浅析机械设计中材料的选择与应用.pdf
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1、石河子科技总第2 70 期浅析机械设计中材料的选择与应用(许昌职业技术学院,河南许昌市,461000)黄文君郭葳摘要在机械设计中,材料的选择是基础,也是关键。本文介绍了材料的类型、机械设计中材料的选择与应用,以及未来材料选择智能化的发展趋势,围绕实用性、经济性、环保性、可持续性,分析材料的选择对于我国国民经济的发展和机械行业的前景具有重要的意义。关键词金属材料;新型材料;机械设计;选择与应用中图分类号:TH122文献标识码:B文章编号:1008-0899(2023)08-0030-02制造业作为我国国民经济发展的支柱产业,是提升综合国力、增强核心竞争力的必由之路。目前市场对机械制造业的发展要求
2、越来越高,机械零件的设计、加工、制造都与材料息息相关,要想保证机器零部件的性能,除了设计与工艺,材料的选择也至关重要,随着“中国制造2025”的全面推进,在迈向工业化、现代化道路中,探究机械设计中材料的选择具有重要的意义和价值。1材料的类型1.1金属材料金属材料有三种类型,黑色、有色和特种金属。黑色金属是以铁和碳两种元素为主所组成的铁碳合金,也就是钢和铸铁材料。有色金属包括铜和铜合金、铝和铝合金。目前钢和铸铁材料应用广,产量和用量大。有色金属没有钢铁的用量多,但由于其独特的性能和优点,在机械、建筑、航天、电工电子等领域的应用也日益广泛。1.2非金属材料非金属材料有无机和有机两大类,无机材料包括
3、玻璃、陶瓷、石墨、岩石;有机材料包括木材、塑料、橡胶等。随着科技的进步和机械行业的发展,一些新型非金属材料涌现给人类生活带来了惊喜和改变,像水泥、陶瓷、人造石墨、合成树脂等新型材料的创造也进一步推动了新材料的研发、设计、制造和应用等模式的巨大变革。虽然非金属材料的机械性能比较差,但一些特殊的非金属材料也是化学工业不可缺少的一部分。1.3高分子材料高分子材料是由高分子化合物基体和添加剂组成的复合材料,包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、涂料等,是一种聚合物。用途非常广泛,几乎涉及所有领域,如饭盒、塑料袋、仪器设备外壳、电线电缆外套料、汽车保险杠、衣服、薄膜、风力发电机扇叶、齿轮、结构件等,广泛应用于人们
4、的日常生活中,已成为发展国民经济的重要材料,随着高分子材料的合成和发展,一些功能性、节能性的材料应运而生,满足使用价值的同时节能、高效,比传统材料有更大的发展空间和应用领域,不仅能提高经济效益和社会效益,也成为了国防建设、尖端技术发展不可缺少的材料。1.4复合材料复合材料是由多种材料通过物理或者化学反应组合在一起的新材料,综合性能好。主要有金属基复合材料和非金属基复合材料两种类型,常用金属基复合材料有铝、镁、铜、钛及其合金,非金属基复合材料主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。现代高科技的发展离不开复合材料,复合材料的使用已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志。2机械设计中材料的选择2
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