幾種新型合金

　　隨著科技的發(fā)展，新型合金的種類日益增多，這里介紹主要的幾種。

　　鋁鋰合金具有高比強(qiáng)度（斷裂強(qiáng)度/密度）、高比剛度且相對(duì)密度小的特點(diǎn)，如用作現(xiàn)代飛機(jī)蒙皮材料，一架大型客機(jī)可減輕重量50 kg。以波音747為例，每減輕1 kg，一年可獲利2 000美元。鈦合金比鋼輕、耐腐蝕、無磁性、強(qiáng)度高，是用于航空和艦艇的理想材料。

　　由于石油和煤炭的儲(chǔ)量有限，而且在使用過程中會(huì)帶來環(huán)境污染等問題，尤其是20世紀(jì)70年代全球石油危機(jī)，使氫能作為新的清潔燃料成為研究熱點(diǎn)。在氫能利用過程中，氫的儲(chǔ)運(yùn)是重要環(huán)節(jié)。1969年荷蘭飛利浦公司研制出LaNi5儲(chǔ)氫合金，具有大量的可逆地吸收、釋放氫氣的性質(zhì)，其合金氫化物L(fēng)aNi5H6中氫的密度與液態(tài)氫相當(dāng)，約為氫氣密度的1 000倍。

　　儲(chǔ)氫合金是由兩種特定金屬構(gòu)成的合金，其中一種可以大量吸氫，形成穩(wěn)定的氫化物，而另一種金屬雖然與氫的親和力小，但氫很容易在其中移動(dòng)。Mg、Ca、Ti、Zr、Y和La等屬于第一種金屬，F(xiàn)e、Co、Ni、Cr、Cu和Zn等屬于第二種金屬。前者控制儲(chǔ)氫量，后者控制釋放氫的可逆性。通過兩者合理配制，調(diào)節(jié)合金的吸放氫性能，制得在室溫下能夠可逆吸放氫的較理想的儲(chǔ)氫材料。

　　鎳鈷合金能耐1 200 ℃的高溫，可用于噴氣飛機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的構(gòu)件。鎳鈷鐵非磁性耐熱合金在1 200 ℃時(shí)仍具有高強(qiáng)度、韌性好的特點(diǎn)，可用于航天飛機(jī)的部件和原子反應(yīng)堆的控制棒等。尋找符合耐高溫、可長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行（10 000 h以上）、耐腐蝕、高強(qiáng)度等要求的合金材料，仍是今后研究的方向。

　　它們具有高彈性、金屬橡膠性能、高強(qiáng)度等特點(diǎn)，在較低溫度下受力發(fā)生塑性變形后，經(jīng)過加熱，又恢復(fù)到受熱前的形狀。如Ni-Ti、Ag-Cd、Cu-Cd、Cu-Al-Ni、Cu-Al-Zn等合金，可用于調(diào)節(jié)裝置的彈性元件（如離合器、節(jié)流閥、控溫元素等）、熱引擎材料、醫(yī)療材料（牙齒矯正材料）等。

　　形狀記憶效應(yīng)來源于一種熱彈性馬氏體相變。一般的馬氏體相變作為鋼的淬火強(qiáng)化的方法，就是把鋼加熱到某個(gè)臨界溫度以上保溫一段時(shí)間，然后迅速冷卻，例如直接插入冷水中（稱為淬火），這時(shí)鋼轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N馬氏體的結(jié)構(gòu)，并使鋼硬化。后來，在某些合金中發(fā)現(xiàn)了不同于上述的另一種所謂熱彈性馬氏體相變，熱彈性馬氏體一旦產(chǎn)生便可以隨著溫度降低繼續(xù)長(zhǎng)大。相反，當(dāng)溫度回升時(shí)，長(zhǎng)大的馬氏體又可以縮小，直至恢復(fù)到原來的狀態(tài)，即馬氏體隨著溫度的變化可以可逆地長(zhǎng)大或縮小。熱彈性馬氏體相變時(shí)隨之伴有形狀的變化。

　　新型金屬功能材料除上述幾類以外，還有能降低噪音的減振合金；具有替代、增強(qiáng)和修復(fù)人體器官和組織的生物醫(yī)學(xué)材料；具有在材料或結(jié)構(gòu)中植入傳感器、信號(hào)處理器、通信與控制器及執(zhí)行器，使材料或結(jié)構(gòu)具有自診斷、自適應(yīng)，甚至損傷自愈合等智能功能與生命特征的智能材料等。