新材料概论金属材料及其合金的研究进展
钛及其合金的研究进展
河南工程学院《新材料概论》考查课专业论文钛及其合金的研究进展学生姓名：郭锦鹏学院：机械工程学院专业班级：材控1241专业课程：新材料概论任课教师：党旭丹2015 年月日钛及其合金的研究进展概述：本文介绍了钛合金的分类、在生物医学和军工领域的应用，以及其应用前景和发展方向。
由于生物医用材料拥有巨大的市场潜力，而高强钛合金和阻燃钛合金也成为近几年世界各航空大国关注的重要问题，所以钛合金的应用具有广阔的前景。
关键词：钛合金；医用钛合金；航空航天1钛及其合金的发展史钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，因其具有质轻、高强、耐蚀、耐热、无磁等一系列优良性能，以及形状记忆、超导、储氢、生物相容性四大独特功能，被广泛应用在航空航天、舰船、军工、冶金、化工、海水淡化、轻工、环境保护、医疗器械等领域，并创造了巨大的经济和社会效益，在国民经济发展和国防中占有重要的地位和作用。
钛是金属材料王国中“全能的金属”、“海洋金属”、“太空的金属”，从工业价值、资源寿命和发展前景来看，钛被视为继铁、铝之后处于发展中的“第三金属”和“战略金属”。
根据在钛中加入β稳定元素的多少及退火后的组织，钛合金可分为α、近α、α+β、近β和β钛合金。
美、日、俄罗斯以及中国等许多国家都高度重视钛合金的发展，各国根据不同国情和需求进行了各自的研发，现已得到了广泛的应用[1]。
2β钛合金的分类当合金中的β稳定元素含量足够高时，β固溶处理后经快速冷却将β相保留至室温，这种合金属于β钛合金[2]。
按稳定状态组织类型分类时，β钛合金可分为稳定β型钛合金、亚稳定β型钛合金和近β型钛合金。
各国在研究设计β高强度合金时，为保证β相的稳定性，分别提出了Mo当量公式、电子浓度和β相稳定系数Kβ。
这就意味着研究合金化理论过程中，不仅运用了金属学及金属物理的理论，还深入进行了合金元素作用的数学模拟，找出规律，以指导合金设计。
2.1全β钛合金Mo当量大于25的钛合金为全β型钛合金，在室温具有稳定的β相组织，具有良好的耐腐蚀性能、可焊性和冷成型性。
金属材料研究的新进展
金属材料研究的新进展金属是人类文明发展中非常重要的材料，它的广泛应用涵盖了从建筑物到航空航天行业的方方面面。
从纯金到银、铜、铁、铝等常见金属材料，再到稀有金属如锂、钴等，每一种金属材料都具有独特的物理、化学性质和应用特征。
近年来，随着金属材料研究技术的不断改进和发展，许多新的进展已经逐渐崭露头角。
这些进展将对未来金属材料的应用、发展方向和产业结构产生深远的影响。
一、先进制造技术的发展尤其是3D打印技术的飞速发展，已经为金属材料研究带来了许多革命性的变化。
以前，金属模具的生产过程往往需要加热和冷却过程，导致金属内部结构不稳定，从而影响其机械性能。
而现在，3D打印技术可以通过自由形变的迭加方式制造复杂的金属模具。
这种制造方法不仅提高了制造精度和生产效率，还可以增加金属材料的机械强度和稳定性。
二、新型钛基复合材料的研究和应用钛基复合材料是一种具有高强度、低密度和良好的热稳定性的重要材料。
它的研究和应用可用于制造航空、航天器和高速列车等高负荷环境下的材料组件。
最近，研究人员成功开发出一系列新型钛基复合材料，在强度、稳定性和耐腐蚀性方面均有大幅度提高。
这些新型钛基复合材料不仅可以显著改善金属材料在一些剧烈腐蚀环境下的表现，而且可以扩大其应用范围和市场占有率。
三、材料尺度效应的研究传统的方法往往只是基于单个的材料试样进行测试，忽略了材料尺度效应的影响。
而新的研究则分析了材料的微观结构和宏观物理性能之间的相互关系。
通过改进金属材料制造和测试方法，现在可以更好地理解金属材料中纳米结构的生长、物理性能和特征。
这样可以产生更具创造性的设计技术，以应对各种建筑工程和科学研究领域的挑战。
四、功能性金属涂层的应用功能性金属涂层是一种广泛应用于产品保护和美化的技术。
目前，已经有许多行业采用了这种技术，例如汽车、电子设备和医疗器械等领域。
新的功能性金属涂层可以大幅度提高金属材料表面的化学、机械和物理性能。
它们可以产生耐磨、抗氧化、防晒和保温等效果，从而增强金属材料的使用寿命和性能。
新型金属材料的最新研究进展
新型金属材料的最新研究进展在金属材料的领域，新材料的研究是必不可少的。
随着技术的发展和社会的需求，人们对于新型金属材料的研究也越来越关注。
以下介绍几种新型金属材料的最新研究进展。
一、超导金属材料超导是一种电性质，在一些物质中可以表现出来。
所谓超导，就是在低温下材料的电阻值为零。
超导材料广泛应用于磁共振成像、磁悬浮列车和磁能量存储等领域。
随着研究的深入，新型超导材料也不断涌现。
最近，一项由美国纽约州立大学石溪分校（Stony Brook University）研究团队领导的研究发现了一种新型超导材料，该材料表现出了几乎无损耗的电流输送。
这种新型超导材料的研究对能源的利用和环境保护具有重要意义。
二、高熵合金高熵合金是一种由多种元素组成的新型金属材料。
与传统材料相比，高熵合金拥有更高的强度、更好的塑性和更好的耐腐蚀性能。
这种材料被广泛应用于航空、航天、能源、环保和汽车制造等领域。
最近，南方科技大学材料科学与工程系教授钟文锋研究团队成功研制出了一种新型高熵合金，该合金具有超强的抗拉强度和良好的韧性，且在高温高压环境下也表现出了优异的性能。
三、金属框架材料金属框架材料是一种由金属离子和有机物分子共同组成的新型材料。
与传统材料相比，金属框架材料具有更好的气体吸附性能、更好的催化性能和更好的分离性能。
它们广泛应用于气体分离、储氢、催化反应和环境污染治理等领域。
最近，南开大学化学学院罗晋教授和美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）Mohammad Javad Mirzaei博士联合研究发现了一种新型金属框架材料，该材料表现出了较高的氧化亚氮催化活性。
这项研究为环境污染治理提供了新的解决思路。
四、超塑性金属材料超塑性金属材料是一种具有优异塑性变形能力的新型材料。
它们可以在极低的应力下发生大变形，具有可塑性好、产品成型精度高的特点。
这种新型材料被广泛应用于飞机、汽车和半导体制造等领域。
金属材料的研究与发展趋势
金属材料的研究与发展趋势金属材料是人类历史上最早使用的材料之一，自古至今一直是工业制造和建筑领域不可或缺的基础材料。
随着时代的发展和科技的进步，金属材料的研究和发展也在不断深入和拓展。
本文将从材料特性、制备技术、应用领域和未来发展趋势四个方面探讨金属材料的研究与发展趋势。
一、材料特性金属材料的特性主要体现在力学性能、导电性能、热传导性能和耐腐蚀性能等方面。
在力学性能方面，金属材料具有高强度、韧性、可塑性和延展性等特点，能够承受各种复杂的力学环境和载荷。
在导电性能方面，金属材料具有良好的电导率和电磁兼容性，能够在电子元器件和电力设备等领域发挥重要作用。
在热传导性能方面，金属材料具有高导热系数和热膨胀系数，能够承受高温和变形等环境。
在耐腐蚀性能方面，金属材料具有不同程度的抗氧化、抗腐蚀和抗磨损性能，能够在化工、海洋和航空领域发挥重要作用。
二、制备技术金属材料的制备技术包括熔融法、电化学法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、溶胶凝胶法、粉末冶金法等多种方法。
熔融法是制备金属材料最主要的方法，利用高温和熔融状态下的金属原料进行熔融、铸造、锻造、轧制等加工。
电化学法是利用电解液和电流对金属原料进行电沉积、电解纯化和电化学合成等加工。
物理气相沉积法是利用高温、真空和化学反应将金属蒸发和沉积到基材表面形成多种薄膜材料。
化学气相沉积法是利用高温和化学反应将金属气体沉积到基材表面形成多种复合膜材料。
溶胶凝胶法是利用水溶液、有机溶剂和化学反应将金属离子形成凝胶，在特定条件下水解、热解和煅烧形成多种氧化物、金属颗粒和复合材料。
粉末冶金法是利用粉末冶金设备和高压、高温和化学反应将金属粉末按特定比例混合、压制和烧结形成多种块状、棒状和片状材料。
上述制备技术各具特点，可以满足不同材料和产品的制备需求。
三、应用领域金属材料的应用领域非常广泛，包括建筑、交通、能源、电子、化工、航空、航天、国防和医疗等领域。
在建筑领域，金属材料可以用于制造钢结构、铝合金门窗、金属板材、金属格栅等建筑元素和幕墙系统，具有美观、经济和绿色等特点。
金属材料和合金材料的研究和开发
金属材料和合金材料的研究和开发金属材料和合金材料作为人类社会发展的重要材料，在工业生产和科学研究中起到了不可替代的作用。
近年来，金属材料和合金材料的研究和开发得到了广泛的关注和投入。
本文就针对这一话题，对金属材料和合金材料的研究和开发进行探讨。
一、金属材料的研究和开发金属材料是指那些主要成分是金属元素的材料。
金属材料具有许多优良的物理和化学性质，如强度高、塑性好、导电性能良好等，因此被广泛应用于工业、建筑、医疗等领域。
在金属材料的研究和开发中，人们主要关注以下几个方面。
1.1 材料强度优化材料强度是指承受外力时不容易发生变形或破坏的能力。
在工业生产和科学研究中，强度是评估材料性能的重要指标之一。
金属材料的研究和开发中，人们主要通过改变材料的晶体结构、晶粒尺寸、组织结构等方面来优化材料的强度，使其具有更高的强度和更好的塑性。
1.2 材料耐腐蚀性能提升金属材料在使用过程中会遇到腐蚀问题，腐蚀会导致材料的力学性能下降、使用寿命缩短等。
因此，提升材料的耐腐蚀性能是金属材料研究和开发必不可少的一项任务。
人们主要通过研究和改进表面处理技术、添加防腐蚀元素等方式来提升材料的耐腐蚀性能。
1.3 材料加工性能提高金属材料的加工性能包括其可加工性、可焊接性、可铸造性等方面。
材料的加工性能对制造工艺和产品质量有重要影响。
因此，提高材料的加工性能是金属材料研究和开发的一个重要方向。
人们主要通过改进材料的化学成分、控制材料的晶体结构和组织结构等方法来提高材料的加工性能。
二、合金材料的研究和开发合金材料是指含有两个或两个以上金属元素，并具有一定比例和特定结构的材料。
由于合金材料具有优异的物理和化学性质，如韧性、耐磨性、耐腐蚀性等，因此在工业生产、航空航天、武器装备等领域中得到广泛应用。
以下是合金材料研究和开发中需要注意的几个方面。
2.1 合金成分设计合金成分设计是实现材料优良性能的关键。
在合金材料研究和开发中，人们主要通过调整合金中各元素的比例、添加其他元素以及改变晶界等方法来设计合金的组成，以使其达到特定的物理和化学性能。
新型合金材料的研究与应用分析
新型合金材料的研究与应用分析合金材料是一种由两种或者更多纯金属、非金属或者金属与非金属之间按照一定比例混合所制成的一种新材料。
自20世纪以来，随着科学技术的飞速进步，新型合金材料的研究与应用已经成为了一个热门领域。
本文将重点介绍新型合金材料的研究方向和应用领域，并分别从金属合金和非金属合金两个方面进行讨论。
一、金属合金金属合金具有高强度、高刚度、高耐热、耐磨、耐蚀等优良性能，广泛应用于航空、航天、汽车、机床、建筑、化工等领域。
目前，金属合金的研究方向主要集中在以下几个方面：1.高强度、高塑性、高耐热合金高强度、高塑性、高耐热合金是航空发动机、导弹引导部件、汽轮机叶片等高温高强度结构材料的理想选择。
常用的高强度、高塑性、高耐热合金包括镍基合金、钴基合金和钛基合金等。
其中，镍基合金具有良好的耐腐蚀、耐疲劳和耐氧化性能，在航空航天领域有着广泛的应用。
2.镁合金的研究镁合金具有低密度、高比强度、高比刚度、优异的抗冲击和耐蚀性能，是一种理想的结构材料。
当前，镁合金的研究主要集中于其性能的改善和应用领域的拓展。
目前，镁合金广泛应用于航空航天、汽车、数控机床等领域。
3.新型多功能合金新型多功能合金具有多种功能，如形状记忆、阻尼、超弹性、感应等。
这些性能为其在生物医学、安全防卫、智能材料等领域应用奠定了坚实的基础。
常见的新型多功能合金包括超弹性合金、形状记忆合金、磁性形状记忆合金等。
二、非金属合金非金属合金或者叫做复合材料是由两种或者更多不同结构和性质的材料组合而成的一种新型材料。
它具有一些传统材料所没有的冲击强度、韧性和耐磨性等优点，应用广泛。
当前，非金属合金研究的方向主要集中在以下几个方面：1.碳纤维增强复合材料碳纤维增强复合材料具有双向拉伸实力可大幅提升原材料强度，而且通过纵向压缩强度的变化，可使材料的韧性变得更好。
其应用领域覆盖了航空、航天、汽车、电子、医疗、军工等领域，具有很大的发展潜力。
2.陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料具有低密度、高硬度、高强度、高韧性、耐热、耐蚀、耐磨等特点，是目前一种高级的结构材料。
金属材料行业的新型合金研发趋势
金属材料行业的新型合金研发趋势新型合金研发对金属材料行业的重要性一直备受关注。
随着科学技术不断进步，新型合金的研发将推动金属材料行业的发展，满足不断变化的市场需求。
本文将探讨金属材料行业的新型合金研发趋势，为读者提供一个全面的了解。
一、新型合金的定义和意义新型合金是指在传统金属合金基础上通过添加新的元素、调整比例以及采用新的合金化工艺而形成的一种新型材料。
新型合金具有优异的物理、化学和机械性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子、能源等领域。
它们的研发对于促进金属材料行业的技术升级、产品创新和市场竞争力提升具有重要意义。
二、新型合金研发的关键技术1. 元素选取和比例调整：新型合金的研发首先需要对元素进行选择和比例调整。
科学家通过研究元素的性质和相互作用，选择适合的元素组成，并通过调整元素比例来实现合金的理想性能。
2. 合金化工艺优化：合金化工艺是新型合金研发中至关重要的环节。
传统的合金化工艺已经无法满足新型材料的制备要求，因此需要通过改进工艺、引入新的制备方法来提高合金的制备质量和性能。
3. 结构调控技术：结构调控是指通过改变合金的微观结构来调控材料的性能。
通过改变晶粒尺寸、晶界特征以及相变行为等方式，可以获得优异的力学性能、高温稳定性和耐腐蚀性能。
三、金属材料行业的新型合金研发趋势1. 高强度、高韧性合金：随着现代工业对材料性能要求的提高，高强度、高韧性合金成为行业的研发重点。
这类合金在航空航天等领域具有广阔的应用前景。
2. 高温合金：高温合金是指在高温环境下具有优异性能的合金材料。
随着火力发电、航空发动机等领域的发展，对高温合金研发的需求也越来越大。
3. 轻质合金：轻质合金是指密度相对较低的合金材料。
由于其具有良好的强度和韧性，并具备减轻整体重量的潜力，所以在汽车制造、航空航天等领域有着广泛的应用前景。
四、新型合金研发面临的挑战与展望1. 元素稀缺与环境问题：新型合金的研发需要耗费大量的稀有元素，如钨、钼等。
前沿材料学领域的研究进展与趋势
前沿材料学领域的研究进展与趋势随着人工智能、互联网、生物技术等领域的发展，科学技术的蓬勃发展已成为当今社会的重要标志。
在这样一个背景下，前沿材料学领域的研究也在不断推进。
本文将介绍前沿材料学领域的研究进展与趋势，包括先进合金、功能纳米材料和智能材料。
一、先进合金先进合金是一种新型材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
合金是指由两种或两种以上的金属或非金属元素在一定比例下按照一定的物理化学方法制备的材料。
通过对合金内元素、结构和组织等方面的调控，可以获得更加优异的性能。
先进合金的主要应用领域是航空航天、汽车、能源和生命科学等领域。
其中，镍基合金是一种常见的先进合金，广泛应用于高温高压和腐蚀环境下的部件。
这些材料在这些应用领域中具有重要的作用。
二、功能纳米材料功能纳米材料是指具有特殊功能的纳米级别材料，这些材料是由一系列纳米结构构成的。
与传统的材料相比，功能纳米材料具有更高的比表面积、更强的量子化效应、更强的光学、电学和磁学性能。
这些优异的性能赋予纳米材料许多新的应用领域，包括纳米电子学、纳米药学、纳米传感器和纳米光学器件等。
以碳纳米管为例，它们在电子输运、力学特性、光学特性和热学特性方面具有优异的性能。
碳纳米管材料是近年来相对成熟的纳米材料之一，已经得到了广泛的研究和应用。
三、智能材料智能材料是一种具有响应能力的新型材料，这些材料可以像生物体一样“感知”外部信号并以特定的方式响应。
智能材料可以通过控制温度、电场、磁场等外部因素，以特定的性能响应，如形状记忆、感应变色、感应变形等。
这些材料的应用领域包括机器人学、医学等领域。
以形状记忆合金为例，它具有快速的形状记忆、良好的耐腐蚀性和耐高温性等优点，在产品设计、医学器械、防盗系统等领域得到了广泛应用。
总之，先进合金、功能纳米材料和智能材料在材料学领域中呈现出高度活力和增长潜力。
未来，这些材料将成为推动科学技术进步和人类社会发展的驱动力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
河南工程学院《新材料概论》考查课专业论文金属材料及其合金的研究进展学生姓名：学号：==学院：专业班级：专业课程：任课教师：日金属材料及其合金的研究进展)摘要：金属是人们日常生活生产中最不可或缺的材料，更是人类社会进步的关键所在，本篇论文主要论述金属材料的种类、性能及在社会发展中的重要应用，并且展望金属材料在未的发展前景。
关键词：金属材料、镁合金、铝合金、记忆金属金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。
由两种或两种以上的金属，或金属与非金属，经熔炼、烧结或其它方法组合而成并具有金属特性的物质称为合金。
工业中广泛使用的金属材料是合金，金属材料中最常用的是钢铁、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等。
现代生产生活中种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
一、金属材料的分类金属材料通常分为黑色金属和有色金属如图1所示1、黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳2％～4％的铸铁，含碳小于2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
[1]金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属、喷射成形金属，以及粉末冶金材料。
铸造金属通过铸造工艺成型，主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。
变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。
喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。
图1 金属的分类二、金属材料性能金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。
为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。
材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性）、力学性能（也叫机械性能）。
材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。
三、金属材料及其合金工业中广泛使用的金属材料是合金，金属材料中最常用的是钢铁、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等。
下面展开对这几种合金的代表性分析。
1镁及镁合金镁由于优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。
[2](1)新变形镁合金新变形镁合金（如图2所示）相对于传统变形镁合金而言，主要是通过新工艺的开发，获得强度更高、延展性更好、耐高温、耐腐蚀等多种性能俱佳的镁合金，可满足不同场合结构件的需要。
美国通过挤压和热处理后的ZK60高强变形镁合金，其强度及断裂韧性可相当于时效状态的A17075或A17475合金。
而采用快速凝固（RS）+粉末冶金（PM）+热挤压工艺开发的Mg-Al-Zn系EA55RS变形镁合金，成为迄今报道的性能最佳的镁合金。
[3]图2 新变形镁合金影响镁合金高温性能的主要因素是β相在高温时不稳定。
因而高温镁合金的开发主要从两个方面考虑：一是不含Al的镁合金；二是合金化。
目前，研究的比较多的是后者。
(2)耐蚀镁合金镁合金腐蚀问题主要来自于镁合金中的Cu、Ni等高电位元素，因而解决镁合金的耐腐蚀问题主要通过两个方面。
[4]首先，尽量减少镁合金中Cu、Ni等元素的含量；其次，对镁合金进行表面处理来形成有效。
(3)阻燃镁合金镁合金常用的保护方法为溶剂保护法和气体保护法，但在运用中既污染环境又降低综合力学性能。
[5]目前阻燃镁合金的开发是在镁合金中加入稀土元素来改善镁合金的抗阻燃性。
(4)阻尼镁合金纯镁的阻尼性能极好，但力学性能很低，而国标中的几种镁合金，虽然力学性能、比刚度较高，可阻尼性能较低。
目前阻尼镁合金的前沿是ZMJD阻尼合金。
(5)高强高韧镁合金目前提高镁合金强度与韧性的方法主要是向镁合金中加入合金元素，超高强度镁合金主要是快速凝固镁合金、非晶镁合金和镁基复合材。
(6)超轻镁合金超轻镁合金的代表是Mg-Li系合金，是密度最低的合金系，可低达 1.35g/cm3～1.65g/cm3，是传统镁合金的3/4，仅是铝合金的1/2。
(7)镁基非晶合金镁基非晶合金的特点是有无定形原子结构，因而力学性能大大提高，强度、延展性也得到明显的改善，而且兼有一般金属和玻璃的特性Mg-Ni-Y和Mg-Cu-Y非晶合金的抗拉强度可达800MPa以上，是传统晶态镁基合金的两倍。
镁基非晶合金不存在晶界、位错和层错等结构缺陷，也没有成分偏析和第二相析出，这种组织和成分的均匀性使其具备优良的局部抗腐蚀能力。
镁合金由于其优异的性能在汽车交通（如图3所示）、消费品、能源、化工行业等倍受推崇。
机动性的改善可以极大地提高战斗力和生存能力。
同时轻、薄、小、美观且易回收、环保一直被消费品所追求，镁合金也正是这类产品的理想材料，但现阶段的研究和运用远远跟不上人们对镁及镁合金的期待，要提高我们在这一领域的研究和运用水平，注重从实验室向实际生产的转化，系统研究镁合金的微观组织对镁合金性能的影响，特别是新型成形技术的基础理论研究，解决镁及镁合金在废料回收中存在的各种不足，做好镁及镁合金废料的再利用。
图3 镁合金在汽上的应用钛及钛合金具有密度小、比强度高和耐蚀性好等优良特性。
随着国民经济及国防工业的发展，钛日渐被人们普遍认识，广泛地应用于生物医学（如图4所示）、汽车、电子、化工、航空、航天、兵器等领域。
TiNi合金的生物相容性很好，利用其形状记忆效应和超弹性的医学实例相当多。
如血栓过滤器、脊柱矫形棒、牙齿矫形丝、脑动脉瘤夹、接骨板、髓内针、人工关节、避孕器、心脏修补元件、人造肾脏用微型泵等。
图4 生物医用钛合金20世纪是机电学的时代。
传感——集成电路——驱动是最典型的机械电子控制系统，但复杂而庞大。
形状记忆材料兼有传感和驱动的双重功能，可以实现控制系统的微型化和智能化，如全息机器人、毫米级超微型机械手等。
21世纪将成为材料电子学的时代。
形状记忆合金的机器人的动作除温度外不受任何环境条件的影响，可望在反应堆、加速器、太空实验室等高技术领域大显身手。
利用记忆合金在特定温度下的形变功能，可以制作多种温控器件，可以制作温控电路、温控阀门，温控的管道连接。
人们已经利用记忆合金制作了自动的消防龙头--失火温度升高，记忆合金变形，使阀门开启，喷水救火。
[6]制作了机械零件的连接、管道的连接，飞机的空中加油的接口处就是利用了记忆合金--两机油管套结后，利用电加热改变温度，接口处记忆合金变形，使接口紧密滴水（油）不漏。
制作了宇宙空间站的面积几百平米的自展天线--先在地面上制成大面积的抛物线形或平面天线，折叠成一团，用飞船带到太空，温度转变，自展成原来的大面积和形状。
记忆合金目前已发展到几十种，在航空、军事、工业、农业、医疗等领域有着用途，而且发展趋势十分可观，它将大展宏图、造福于人类。
铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、土木建设等，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。
随着电力工业的发展和冶炼技术的突破，其性价比大为提高。
铝锂合金具有低密度、高比强度、高比刚度、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能，用其取代常规的铝合金可使构件质量减轻15%，刚度提高15%～20%，被认为是航空航天工业中的理想结构材料。
在航天领域，铝锂合金己在许多航天构件上取代了常规高强铝合金（如图5所示）。
铝锂合金作为储箱、仪器舱等结构材料具有较大优势。
图5 c919大型客机铝锂合金机身铝及铝合金是最早用于汽车制造的轻质金属材料,在不减轻汽车容量的情况下减轻汽车自重，使汽车更稳定，乘客空间瞪大，在受到冲击时铝合金结构能吸收和分散更多的能量时汽车更舒适更安全，因此从生产成本、零件质量、材料利用率等方面看，具有多种优势。
[7]铝基复合材料在某些范围内替代铝合金、钢和陶瓷等传统的汽车材料，用于汽车关键零件，特别是高速运动零件，对减少质量、减少运动惯性、降低油耗、改善排放和高汽车综合性能等具有非常积极的作用，在汽车领域有着良好的应用前景。
泡沫铝材被认为是一种大有前途的未来汽车的良好材料。
泡沫铝材在汽车制造中的应用多为三明治式的三夹板，即：芯层为泡沫铝或泡沫铝合金，上下层为铝板或其他金属薄板。
德国卡曼汽车公司用三明治式复合泡沫铝材制造的吉雅轻便轿车的顶盖板的刚度，比原来的钢构件高7倍左右，而其质量却比钢件轻25%。
筑结构材料不同于建筑装饰材料，是整个建筑物的主要承力部件，建筑装饰材料如门窗、幕墙、围栏、天花板、镶边等一般不承受重力，只需美观耐用就行，而结构材料是整个建筑物的顶梁柱。
以往，建筑结构材主要选用优质木材和钢材，现在绿色建筑铝合金结构材正慢慢兴起，而铝合金结构材料有价格较高，生产难度大，各种性能难于合理匹配等特点。
铝合金作为一种建筑材料具有其他建材不可替代的优点，铝合金结构稳定，可采用独特短程线结构专利设计，稳定性高，结构紧凑，净跨度大，结构强度能适应各种不均衡风载、雪载等恶劣环境条件。
[8]铝合金结构具有高的性价比，耐腐蚀，无需定期维修和防腐处理，永久密封技术和独特设计保证不漏水，良好的隔音和吸音效果。
4铜及铜合金铜合金以其良好的导电性、耐蚀性和强度，广泛应用于电子科技、航空航天以及装修领域（如图6所示）。
合金化法制备高强高导铜合金主要有固溶强化和沉淀强化两种方法，细晶强化和形变强化常作为辅助强化手段。
材料复合法是高强高导铜合金的发展方向。
现代工业的飞速发展对铜基导电材料的综合性能提出了更高的要求。
图6 铜及铜合金应用比例合金化方法由于自身的局限性，在保持铜高导电性的同时，对强度的提高有一定限度。
复合强化能同时发挥基体和强化相的协同作用，又具有很大的设计自由度。
复合强化不会明显降低铜基体的导电性，由于强化相的作用还改善了基体的室温及高温性能，成为获得高强度导电铜基材料的主要强化手段，代表了高强高导铜合金的发展方向。
金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。
四、发展展望随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到了迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。
如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生了巨大的经济效益。