關于機械領域中新材料與新技術的應用研究

滕海灝 覃里社

摘要：隨著科學技術水平的不斷提升，新型材料與技術在機械領域中被逐漸開發出來，進一步完善了機械領域的工作效率，因此，本文對機械領域中新材料與新技術的應用進行了分析，希望為關注此話題的人提供有效的參考。

關鍵詞：機械領域；新材料；新技術

引言

近年來，我國機械領域的發展處于較為完備的階段，許多企業引進了先進的機械技術，在產品生產與制作中具有較強的優勢性，而新材料與新技術的引進進一步提高了機械的生產效率，降低了生產成本，更好的為企業生產服務，提高企業的整體競爭力。

1我國機械領域的發展概述

改革開放之前，我國對機械領域的研究、發明與創造較為落后，需要引進其他發達國家的機械設備來滿足社會生產的需要。而改革開放之后，我國許多企業引進了國外的先進技術，通過對國外先進機械技術專業知識的學習，開始自身專業機械設備的研究、開發與設計制造。自此我國機械領域發展發生了質的飛躍，機械領域大量優秀人才的涌現，市場競爭力的不斷提升，使得機械領域中新材料、新技術的開發與利用越來越高效，越來越具有效率性。許多企業建立了專門的機械技術研發機構，在機械設備的應用與管理層面的技術水平也不斷提升。

近年來，我國機械制造與生產已經逐步應用到建筑行業、電力行業、水利行業、鐵路行業等各個領域。機械的應用不斷改善著人們的生活，為人們的生活提供便利，我國人們的生產總值也不斷提高。機械行業正向著自動化、信息化、數字化的方向發展，對新型機械技術與新型材料的需求也越來越大，需要專業的機械技術人員加強技術創新方面的研究，不斷提高機械領域的技術水平[1]。

2機械領域中新材料與新技術的具體應用

2.1新材料的應用

2.1.1形狀記憶合金

形狀記憶合金的主要特性為受到外力影響時會改變原來的形狀，但加熱到一定溫度時，又會完全恢復到形變之前的幾何形狀，該類特性與傳統的鐵、銅、鋼等合金材料相比根據有優越性，現階段機械領域主要應用的形狀記憶型合金有鎳鈦腦（Ni-Ti）、銅基形狀記憶合金（Cu-Zn-Al、Cu-Al-Ni）等，其中Ni-Ti合金的功能性較強，但相對價格較高，在實際的機械制造領域可用于管接頭、夾鉗、螺旋彈簧、傳動裝置執行元件等機械部件中，當該類部件受到外力作用發生變形時，可以通過加熱的方式使其恢復到原形態繼續使用。而Cu-Zn-Al合金與Cu-Al-Ni合金的價格相對較低，但其性能相對較差，在機械領域可用于線狀、管狀、棒狀等設備的制作，其中包括烘箱上的控溫裝置、防火灑水器、啟閉裝置等，形狀記憶合金的特殊形狀記憶功能使其機械領域具有較大的發展空間，技術在人員在開發利用新型材料的過程中，可嘗試采用形狀記憶合金進行部件的制作，使得機械設備各項部件的修理與完善更加便捷。

2.1.2復合材料

復合材料即兩種或兩種以上的材料經過技術加工處理融合成新型的材料，該類材料在密度、強度、比模量等數據方面都多有變化，使得復合材料的性能多有變化，經過合理的資源配置，技術人員會根據各類材料的差異性進行合理的搭配，使得復合材料完成融合后呈現性能互補的趨勢，盡可能保證各類復合材料具有明顯的優勢，在應用過程中與其他類型的材料比較更為優異，以此充分滿足機械領域對各項設備部件的基本要求。經研究發現，玻璃纖維/環氧復合材料的密度較鋼的密度小5.8g/cm3，但比強度卻比鋼強3倍以上；硼纖維/環氧符合材料的密度比鈦合金小2.4g/cm3，但比強度卻比鈦合金強4倍以上，由此可見，新型復合材料的比強度、比模量相對較高，在應用過程中具有較強的自潤滑性、耐磨性、抗熱沖擊性以及韌性等，可以充分應用在機械領域的內燃機系統、車體、工作裝置等零件的材料制作上，機械零件的制造上可以多多采用復合材料作為零件生產的主要材料，在提高零件應用性能的同時還能延長各個部件的使用壽命，提高機械在作業方面的靈活性與機動性，從而提高機械的運行效率[2]。

2.2新技術的應用

2.2.1機電一體化技術

隨著計算機技術的普及，人們嘗試將計算機技術與機械領域相連接，結合微電子、傳感器等多種學科的先進技術，組成了機電一體化的機械行業領域。在機電一體化的實際操作中，計算機類似于人類的大腦，各類機械操作過程會通過計算機內的程序設置對機械做出具體的指揮，而機械領域中的各類儀器、儀表、傳感器等可以視為機械的感官，即將收集到的外界信息包裝成參數變化反饋給大腦，使得大腦在運算過程中針對參數的變化及時作出系統更改，重新發號指令，機電一體化技術的具體工作原理是將機械與計算機、電子、信息、檢測等技術進行有機的結合，通過計算機程序中的參數設計、控制與管理實現對機械的合理控制，使得各個企業對機械的操作與管理更加方便、快捷，大大提高了機械設備運作的質量，進一步開發了對機械設備的使用范圍。

2.2.2智能化技術

智能化技術是指在計算機技術、數字技術、信息技術整合發展的基礎上，實現的智能機械設備的設計與發明。隨著阿法狗類人工智能機器的問世，人們為機械領域的開發、研究與創造開創了新型的前進道路，智能化技術與機械領域的結合，是未來發展的必然趨勢。智能化技術能夠實現對當前機械設備運作的自動化管理，并根據自身高度的數據化整合系統，針對機械設備運行存在的各類問題都能快速的提出有效的解決方案，針對機械領域應用中的復雜操作，也可以通過智能化達到精準的操作與管理。

結束語

總而言之，隨著時代的進步與發展我國機械領域的技術水平不斷提升，通過形狀記憶合金、多種復合材料在機械設備中各項部件的設計應用以及機電一體化技術、自動化技術等新型技術的應用，使得現階段人們對機械設備的控制手段不斷呈現精細化、科學化、完善化的狀態。

參考文獻

[1]周凱.數控技術在機械制造領域中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（03）：109.

[2]閆營.機械工程及自動化在工業領域的發展方向及前景[J].化工管理，2019（02）：5.

（作者單位：吉林大學）