機(jī)械材料的市場分析

朱衛(wèi)英

摘 要：隨著國內(nèi)外機(jī)械工業(yè)體系的完善和發(fā)展，材料的選擇和運(yùn)用對于機(jī)械工業(yè)來說非常重要，龐大的工業(yè)市場對鋁合金、等溫淬火球墨鑄鐵及新型機(jī)械材料的需求大大提高。

關(guān)鍵詞：機(jī)械材料；鋁合金；等溫淬火球墨鑄鐵；納米材料

1 引言

隨著國內(nèi)外機(jī)械工業(yè)的飛迅發(fā)展，機(jī)械材料的市場需求大大提升。性能好運(yùn)用廣泛的機(jī)械材料市場發(fā)展迅速，例如：鋁合金、納米材料等，都有很好的市場前景。

2 幾種機(jī)械材料

2.1 鋁合金

（1）鋁合金的性能。鋁合金密度低，強(qiáng)度比較高，接近優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量僅次于鋼。

（2）鋁合金在機(jī)械方面的運(yùn)用。鋁合金的運(yùn)用十分廣泛，尤其是運(yùn)用于各種機(jī)械類零器件，各類飛機(jī)、人造地球衛(wèi)星和空間探測器都是以鋁合金作為主要結(jié)構(gòu)材料，例如：發(fā)射“阿波羅”號飛船的“土星”5號運(yùn)載火箭。

（3）鋁合金的市場前景。近幾年，隨著市場競爭優(yōu)勝劣汰機(jī)制作用的進(jìn)一步發(fā)揮，中國鋁合金工業(yè)在總量快速增長的同時，內(nèi)部結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的變化，產(chǎn)業(yè)開始逐漸走向成熟。目前，中國鋁合金型材工業(yè)已經(jīng)跨越了以數(shù)量增長為特征的初級發(fā)展階段，初步進(jìn)入了以提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量、豐富產(chǎn)品種類、依靠綜合實(shí)力參與市場競爭的新階段。

2.2 等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）

（1）等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）的性能特點(diǎn)。等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）是一種高性能的金屬材料，它是由優(yōu)質(zhì)球墨鑄鐵經(jīng)等溫淬火熱處理后獲得的，具有良好的綜合力學(xué)性能，是鑄鋼、鑄鋁、焊接件和鍛鋼件的理想替代材料。

（2）等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）的在機(jī)械方面運(yùn)用。依據(jù)目前國內(nèi)ADI的生產(chǎn)狀況，可將產(chǎn)品大致分為以下幾大類：1）普通耐磨件。此類產(chǎn)品多用于礦山、建筑、農(nóng)業(yè)等抗磨零件，主要利用其高硬度、高抗磨性并且具有較好的沖擊韌度；2）機(jī)械承載構(gòu)件。此類產(chǎn)品多用于汽車、農(nóng)業(yè)機(jī)械等要求耐磨及沖擊韌性的零件。主要發(fā)揮了ADI高強(qiáng)度、高耐磨性，零件質(zhì)量與抗拉強(qiáng)度比值低等性能特點(diǎn)；3）高性能、高精度要求且為大批量生產(chǎn)，要求穩(wěn)定性好的重要構(gòu)件。

（3）等溫淬火球墨鑄鐵（ADI）的市場前景。ADI材料由于具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，成為2l世紀(jì)人們關(guān)注的熱點(diǎn)材料。目前，在國內(nèi)ADI正被工程設(shè)計(jì)人員所認(rèn)可，ADI的生產(chǎn)技術(shù)已被部分熱處理人員掌握，國內(nèi)ADI熱處理專用爐的開發(fā)以及國際先進(jìn)等溫?zé)崽幚頎t的引進(jìn)，可以斷定ADI的生產(chǎn)技術(shù)水平將逐步提高，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩嗤貙?，產(chǎn)量將大幅增長。汽車工業(yè)是國外ADI應(yīng)用的主要部門，2010年至2015年，我國汽車產(chǎn)量從年產(chǎn)1826.47萬輛增加到2450萬輛，汽車產(chǎn)量的高速增長，為ADI的應(yīng)用提供了廣闊的潛在市場。

3 新型機(jī)械材料：納米材料

納米材料不僅是一種機(jī)械材料，它更是影響著各行各業(yè)，是當(dāng)今世界上運(yùn)用很廣的一種熱門材料，是世界各國材料研究的焦點(diǎn)。納米材料的性能優(yōu)于一般的材料，從而使其在機(jī)械工業(yè)中具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

對納米材料的結(jié)構(gòu)特性、性能特點(diǎn)、運(yùn)用及市場發(fā)展前景進(jìn)行如下分析：

3.1 納米材料的結(jié)構(gòu)特性

（1）納米粒子的表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑的變小而急劇增大，這使得粒子發(fā)生性質(zhì)上的改變；（2）隨著顆粒尺寸的量變，在一定條件下會引起顆粒性質(zhì)的質(zhì)變。對超微顆粒而言，尺寸變小，同時其比表面積亦顯著增加，從而產(chǎn)生如下一系列新奇的性質(zhì)；

3.2 納米材料的性能特點(diǎn)

（1）高韌性、高硬度、高強(qiáng)度是納米材料得到廣泛發(fā)展的前提原因。當(dāng)納米技術(shù)制成超細(xì)或納米晶粒材料時，其韌性、強(qiáng)度、硬度大幅度提高，使其在難以加工材料刀具等領(lǐng)域占據(jù)了主導(dǎo)地位，同時加快了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展；（2）利用納米粒子的隧道量子效應(yīng)和庫倫堵塞效應(yīng)制成的納米電子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特點(diǎn)；（3）納米材料的比熱和熱膨脹系數(shù)都大于同類粗晶材料和非晶體材料的值。這也使得納米材料在儲熱材料、納米復(fù)合材料的機(jī)械耦合性能運(yùn)用方面有其廣泛的市場前景；（4）納米粒子的粒徑遠(yuǎn)小于光波波長，由于量子尺寸效應(yīng)，使得納米材料也可以運(yùn)用于紅外線感測器方面。

3.3 納米材料在機(jī)械工業(yè)方面的運(yùn)用及市場發(fā)展前景

很多研究都表明納米材料將會給世界工業(yè)帶來巨大的變化，而且我國政府已經(jīng)明確提出了將新材料和納米技術(shù)的進(jìn)展作為“十五”規(guī)劃中科技進(jìn)步和創(chuàng)新的重要任務(wù)。這些年我國也在為研究納米材料不斷努力，現(xiàn)在納米技術(shù)運(yùn)用于且便利于機(jī)械工程的不同方面，例如：微型納米軸承；納米分子電動機(jī)；微型機(jī)器人等等。

自從1990年7月在美國召開的第一屆國際納米科學(xué)技術(shù)會議上，正式宣布納米材料科學(xué)為材料科學(xué)的一個新分支開始，納米技術(shù)便一步一步進(jìn)入人們的生活。而且納米技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械方面尤其是微型機(jī)械技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)研究的核心技術(shù)，納米材料在機(jī)械工程中改變甚至顛覆了傳統(tǒng)模式的運(yùn)轉(zhuǎn)，顯示了其強(qiáng)大的科技含量。對于這些我們?nèi)孕枭钊胙芯浚员慵{米技術(shù)更好地服務(wù)于國內(nèi)機(jī)械工程領(lǐng)域，帶動國內(nèi)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。

4 總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加快，機(jī)械材料的市場逐漸打開，機(jī)械材料也越來越受到人們的關(guān)注，特別是像納米材料這類新型機(jī)械材料，給機(jī)械工業(yè)帶來了巨大便利。相信在不斷研究與探索下，機(jī)械材料會給人們的生活帶來更大的變化。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：山東省東明縣武勝橋鎮(zhèn)政府）