Klasifikacija vrhunskih metalnih materijala

Novi metalni materijali mogu se podijeliti na metalne strukturne materijale visokih performansi i metalne funkcionalne materijale prema njihovoj funkciji i području primjene. Metalni konstrukcijski materijali visokih performansi odnose se na nove metalne materijale s većom otpornošću na visoke temperature, otpornošću na koroziju, visokom duktilnošću i drugim karakteristikama u usporedbi s tradicionalnim strukturnim materijalima, uglavnom uključujući titan, magnezij, cirkonij i njegove legure, tantal i niobij, tvrde materijale, kao kao i vrhunski specijalni čelik, novi materijali od aluminija itd. Metalni funkcionalni materijali odnose se na materijale koji pomažu u realizaciji optičkih, električnih, magnetskih ili drugih posebnih funkcija, uključujući magnetske materijale, metalne energetske materijale, materijale za katalitičko pročišćavanje, informacijske materijale , supravodljivi materijali, funkcionalni keramički materijali itd.
U usporedbi s drugim materijalima, rijetka zemlja ima izvrsna fizikalna svojstva kao što su svjetlost, elektricitet, magnetizam, kataliza itd., a primjena u novim poljima naglo je rasla posljednjih godina, od kojih su trajni magnetni materijali najvažnija komponenta rijetke zemlje primjene, a materijali s trajnim magnetima činili su 57% ukupne potrošnje novih materijala rijetkih zemalja u 2009. Potaknuti nacionalnom industrijskom politikom u nastajanju, nova energetska vozila, proizvodnja energije vjetra, kućanski uređaji koji štede energiju i druga polja potaknut će eksploziv rast potražnje za materijalima s trajnim magnetima rijetke zemlje NdFeB magneti.
Iz perspektive trenda razvoja novih materijala u svijetu, proizvodnja čeličnih materijala i materijala od obojenih metala razvija se u smjeru kratkog procesa, visoke učinkovitosti, uštede energije i smanjenja potrošnje, čistoće, visokih performansi i multi -funkcija. Glavna funkcija konstrukcijskih materijala je nošenje tereta (kao što su vlakovi, automobili, zrakoplovi). Automobilski čelik se posljednjih godina razvio od općeg čelika do upotrebe legiranog čelika visoke čvrstoće, legure aluminija ili posebne legure visoke čvrstoće na bazi Mg, legura Ti visoke čvrstoće ima važnu poziciju u čeliku visoke čvrstoće i nehrđajućem čeliku ima tendenciju zamijeniti ugljični čelik. Al legure i općenito čelici koji se koriste u vojnim zrakoplovima zamijenjeni su naprednim Ti legurama i kompozitima s polimernom matricom. Potreban je daljnji razvoj kompozita ojačanih ugljičnim vlaknima ili kompozita Al matrice. Glavni dio konstrukcijskog materijala je:
1, Čelik
Željezni i čelični materijali, posebno visokokvalitetni čelici višefazne strukture i složenog sastava, imaju značajne izglede za primjenu i potencijalne prednosti, te je potrebno provesti odgovarajuća temeljna istraživanja. Povezivanje mikro- i nanotehnoloških nanoslojnih struktura, struktura, granica zrna i sučelja može se smatrati važnim načinima poboljšanja čeličnih materijala.
2, aluminijska legura
Materijali na bazi aluminija i odgovarajući učinak otvrdnjavanja taloženjem doveli su do pojave aluminijskih legura visoke čvrstoće, a povezani tehnički procesi razvijeni su u "znanost o taloženju", koja uključuje usklađivanje kristalne strukture između "faza" i stabilnost legura, posebno stabilnost legura starenja izravno utječe na primjenu u zrakoplovstvu ili svemiru, pa se može smatrati važnim pitanjem u temeljnim istraživanjima Al legura.
3, legura magnezija
Magnezij i legure magnezija naširoko se koriste u metalurgiji, automobilskoj industriji, motociklističkoj industriji, zrakoplovstvu, optičkim instrumentima, računalima, elektronici i komunikacijama, električnim alatima, alatima za vjetar i medicinskim instrumentima i drugim poljima. Legura magnezija je najlakši građevinski strukturni materijal, sa svojom izvrsnom toplinskom vodljivošću , prigušivanje vibracija, mogućnost recikliranja, anti-elektromagnetske smetnje i izvrsne performanse zaštite, itd., poznat kao novi "zeleni inženjerski materijal", "metal ere" 21. stoljeća.
4, legura titana
Legura titana ima važnu poziciju u razvoju vojne ili civilne zrakoplovne industrije, a problem višefazne slojevite mikrostrukture nanorazmjera od velikog je značaja za karakteristike legura na bazi titana visoke čvrstoće, koje će postati ključni čimbenik u dizajnu nove legure na bazi Ti.