金屬材料的應用與發展

蔡太祿

摘 要 隨著我國科學技術的發展，金屬材料隨著新材料、新工藝及新技術的發展而飛速發展。雖然在多年的發展中金屬材料積累了大量的經驗，技術工藝水平也獲得了很大的提升，但是時代對材料要求標準也隨之提升。鑒于此，本文對金屬材料的應用和發展進行了研究，首先，介紹了金屬材料的概況，然后闡述了金屬材料的應用，最后對新金屬材料發展趨勢進行分析，希望幫助研究提升金屬材料應用效果。

關鍵詞 金屬材料;應用;發展;趨勢

金屬材料是人們日常生產生活中特別常見的一種材料，被廣泛應用于包括日常生活用品、大型機械設備及很多基礎公共設施等方面的很多領域，在人類的生活中起到了重要作用。下面就對金屬行業的發展與應用情況進行研究。

1金屬材料的概況介紹

1.1 金屬材料在我國的發展使用歷程

金屬材料是大自然賜給人類的禮物，具有硬度較強、光澤度高、導電性強、延展性良好等特征，體現了人類社會文明和科學技術的進步。研究發展我國工業中開始運用金屬材料的時間很早，且在先秦時期青銅材料的鑄造水平就已經很高，且很多技術都處于世界領先水平[1]。目前隨著社會科技的發展，金屬材料的應用經驗和技術也不斷積累提升，已經逐漸滲入到我國的大多數行業中，并成為非常重要的材料。同時我國金屬材料鑄造工藝也在世界范圍內領先。

1.2 金屬材料產品分類

金屬材料產品一般可以分為黑色金屬和含有金屬元素的有色金屬、特種金屬三類，這個類別是根據其用途進行劃分的。最常見是黑色金屬和含有金屬元素的有色金屬。特種金屬并不常見。

首先，黑色金屬。黑色金屬是工業生產中非常常見的一種材料，應用面很廣，多應用于工業生產領域。黑色金屬又可以劃分成純鐵、純 鋼、鑄鐵等鐵基合金和鉻、鎢、錳等合金。因為鐵元素應用容易出現氧化鐵銹，所以應用率較低。但是隨著科技的發展，金屬材料的性質可以依靠新技術改變，成為新型合金材料，滿足生產使用。同時實現了材料的實用價值和經濟價值，尤其是在包括了門窗等建筑產品在內的金屬結構產品中應用十分廣泛[2]。

其次，含有金屬元素的有色金屬。一般而言，是指除鐵、錳、鉻之外的其他金屬及合金，有色金屬有包括鋁、銅、鎂等金屬及其合金。目前應用最廣泛的金屬材料是青銅和鋼鐵。其中青銅材料因為具有高強度、高鑄造水平、造型表現力強等優勢，而被全面應用。含有金屬元素的有色金屬工業價值是以實用為主的，因此實用價值大于其裝飾價值。常見的產品包括碗、盤子等廚具。

最后，特種金屬。特種金屬的結構與功能與其他金屬相比具有特殊性，一般是指有機高分子復合金屬、納米晶金屬等后期合成金屬。

2金屬材料的應用

2.1 金屬材料的制作工藝

金屬材料的應用工藝隨著社會和科技的發展而發展。當前已經在原始的鑄造、鍛造、焊接等技術手段的基礎上，研究創新出鉆孔、切割、拋光等技術手段。同時在金屬材料應用中引入了包括電子計算機技術在內的很多先進的科學技術，提升了金屬材料的加工、切割、拋光技術水平。除此之外，在當代工業機械運用中，金屬材料已經突破單一金屬應用的模式，實現了多種材料共用，同時可以有效提升產品生產量和質量，促進工業經濟發展。

2.2 金屬材料的應用

（1）在生活領域的應用

首先，炊具制造與家電制造中應用。生活中金屬材質的炊具和家電非常常見，原因在于金屬的耐高溫、抗氧化、防腐蝕等特性，同時不銹鋼等材料可以解決高溫變形和生銹等問題，而被廣泛應用，且呈現出替代合成塑料的趨勢。因為有機高分子合成塑料等材料在遇到高溫時容易出現形變、熔化、燃燒等問題，且可能釋放一些有毒氣體，威脅人類健康[3]。

其次，作為快速消費品包裝。因為金屬材料的基本特性及其成本低、節能環保等優勢，而被廣泛應用在快速消費品包裝行業。其中最長使用的材質是鋁或鋁鐵。因為鋁及鋁合金還具有密度大、不易滲漏、密封性好、質地柔軟等特性。例如易拉罐。

（2）在工業生產領域的實踐應用

金屬材料在工業生產中的三大領域得到了應用，其中就包括航空航天領域、汽車制造領域和醫療衛生領域。

首先，在航空航天領域的應用。這一領域中主要的金屬材料包括鎂鋰合金、鋁合金、形態記憶合金三種。航空航天對材料結構要求很高，投資成本也高。其中鎂鋰合金具有重量輕、電磁屏蔽性能高、強度大、減震性能好、導熱導電性能良好等特征，而成為航空航天領域中最普遍應用的材料。但是隨著航天航空行業的發展，對金屬材料的要求也不斷提升，相關行業也在材料使用方面不斷探索研究，研究證明鋁鋰合金的強度、密度與耐腐蝕性較鋁合金而言更加突出[4]。

其次，汽車制造領域的應用。鋁合金質量較輕，使用它制造汽車配件可以減少車自重。而鎂強度與剛度非常高，可起到優化機動車減震性能的效果，提升車輛安全性。

最后，醫療衛生領域的應用。金屬材料在胸透儀、放射儀等醫療器械中及人造關節、假牙等人體醫療兩方面得到了廣泛應用。

3新金屬材料發展趨勢

首先，新金屬材料的發展是與社會科技發展相隨的，因此未來新金屬材料的發展一定是與社會科技的發展進步有關系的，不斷地引入先進的科技研究成果用以提升金屬材料的性能，提升其應用效果。

其次。新金屬材料的發展必須是與行業的發展需求相關的，依照行業的需求而發展。因此未來金屬材料肯定會向著質量更輕、強度更大、耐高溫、耐腐蝕性和耐疲勞性較強、耐大氣腐蝕、煙霧腐蝕、振動疲勞、環保節能等方向發展[5]。

4結束語

金屬材料一直就是非常重要的功能性材料，在很多領域得到了廣泛應用。但是當前社會各個行業的競爭非常激烈，社會對行業的標準要求也逐年提升，其中就包括金屬材料行業。因此金屬材料企業要想在這激烈的競爭中獲得一席之地，就必須不斷地創新和發展，提升自己產品的市場競爭力，為社會發展助力。

參考文獻

[1] 高晶.材料成型與控制工程中金屬材料加工技術探討[J].中國設備工程，2020（10）：209-210.

[2] 孫柯楠.現代加工工藝中的金屬材料運用[J].河南建材，202（4）：24.

[3] 孫柯楠.試論新型金屬材料成型加工技術[J].河南建材，2020 （4）：28-29.

[4] 楊洋.超聲無損檢測技術在金屬材料焊接的應用研究[J].大眾標準化，2020（6）：70，72.

[5] 劉涇源，陳道明，蘇斌，等.金屬微波熔煉技術研究與應用進展[J].微波學報，2019，35（6）：89-96.