；分類；應用

1 金屬材料的概述

所謂的金屬材料，也就是指具有金屬特性的材料，它的特點是由金屬元素或者主要由金屬元素構成。我們熟悉的金屬材料包括合金、一些純金屬和一些金屬化合物等。其中金屬化合物我們在生活中常見的有鐵和鋁相關化合物。

金屬材料與人類社會的文明發展有著密切的關系，在人類歷史上首先是石器時代，然后是銅器時代，接著是鐵器時代，每一個時代對金屬材料的應用都是人類社會進步的標志。在現代，金屬材料種類繁多并且是人類社會發展的重要保障。

2 金屬材料的分類

在金屬材料中，我們通常將其分為三類，即特種金屬材料、黑色金屬以及有色的金屬。

（1）鋼鐵材料就是我們所說的黑色金屬，它的種類有很多，包括工業純鐵（含碳量在90％以上），鑄鐵（含碳量在2～4％），碳鋼（含碳量在2％以下），除此以外還包括人們生活和生產中的不銹鋼、結構鋼、精密合金等等。

（2）除了鐵、鉻、錳，其他所有的金屬以及它們的合金都屬于有色金屬，一般情況下有色金屬又分為輕、重金屬，半金屬以及比較難得的稀土金屬等等。有色合金的優點在于，它比純金屬的強度和硬度都要高，并且它的電阻大，但是溫度系數卻比較小。

（3）功能金屬材料和結構金屬材料都有著不同的用途，它們都屬于特種金屬材料。這類材料是人們經過加工處理的，比較高級的一類金屬材料，包括一些特殊工藝獲得的準晶、微晶、納米晶等，還有一些超導、耐磨、形狀記憶等金屬材料。

（4）如果按著生產成型工藝來分，金屬材料可以分為粉末冶金材料、變形金屬、鑄金金屬及噴射成型金屬等。

3 金屬材料的應用

金屬材料的發展已經不僅僅只是純金屬和純合金。金屬材料在材料設計和工藝技術等的進步下不斷被開發，高性能的金屬材料的應用越來越廣泛，而且為人類社會的進步和發展帶來了巨大的貢獻。下面就金屬材料在人類社會中的應用進行分析。

3.1 金屬鎂及其合金

金屬鎂的物理性能和機械加工性能都非常好，而且地球人鎂元素含量豐富，所以鎂被認為是在未來社會發展中最有前途的材料。

①金屬鎂在汽車方面的應用。隨著人類社會的發展，汽車越來越普及，人們認識到汽車尾氣給環境帶來的危害，于是在很多發達的國家都對汽車尾氣排放和節能提出了高的要求。所以這就需要汽車制造商用更高的技術和手段來達到標準。汽車的燃油和汽車自身重量分不開的，如果制造商用鎂金屬生產汽車車身，那么汽車一氧化碳的排放量將大大降低。金屬鎂較輕的特點，使其在減輕汽車重力和改善汽車性能方面有著重要的應用；②金屬鎂在電子和家電上的應用。金屬鎂材料不僅在汽車行業應用廣泛，它的合金在計算機、醫療、家電等行業也被應用。電子信息行業和儀器儀表行業是鎂合金應用發展最快的行業。鎂合金有抗摔、微型及比較環保和散熱性能好等等優點，而且用它做的外殼也美觀大方。所以鎂合金在電子信息行業的銷量在近些年的急劇增加；③金屬鎂在其他領域的應用。金屬鎂除了上述用處之外，還可以用作鋁合金的添加劑，鎂犧牲陽極等。在我國航空航天等領域也用到鎂合金，以及人們日常使用的自行車以及健身器材等。

3.2 金屬鈦及其合金的應用

金屬鈦和它的合金的優點有，密度較小，強度較高，耐腐蝕等。在汽車、電子、航空航天等領域都有金屬鈦的身影。鈦在美國主要應用在航空航天上，它的消費量已經在一半以上。在日本對鈦的應用主要在核電廠和火力等方面。在人們生活中，登山工具和羽毛球拍，高爾夫桿頭等方面都對鈦有所應用。

3.3 金屬鋁及其合金的應用

金屬鋁及合金的優點有，密度較小，導熱性能好，并且價格低廉，容易獲得。在航空航天領域對鋁的應用非常廣泛，在一些交通運輸方面也對鋁有所應用，并且交通運輸對鋁的應用在各個行業中已經是第一。在航空方面，亞音速飛機主要需要的材料就是鋁合金，鋁合金在民用飛機上的用量占飛機材料的一半以上。在航空航天領域中，因為鋁鋰合金有著密度低，強度硬度高等優點而被廣泛應用。許多航天結構上的鋁合金已經被鋁鋰合金所取代。在汽車領域，鋁合金作為一種較輕的金屬材料運用也及其廣泛，而且鋁合金非常經濟實惠，優勢較多。其中被人們認為有前途的汽車材料是泡沫鋁材，它以一種三明治式的三夾板被應用在汽車領域中，具有剛度高，質量輕的優勢。

4 結語

綜上所述，人類社會的進步與金屬材料的應用密不可分，它的價值不僅是我們所知道的一種材料那么簡單，更是推動社會進步的力量。感謝金屬材料為人類社會所帶來的進步，對金屬材料進行科學的開發和利用，也會使人類社會更好更快發展。

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TG115.5

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1004-7344（2016）36-0224-01

2016-11-20