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[转载]多孔泡沫金属比表面积的计算方法: 热度 1 hewu 2011-11-4 13:38; 多孔金属(泡沫金属)是一类性能优异而应用广泛的工程材料，其很多应用(如消音降噪、热量交换、反应催化、电化学过程以及人工骨骼生物组织内生长等场合)的性能都依赖孔隙表面的结构形态和多孔体的比表面积．目前测试多孔材料比表面积的主要方法有气体吸附法(BET法)、流体透过法和压汞法等，理论计算则限于已知多孔体孔隙尺寸和孔棱尺寸(或孔壁厚度)的情况，而孔棱尺寸(或孔壁厚度)问题只有在特别简单的条件下才能解决．在测试方法中，气体吸附法可测量的比表面积量级可以很小；透过法测量流体透过多孔体的阻力来测算比表面积，流体可以是液体或气体，其中气体的测量范围较宽．透过法的测量范围大于气体吸附法，其测量上限可以远高于气体吸附法，但测量下限亦大于气体吸附法；压汞法利用孔道的毛细作用来测定多孔体的开孔比表面积，需要假定孔隙是孔道截面均匀的理想圆柱形。在一些场合，方法、设备和材料取样等方面的限制给测量带来不便，有时则根本不可能进行．因此，根据孔率和孔径等易知易测或可测指标来计算比表面积，是一项具有重要实际意义的工作．本文首次提出一个通过孔率和孔径这两个指标来估算泡沫金属比表面积的方法．全文下载 http://www.metalfoams.net/wp-content/uploads/2011/05/Calculation-method-for-the-specific-surface-area-of-porous-metals.pdf; 3570 次阅读|1 个评论

[转载]泡沫金属应用于石油钻井液震动筛网，泥浆筛网: hewu 2011-11-4 13:36; 石油振动筛震动筛网泥浆网石油钻井液专用网复合网又名石油振动筛，泥浆振动筛网是石油开采过程中的常用固液分离机械，用来保证含开采液的泥浆能够反复利用，不含颗粒杂质，对采油设备产生污染。传统的石油震动筛网多采用不锈钢丝网或者镀锌丝网合成丝网等，长沙力元研发中心(即先进储能材料国家工程中心泡沫金属研究所)新研制的泡沫金属材料，其独特的多层通孔结构，高通孔率和过滤效果，应用于石油震动筛网有广阔的应用前景，欢迎各大厂商合作开发相关产品: 由于泡沫金属的特殊结构，使其具有许多区别于传统材料的优异性能，比如说: 1. 通孔性高: 通孔率达到98%以上的几乎全通透结构，作为过滤材料，压降小，流速高； 2. 比表面积大: 在同样的通孔率的情况下，和其他的多孔材料相比有着最大的比表面积； 3. 孔隙率高，孔隙结构均匀: 孔隙率达到95%以上，为三维多孔通透结构，并拥有较好的金属强度，同样的体积，材料重量更轻，同时能容纳性也最高，并且有很好的吸声、吸能、电磁屏蔽性能； 4. 拥有金属性能: 泡沫金属可以由镍，铜，铁，或者合金材料制成，不同的基材具有不同的金属性能，比如防火、无毒、无掉落残渣、可回收、导热等、适用范围广； 5. 可焊接，剪切，压薄，成卷等机械加工，同时金属材料可以回收，有利于环保的同时节约了成本。; 2126 次阅读|0 个评论

[转载]泡沫金属应用于除沫器，除雾器等气液分离领域: hewu 2011-11-4 13:36; 关于泡沫金属除沫器，除雾器泡沫金属除沫器用于分离塔中气体夹带的液滴，以保证有传质效率，降低有价值的物料损失和改善塔后压缩机的操作，一般多在塔顶设置除沫器。可有效去除3–5um的雾滴，塔盘间若设置除沫器，不仅可保证塔盘的传质效率，还可以减小板间距。所以泡沫金属网除沫器主要用于气液分离。亦可为空气过滤器用于气体分离。工作原理当带有雾沫的气体以一定速度上升通过泡沫金属时，由于雾沫上升的惯性作用，雾沫与泡沫金属丝错综复杂的丝壁碰撞而被附着在细丝表面上。细丝表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降，使雾沫形成较大的液滴沿着细丝流至两根丝的交接点。细丝的可润湿性、液体的表面张力及细丝的毛细管作用，使得液滴越来越大，直到聚集的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从细丝上分离下落。气体通过泡沫金属除沫器后，基本上不含雾沫。分离气体中的雾沫，以改善操作条件，优化工艺指标，减少设备腐蚀，延长设备使用寿命，增加处理量及回收有价值的物料，保护环境，减少大气污染等。比丝网除沫器，除雾器的优势 1.孔隙更为均匀，压降更小； 2.比表面积更大，捕集率高，效率更高； 3.强度好，不需要额外的支架等装置，可缩小产品体积，更适用于需要高效除沫除雾单要求更小体积的气液分离装置。; 2140 次阅读|0 个评论

[转载]泡沫金属应用于建筑及汽车制造业: hewu 2011-11-4 13:35; 泡沫金属有无数的用途，当然也包括建筑材料，这就是泡沫金属。如果海地的房屋建筑能在其地基内使用这种材料那么可能成千上万的人会因此保住性命。海地地震的悲剧很难被世人所遗忘。大量不符合地震安全级别的劣质建筑材料照成的海地基础设施的糟糕质量，使地震来临时太子港及周边地区的大量房屋倒塌，照成严重的人员伤亡。金属泡沫海绵？是的，随着科学技术的快速发展，如今已经可以成熟的生产泡沫金属。它可以通过压缩吸收多达百分之八十的破坏力，并保持原有的形状不变。北卡罗来纳州立大学的博士Afsaneh Rabiei向媒体暗示，泡沫金属不但可以防止像地震中海地房屋倒塌的惨剧，还有很多其他的应用方向。想想丰田召回门中的加速失控，如果使用泡沫金属作为保险杠和车身材料，事故损失有可能降低到最小。怎样才能金属形成海绵？基本上，泡沫金属的结构是细胞状三维空间结构，有较高的空隙率。据Inventables介绍，Rabiei博士制作出了空隙更加均匀，强度更大，压缩性更好的的泡沫金属。 Rabiei表示，她制作的金属泡沫有着前所未有的强度和密度比。一个实例在第三世界国家的建筑地基使用泡沫金属无疑是最理想的，但毫无疑问会有新的问题出现。比如，要取得这些建筑的具体抗震性能数据非常困难。但Dr Rabiei认为，如果她的泡沫金属在用在汽车保险杠，那么一个时速28公里的撞击将被减缓为时速5公里的水平。但是，我们不要停留在建筑材料和汽车保险杠 Rabiei建议，如果有可能的话，她的的金属泡沫可以被用来作为防弹衣和假肢等产品。正如我们已经说过了，泡沫金属的应用几乎是无限的。如果可避免建筑物在地震中倒塌或者减少车祸中的伤亡，那么金属泡沫将证明其价值。让我们一起期许即将到来的泡沫金属时代文:Steve Tarlow; 3147 次阅读|0 个评论

[转载]汽车火车吸音降噪泡沫金属材料: hewu 2011-11-4 13:34; 通孔泡沫金属是经特殊加工的高通透性多孔材料，从里到外都是如海绵般的多孔结构。声音由表面进入其内部引起孔隙中空气和材料的细小纤维振动，通过摩擦和粘滞阻力，将声能转变成热能而被吸收。泡沫金属材料与其它的吸音材料作比较有低频域的高吸音特性，根据空气层厚度的选择不同，涉及到大范围低频领域就显示优秀的吸音效果。用于汽车火车车厢箱体的吸音，不仅吸音性能好，较之传统的聚酯材料，抗变形性能好，拥有良好的吸能性能，强度高，不燃烧，更增加了运输设备的安全性；同时金属材料无毒无害，更符合环保标准。目前泡沫金属材料在国外已经广泛使用于汽车及火车车厢的隔音材料。; 2291 次阅读|0 个评论

[转载]多孔泡沫金属材料的制备、性能及用途: hewu 2011-11-4 13:34; 多孔泡沫金属(porous foam metal)是近几十年发展起来的一种功能材料，对其概念及分类学术界不尽统一，但基本上有如下定义方式：多孔泡沫金属是一种金属基体中含有一定数量、一定尺寸孔径、一定孔隙率的金属材料。多孔泡沫金属最早是在1948年由美国的SoSnik利用汞在熔融铝中气化而制得，这使人们对金属的认识发生了重大改变认为面粉可以发酵变大，金属也可以通过类似的方法使之膨胀，从而打破了金属只有致密结构的传统概念。多孔泡沫金属材料实际上是金属与气体的复合材料，正是由于这种特殊的结构，使之既有金属的特性又有气泡特性，如密度小、比表面大、能量吸收性好、导热率低(闭孔体)、换热散热能力高(通孔体)、吸声性好(通孔体)、渗透性优(通孔体)、电磁波吸收性好(通孔体)、阻焰、耐热耐火、抗热震、气敏(一些多孔金属对某些气体十分敏感)、能再生、加工性好等。因此，作为一种新型功能材料，它在电子、通讯、化工、冶金、机械、建筑、交通运输业，甚至在航空航天技术中都有着广泛的用途。 1 多孔泡沫金属材料的制备方法多孔泡沫金属材料的制备方法很多，可从泡沫孔的结构(开孔、闭孔)、金属的状态(气态、液态、固态)、孔结构形成机制和制备工艺等出发对多孔泡沫金属的制备技术进行分类。闭孔泡沫可通过发泡工艺获得，其生产方法主要有熔体发泡法、直接喷吹气体发泡法、金属粉末与发泡剂混合体致密化发泡法等。通孔泡沫可以通过渗流铸造、沉积、粉末松装烧结、添加造孔剂等工艺获得，其主要途径是首先获得多孔预制件，预制件可为盐(NaC1)的烧结体，或为多孔塑料，或为激光快速成型体等，利用多孔预制件进行渗流、沉积、烧结等工艺，可获得通孔金属泡沫。通孔泡沫的特点在于结构可控，但与发泡闭孔泡沫相比，其工艺过程相对复杂，增加了预制件成型工序和相关设备，且预制块(如NaC1)对型模和环境的不良作用很大，故生产的规模化前景不如发泡法。但通孔泡沫金属，附加值高，在功能应用上比闭孔泡沫有优势。泡沫金属的制备可从固态、液态、气态出发而获得，从固态出发的方法有粉末或纤维的烧结、气体存留、粉浆成型、空心球烧结、反应烧结、激光快速成型等；从液态出发的方法有直接喷吹气体、发泡机剂发泡、共晶定向凝固、粉末致密化发泡、多孔塑料的熔模铸造、空心球浇铸、喷射成型等；从气态出发的有气相沉积；另外还有电沉积等方法可以生产金属泡沫。在制备泡沫金属的过程中，涉及到的主要工艺有铸造、沉积和烧结等，还可从主要的工艺步骤出发来分类。在众多制备方法中，甚至包含了激光快速成型技术，涉及的领域非常广泛，其中具有工业化前景的方法主要是铸造法和粉末冶金法，尤以铸造法中的熔体发泡法和喷吹气体发泡法最可能实现规模化生产。铸造法生产泡沫金属，最大的优势在于低成本，但存在孔结构(即发泡剂或喷吹的气体在熔融金属中的均匀发泡和扩散)控制困难的弱点，使其应用推广受到一定限制。铸造法生产泡沫金属，应进一步降低成本，稳定工业规模生产的工艺控制和质量，以获得与其它非金属泡沫市场竞争的优势。目前金属泡沫以铝和铝合金泡沫为主，其它金属泡沫有镁、铜、钛、铅、锌、镍和钢泡沫等，但所占比例较小。 1．1 粉末冶金法 1．1．1 熔体发泡剂发泡法这种生产多孑L泡沫金属的方法是将能够产生气体的发泡剂加入熔融金属，使之受热分解而产生气体，通过增加金属液体的粘度和高速搅拌以及恰当的温度控制，使产生的气体均匀地分布在金属液体中，冷却之后即可获得金属泡沫固体。一般采用金属钙、金属镁、铝粉等为增粘剂；发泡剂多为金属氢化物：氢化钛、氢化镉用于生产泡沫铝，氢化铒和氢化镁用于生产泡沫锌和泡沫铅。采用熔体发泡剂发泡法制备多孔泡沫金属的主要问题是孔洞的尺寸大小及其在金属基体中的分布难以控制。为解决孔洞不均匀及其尺寸过大等问题，一些研究者采取了高速搅拌、宽结晶温度范围合金、加入熔体增粘剂、控制发泡剂分解以及20世纪70年代美国在空问实验室进行熔体发泡试验等措施，但均未取得实质性进展。2O世纪80年代后期，德国不来梅市j Bremen)夫雷霍弗实用材料研究所(Fraunhofer Institute for Applied Materials Research)和斯洛伐克材料与机械学研究所对用氢化物发泡法制备泡沫铝材的技术的研究取得了极大的进展，日本Et立造船技术研究所选用火山灰作为发泡剂制备泡沫铝的研究也取得了很大的进展。 1．1．2 气体注入发泡法与熔体发泡剂发泡法相类似的气体注入发泡法是目前生产多孑L泡沫金属最廉价的方法。该方法是向熔融的金属熔体内直接吹入气体而使金属熔体发泡，发泡用的气体可以是氧气、氩气、空气、水蒸气、二氧化碳等。和熔体发泡剂发泡法一样存在着孔洞的大小及其在金属基体中的分布难以控制等问题。其关键技术是使得熔体金属具有合适的粘度，一般采取添加钙和碳化硅粉增粘剂等措施来增加金属熔体的粘度，金属的成分应保证足够宽的发泡温度区间，使所形成的泡沫孔具有足够的均匀性和稳定性，以保证泡沫在随后的收集与成型的过程中不破碎。此法最大的优点是造价低且易于工业化大批量生产。 1．1．3 其它粉末冶金法 (1)粉浆法粉浆法是用金属粉、发泡剂和有机载体组成悬浮液，将其搅拌成含有泡沫的状态，然后将其置入模具中进行加热焙烧，而得到固态的具有多孔结构的金属的方法。这种方法最初用于制作发泡Be、Fe、cu和不锈钢材料，后来也用于生成泡沫铝，但产品强度很低。 (2)散粉烧结法这个方法的原理是细小的颗粒在相互接触的情况下，通过表面张力作用可相互黏结，从而形成多孔的烧结体，这种方法被称为散粉烧结。用此方法生产铜过滤器，孔隙度一般在40％～60％。 (3)浸浆海绵烧结法海绵状的材料也可作为制造孔隙率高且均匀的发泡金属材料的暂时性支持结构。将海绵状的有机物质切成所需形状，然后用含有待加工的金属粉末的浆液渗透(悬浮液的载体是水和有机液体)；将浸后的海绵状有机物干燥以除去溶剂，然后加热使有机物体分解，最后在更高的温度下进一步加热烧结，冷却后即得到高孔隙率的三维结构的发泡金属。 (4)纤维冶金法通过机械拉拔或其它方法得到的有色和黑色金属丝，通过粉浆浇注或机械制毡圈的方法将金属丝制成毡圈，然后进行烧结，使之达到所需强度和孔隙率。所得到的金属丝粉末有机多孑L材料具有如下优点：可获得比粉末烧结更高的孑L隙率；气孔全部为相互贯通的连通孔；多孔材料即使在高孔隙率的情况下，也很容易进行弯曲加工；具有良好的透过性。 (5)添加造：fLail法在金属粉末中，添加一定比例的造孔剂，混合均匀后，通过压力加工方法(模压、挤压或轧制)获得具有一定密度、强度并含有造孔剂的预制件，将此预制件烧结，造孔剂在烧结过程中或在烧结后去除，可以获得高孔隙率(30％～90％)的通孔金属泡沫。甲基纤维素等有机造孑L剂可在烧结过程中去除，NaC1等无机造孔剂可在烧结过程后去除，孔结构可以通过造的大小和数量进行控制。 1．2 铸造法铸造法可细分为熔模铸造法和粒状物料周围浇铸法两种。熔模铸造法是先将已经发泡的塑料填充到一定几何形状的容器内，在其周围倒人液态耐火材料，在耐火材料硬化后，升温加热使发泡塑料气化，这时模具就具有原发泡塑料的形状，再将液态金属浇注到模具内，冷却后把耐火材料与金属分开，就可得到与原发泡塑料的形状一致的金属泡沫。粒状物料周围浇铸法，是先把粒状物料放置于铸型之内，在其周围浇注金属，然后把粒状物料溶解，得到泡沫金属。常见的这种既有一定耐火度又能被水溶解的粒状物料是NaC1。由于界面张力缘故，金属有时不能进入到粒状物料周围的缝隙中，在这种情况下，就需要在熔体表面施加压力(如使用活塞)或使模具有适当的负压(如连接真空泵)方可达到浇注目的。 1．3 烧结法简单烧结，就是在较高温度时物料产生初始液相，在表面张力和毛细管现象的作用下，物料颗粒相互接触，相互作用，冷却后物料发生固结而成为多孔泡沫金属。为使物料易于成型，可采用粘结剂，但粘结剂必须在烧结时除去。为提高多孔泡沫金属的孔隙率，可采用填充剂，填充剂同样也需发生升华、溶解或分解，氯化铵和甲基纤维素均可作为填充剂。 1．4 金属沉积法金属沉积法就是采用化学的或物理的方法把欲得多孔泡沫金属的金属物沉积在易分解的有机物上，有电沉积和气相沉积两种。电沉积是用电化学的方法实现制备，它主要由四个步骤组成： (1)以泡沫有机物为基体，由于它不导电，故须在酸性条件下用强氧化剂对有机物进行腐蚀，使其表面变得易于被水润湿并产生微痕，常用的氧化剂为H Cr 07／H SOJH PO 的混合物，这一步骤常称为粗化。 (2)粗化后用PdC1：溶液中的Pd 对表面进行催化，称为活化。 (3)放入镀液进行化学镀得到均匀地附着于与有机物表面导电的金属层，镀液中含有金属离子和还原剂，常见的镀层有Cu、Ni、Fe、c0、A Au和Pd，以前两种最为常用。 (4)经过化学镀处理的有机物最后进行电镀得到所需要种类的金属和厚度。必要时可把有机物在高温下进行处理使其分解l7’81。鉴于Pd较为昂贵，活化时加入PdC1 导致泡沫金属的生产成本较高，此外Pd 离子吸附在高分子材料表面又具有催化作用，会加速化学镀液的分解使其稳定性变差，故可采用Pd的代用品或进行无Pd活化工艺的研究，有的已取得了较为理想的效果。气相沉积有化学分解和物理沉积，以泡沫镍的制备为例，把CO—Ni(CO) 混合气体导入反应器内，使其通过经过表面特殊处理的高分子泡沫体，在一定波长的红外光照射下，可使Ni(CO) 分解为金属Ni和CO，Ni沉积在泡沫体表面上即为所要制备的产物。真空气相沉积则是用物理的方法实现泡沫金属的制备，它同样是采用泡沫有机物作为基体，在真空设备中使金属镍挥发沉积到泡沫有机物上面，作为加热手段的有电子束或直流电弧。 1．5 溅射法溅射法就是在反应器内维持可控盼隋性气体压力，在等离子的作用下，通过电场的作用将金属沉积在基体上，与此同时惰性气体的原子也一并沉积，升高温度，金属熔化时隋性气体发生膨胀形成一个个空穴，冷却后即为多孑L泡沫金属。 2 多子L泡沫金属的性能特点及应用多孔泡沫金属材料自问世以来，作为结构材料，它具有轻质、高比强度的特点；作为功能材料，它具有多孔、减振、阻尼、吸音、隔音、散热、吸收冲击能、电磁屏蔽等多种物理性能；因此它在国内外一般工业领域及高技术领域都得到了越来越广泛的应用。具体应用如下：利用其减振、阻尼性能，做缓冲器、吸振器，例如宇宙飞船的起落架、升降机传送安全垫、各种包装箱，特别是空运包装箱，机床床身、底座、减小齿轮振动和噪声的阻尼环、高速磨床吸能内衬，该应用也可看作是对多孔泡沫金属的吸音、隔音性能的应用；利用其电磁屏蔽、轻质和优良的吸音、隔音性能，已将其用于制作建筑业的隔音板、电子仪器外壳和电屏蔽室等结构；利用其多孔性已将其应用于化学过滤器、供净化水使用的气化处理器、自动加油的含油轴承、带香味的装饰品等；利用其轻质、高比强度的特点，用其制作浮水器、运动器材(如雪橇等)、航空航天飞行器的相应零件。据有关资料报道用多孔泡沫金属材料制造飞行器，不但有减轻重量、节省能源的好处，而且还有一个优点，即当空间站结束其使命时可以让它重返大气层，在大气层中迅速彻底地燃烧，化成气体，减少空间垃圾；利用其散热性能，已用其制作了散热器；利用其吸收冲击、减振、阻尼性能，已用其制作汽车、火车侧面与前部的防冲部件、军事装甲车冲击防护材料等 21。 2．1 电极材料随着高档电器(便携式计算机、无绳电话等)的迅速发展，可重复使用的高体积比、高质量比容量的充电电池的消耗也越来越大。高孔隙率(95％)的多孔泡沫金属对提高电池的这些性能提供了用武之地。如当泡沫镍作为电极材料用于Ni—Cd电池的电极时，电极的气液分离好、过电压低，能效可提高90％，容量可提高40％，并可快速充电，在电池行业中镍镉电池、镍氢电池、可充电碱性电池一致趋向于采用泡沫镍作为正负极板以提高容量，这是电池行业的一个突破。 2．2催化剂化学反应尤其是有机化学反应中，催化剂常常起着非常重要的作用，催化剂的表面积也是越大越好，高孔隙率使得多孔泡沫金属具有大的比表面积。化工行业中，可直接使用泡沫镍作镍催化剂，或将泡沫镍制成催化剂载体。高孔隙率的多孔泡沫金属作为支撑物有可能使催化剂高度分散，发挥更大的作用，其性能远远优越于陶瓷催化剂载体。 2．3 流体压力缓冲材料多孔泡沫金属可装在气体或液体管道中，当其一侧的流体压力或流速发生强烈波动时，多孔泡沫金属材料可以通过吸收流体的部分动能和阻缓流体透过的作用，从而使多孔泡沫金属体另一侧的波动大大减小，此效应可用于保护精密仪表。 2．4 机械振动缓冲材料在将多孔泡沫金属垫在振动部位的接合部时，利用多孑L泡沫材料的弹性变形可吸收一部分机械冲击能。据报道，密度比为0．05—0．15 g／cm 的泡沫铝可吸收的能量为20～180 MJ／m ，强大的能量吸收能力使得它有可能用于汽车的保险杠甚至于航天器的起落架，也可用作制造升降运输系统的缓冲器、磨矿机械的能量吸收衬层、汽车乘客坐位前后的可变形材料以改善安全性，优异的减振性能也使泡沫技术有可能用作火箭和喷气发动机的支护材料。 2．5 消音材料声波也是一种振动，所以声音透过多孑L泡沫金属时，可在材料内发生散射、干涉，声能被材料吸收，所以多孔泡沫金属也可用于声音的吸收材料，即消音材料，这种消音材料在气体管道和蒸汽管道中都可获得应用。 2．6 阻燃、防爆材料多孔泡沫金属既有很好的流体穿透性又可有效地阻止火焰的传播且自身有一定的耐火能力，于是可放置在输运可燃性液体或气体的管道中以防止火焰的传播，因为流体在输运速度增加时可能会着火(声速在接近爆炸限时会产生约15 MPa的压力)。实验表明【13】，6 mm厚多孔泡沫金属就可阻止碳氢化合物燃烧速度为210 m／s的火焰，其作用机理可以解释为当火焰中的高温气体或微粒穿过多孔泡沫金属材料时，由于发生迅速的热交换，热量被吸收和散失，致使气体或微粒的温度降到引燃点以下，火焰的传播被阻止。 2．7 自发汗冷却材料把固体冷却剂熔化渗入由耐热金属制成的多孔骨架中，在经受高温时这种材料内部的冷却剂会发生熔化和气化而吸收大量的热能，从而使材料在一定时间内保持冷却剂气化温度的水平，逸出的液体和气体会在材料表面形成一层液膜或气膜，可把材料与外界高温环境隔离，此过程可一直进行到冷却剂耗尽为止，由于冷却机理相当于材料本身“发汗”，故有自发汗冷却材料之称。 2．8 发散冷却材料发散冷却是一种先进的冷却技术，它是迫使气态或液态的冷却介质通过多孔材料，使之在材料表面建立一层连续、稳定的隔热性能良好的气体附面层，将材料与热流隔开，得到非常理想的冷却效果。以液氢一液氧发动机推力室喷注器面板为例，采用发散冷却后，它的一面为一150 c的氢气，另一面为3500℃的燃气，而材料的热面温度仅在80～200℃之间。用于发散冷却的多孔材料，渗透量必须能够准确地控制在合理的范围内，透气均匀，孔道曲折小，介质流动通畅，并且要满足作为防热结构材料的基本要求，具有一定的强度、刚度和韧性，选用抗氧化性能好的材质，以防止意外氧化堵孔，烧结金属丝网多孔泡沫材料是其最佳选择。 2．9 过滤材料把多孔泡沫金属制备成适当的形状，它就可以作为过滤材料从流体(如水、溶液、汽油、润滑油、冷冻剂、聚合物熔体)中滤出固体或悬浮物。常用的多孔泡沫金属的材质为青铜或不锈钢。在腐蚀性很强的流体中，则需采用贵金属(如Au)。 3 关于制备方法的几点认识综上所述，多孔泡沫金属材料的优异特性无疑会使其在许多领域发挥越来越大的作用，多孔泡沫金属应用的推广程度取决于材料性能对使用目的的适应程度和多孔泡沫金属的制备成本。多孔泡沫金属的制备工艺不同，所得到的多孔泡沫金属的产品质量和成本也有差别。一般说来，电沉积制备出的多孔泡沫金属的孔隙率高且非常均匀，但工序长，操作繁琐，成本较高；用化学分解法制备的多孔泡沫金属对于泡沫镍而言存在封孔问题和残碳问题；真空气相沉积制备多孔泡沫金属的操作条件严格，沉积速度慢，投资大，生产成本高；发泡法的技术一般则比较复杂，难于掌握，且主要用于低熔点金属泡沫的制备上；熔模铸造法仅适用于低熔点的金属和合金(如Al，Pb，sn等)；粒状物料周围浇铸法可以得到形状非常复杂的铸件；如果利用金属纤维而不是金属粉末进行烧结以得到多孔泡沫金属，则可制备出尤其适用于筛网制造的材料；溅射法是目前所知道的在多孔泡沫金属中保留惰性气体最有效的方法，并且可用于泡沫非金属的制备。由于电沉积法制备的多孔泡沫金属孔隙率高、均匀性好、产品合格率高，且设备投资小，故是一种非常有前途的方法。采用无钯制备有望降低成本，有关工艺的完善和改进仍需进一步研究，并且，随着社会环保意识的增强，探求三废排放尽可能少的工艺生产多孔泡沫金属是一种必然趋势。此外，随着市场需求的发展，多孔泡沫金属向大面积、合金化发展以满足更多领域的需求也是一种趋势。采用高自动化生产工艺以提高生产效率则是多孔泡沫金属生产的努力方向。; 7186 次阅读|0 个评论

[转载]分享--汪卫华老师写的《金属玻璃研究简史》: 热度 2 郑玉峰 2011-10-30 23:25; 前天收到汪老师的邮件，分享他的这篇文章。他说这是他个人对纪念金属玻璃50年的一点贡献。他在邮件中写道：听说目前国内在金属玻璃领域学习的研究生有几百人，他们可能不太了解这段历史，而且金属玻璃的研究目前有处于关键时期。所以，觉得应该写写这段历史，希望能对年轻学生有些帮助和启迪。了解金属玻璃的历史，就会会发现，金属玻璃领域的工作和成果并不是天才的工作，而是具有耐心的平凡人通过艰苦努力、持续的工作做出的杰出成就。另一个目的是希望这类科普文章能吸引更多的优秀年轻人加于这个领域。汪卫华-金属玻璃简史.pdf 我希望非晶合金的生物医学应用也能得到更多人的关注和加入。^_^; 3602 次阅读|3 个评论

[转载]一次让人惊悚的成长---卢柯---38岁当选中国科学院院士: 热度 1 hongleiwang 2011-10-26 12:21; 卢柯，男，1965年5月，生于甘肃华池，汉族，研究生学历，工学博士学位，原籍河南汲县，中国科学院金属研究所所长、研究员，上海交通大学材料科学与工程学院院长，著名材料科学专家，中国科学院院士，九三学社社员。　　1981年08月至1985年09月，在南京理工大学金属材料及热处理专业学习；　　1985年09月至1988年08月，中国科学院金属研究所材料学专业硕士研究生，师从已故中科院院士王景唐；　　1988年08月至1990年01月，中国科学院金属研究所材料学专业博士研究生，师从王景唐；　　1990年01月至1993年01月，任中国科学院金属研究所助理研究员、副研究员；　　1991年9月至1993年3月公派德国马普金属研究所高级访问学者）；　　　1993年1月，晋升中国科学院金属研究所研究员；　　1995年1月开始聘任中国科学院金属研究所博士生导师；　　1997年7月至2001年2月，任快速凝固非平衡合金国家重点实验室主任；　　2001年2月至2001年7月，出任沈阳材料科学国家（联合）实验室主任；　　2001年，中国青年五四奖章获得者。　　2001年7月，出任中国科学院金属研究所所长；　　2003年11月增选为中国科学院院士（年仅38岁）；　　2004年3月，当选2003年中国青年年度科学家。　　2005年2月至2006年8月，任九三学社辽宁省副主委；　　2005年4月，被有350余年历史的德国科学院增选为该院院士。　　2006年8月至2006年12月，任九三学社辽宁省副主委、沈阳市副主委；　　2006年12月至2007年12月，任九三学社辽宁省副主委、沈阳市主委；　　2007年12月，任九三学社中央常委、辽宁省副主委、沈阳市主委。　　2008年01月，当选为政协沈阳市第十三届委员会副主席。　　他是材料科学专家，主要从事金属纳米材料及亚稳材料等研究。发展了一种制备无微孔隙和界面污染金属纳米材料的新方法——非晶完全晶化法，系统研究了金属纳米材料的结构性能关系及结构稳定性，揭示了纳米材料的本质结构特征和性能，发现了纳米金属铜在室温下具有超塑延展性。深入研究了非晶态合金的晶化微观机制和纳米晶体的熔化行为及过热机制，建立了过热晶体熔化的动力学极限理论，并获得了金属纳米薄膜的稳定过热。发展了利用表面机械变形处理实现金属材料表面纳米化的新技术，并大幅度降低了铁的表面氮化温度。 1988年，卢柯放弃去日本读博士的机会，留在中科院当起了土博士。这期间，他在国际学术刊物上发表了十几篇论文，修正了被引用10年的英国科学家斯考特等人确定的Ni-P非晶合金晶化产物间的位向关系，并提出非晶态金属的新的晶化机制，因此于1989年荣获首届“中国科学院院长奖学金特别奖”。这之后，一系列的荣誉不断降临到他的身上：2001年，被中科院任命为金属研究所所长；2003年11月，年仅38岁增选为中科院院士；2004年3月，当选2003年中国青年年度科学家；2005年4月，被有350余年历史的德国科学院增选为该院院士。　　中科院能放心地把金属所的帅印交给36岁的卢柯，足可证明卢柯在我国材料界的领军地位。　　的确，那时的卢柯不仅是我国材料界的先导人物，在国际上也风头正劲。1998年，国际亚稳及纳米材料年会(ISMANAM)授予卢柯ISMANAM金质奖章, 以表彰他对这一新兴领域的杰出贡献；1999年，卢柯当选为国际纳米材料委员会，成为该委员会中惟一的中国籍委员。 1990年，刚刚博士毕业的卢柯在美国的《J.Appl.Phys》及《Scripta Metall.Mater》杂志上发表论文，提出了制备纳米晶体的一种新方法——非晶完全晶化法，该方法具有工艺简单、晶粒度易于控制、界面清洁且不含微孔洞等优点。1994年，国际学术刊物《Mater.Sci.Eng.Reports》邀请卢柯撰写关于非晶完全晶化法的专题综述，这意味着该制备方法在国际纳米材料界得到同行的广泛认可，成为当今国际纳米材料的3种主要制备方法之一。该制备方法的确定，使我国的纳米晶体研究领域进入国际先进行列。　　卢柯曾经说过，“我非常有幸，从事了这个全世界都关注的研究领域。”从某种角度说，中国的材料界非常有幸，有疯狂热爱科研的卢柯在研究这个课题。卢柯似乎天生就是科学家的材料。上研究生的时候，他就具备了从事科研的良好素质：他有看待失败的从容心态，有坚持到底的顽强毅力和强烈的自信心，没有青年人的心浮气躁。1984年底，当卢柯准备考研的时候，黄日华、翁美玲版的《射雕英雄传》开始热播，其他考研的同学都忍痛放弃了，只有卢柯一集不落地坚持看完。这个性情内向的19岁的年轻人很有定力，目标明确，做事扎实而不刻板。那时，他开始有了严格的时间表和工作计划。20年来，他一直恪守着这个时间表，现在，他依然每天工作到晚上10点。他16岁上大学，30岁成为博士生导师，32岁担纲“快速凝固非平衡合金国家重点实验室”主任，以令人惊悚的速度跑在纳米领域的最前沿。　　卢柯认为，科技的发展很大程度上取决于人的思想观念的发展，尽管在中国做尖端科研的条件与国外比有不小的差距，我们也许没有充足的资金、没有最先进的设备，但能不能做好主要取决于人，人的作用是不可替代的。　　Nothing is impossible(没有什么事情是不可能的)！　　Game is never over(游戏永远没有结束)！　　这是卢柯经常勉励学生的几句话，也是卢柯之所以能成为今日卢柯的至尊法宝。上帝似乎给了卢柯一双探索科学之门的眼睛，让他能够在最简单的看似平常的东西里，发现出被忽略的东西。卢柯的一系列重大发现都是在“破铜烂铁”里找到的。他在发现中品尝到研究的乐趣，不断地发现，不断地受到鼓舞，眼界越来越开阔。他看到了那么多可做的，多得做不完的事情。他常常跟学生说，任何事情你都不可以说，别人做过了，我没戏了。科学研究永远需要冒险的勇气。要敢于想别人之不想，做别人之不做。前几年的诺贝尔物理奖得主，在陶瓷里找到了超导，在塑料里找到了超导，这是人们想都不会去想的事情。　　2000年，卢柯在极具影响力的《科学》(《 Science 》)杂志上发表了第一篇论文。让他赢得了这份国际权威刊物入场券的论文，曾经17次易稿。　　这篇论文受到了世界同行的高度好评。纳米材料“鼻祖”葛莱特教授认为，卢柯课题组的这项工作——发现了纳米金属铜在室温下具有超塑延展性而没有加工硬化效应，延伸率高达5100%——是“本领域的一次突破，它第一次向人们展示了无空隙纳米材料是如何变形的”。　　2003年1月，《科学》又发表了卢柯等人的一项最新科研成果：将铁表层的晶粒细化到纳米尺度，其氮化温度显著降低，从而为氮化处理更多种材料和器件提供了可能。这是卢柯科研小组取得的又一个突破性进展，被评为 2003 年中国十大科技进展之一。　　2004年4月16日，《科学》杂志发表了卢柯课题组的最新成果：采用纳米尺寸的生长孪晶强化金属的新途径获得了同时具有超高强度和高导电性的铜。而按照以往的经验，对铜进行强化以后，会使其导电率有所下降。这一成果的创新性在于，把难以统一在一起的性能统一在了一起。　　《科学》杂志的评审人认为，这是一个十分重要的突破，是其他任何强化技术无法达到的。它“再次用极为漂亮的实验结果演示，通过在纳米尺度上的结构设计可以从本质上优化材料的性能和功用”。　　《自然》杂志的评价是一个疑问句——“在一个被认为不可能的事情里怎么还会做出东西来？” 　　身为中科院金属所所长的卢柯把他的工作描述成：我是个班长，领着团队在做事。金属所的氛围非常好，每个人在这里都能找到自己合适的位置。在中科院金属研究所里，有10个人是杰出人才基金获得者。平和的心态、深入地思考、踏实地做事，卢柯身上的品质已经成为这个团队的集体面貌。　　卢柯认为，现在是中国各个领域发展的最好时期，也给材料学的研究创造了最好的机会。中国工业化的进程对材料学科提出了许多严峻的、亟待解决的问题。面临资源减少、原材料价格上涨、环境污染等问题，如果不发展更先进的材料，中国工业化的成本将是惊人地巨大。能不能拿出更新的技术，少消耗资源，少消耗能源，少污染环境？能不能做出环境友好的材料，研制出少产生或不产生二氧化碳的能源，来保护我们的环境？能不能研制出高质量、低成本的加工技术？能不能研制出更先进的材料制造我们自己的火星探测器，制造我们自己的航天飞机？卢柯和他的团队任重道远。　　卢柯说，“在国际上我们有几个领域已经跑在最前面，但整体水平与欧美发达国家相比，还是有差距的，我们实验室的使命就是要缩短这种差距。” ps：我觉得这是一个神人！; 2958 次阅读|2 个评论

金属电极的光透过率: 热度 2 wangshu 2011-10-22 09:09; 这是经验值， Al的透过率很差，10nm时只有20~30，5nm时只有40%； Au和Ag的透过率好，Au要略好于Ag， Au在20nm时为50% Ag在10nm时为80% 无出处，无波长范围，~~~~~~~~~~; 个人分类: 物理|3822 次阅读|6 个评论

断键与非键10：Au-Au单键断裂极限及纳米线超塑性机理: ecqsun 2011-10-20 23:19; 超高真空 TEM 在线拉伸观测结果： 1 在4K温度时，Au-Au单键的断裂长度为0.23-0.25纳米； 2在室温度时，Au-Au单键的断裂长度为0.29-0.48纳米；数据发散，而引起争辩； 3 块体中Au-Au单键长度为0.29纳米；现有模型分歧： 1 Au-X-Au-X-Au 链形成 (X = H, He 4 , C, O, N, CO,...不可测)后 Au-X-Au间距； 2 电荷积累而改变原子键作用势；二阶倒数拐点对应断裂；问题提出： 1 H不能同时与两原子成键见并具有质脆效应；He 4 无法与金属成键； 24K温度Au-Au单键的断裂长度远小于块体中Au-Au单键长； 3 荷电效应只能产生的0.42 纳米断裂极限; 4 为何只有金才能在室温下成链; 解析原理： 1Au-Au单键可以同过力学拉伸或加热使其断裂；两者所需能量相等； 2 由此导出断裂极限应变与exp 成正比； 3 按BOLS理论，Au-Au单键中金原子配位数有12降到2；长度由0.29纳米降到0.21纳米(70%); 熔点由1337K降到320K(1/4.2倍); 结果与发现： 4 理论与实测吻合表示，室温断裂发生在298+-6K范围内； 5 4K断裂应变为15%；室温断裂应变为401-150%； 6 证明Au-Au链在室温下为准液态；此时断裂极限对温度极为敏感； 7 其它金属应在温度为T=Tm(块体)的1/4.2 稍低形成和断裂； 8 可拓展到对其它纳米线的室温高塑性的理解；在固态和液态之间存在高塑形准液态。 http://www3.ntu.edu.sg/home/ecqsun/rtf/PRB-MC.pdf; 个人分类: 介观力学|4639 次阅读|0 个评论

提出金属玻璃的“剪切带韧性”概念: 热度 5 mqjiang 2011-10-13 20:38; 提出金属玻璃的“剪切带韧性”概念在对金属玻璃剪切带行为的研究中，一个非常关键的问题是：不同材料体系中剪切带扩展到失稳之前所耗散的能量是多少？这个能量反映了不同体系对于剪切带扩展的抵抗力，可以来表征剪切带扩展的材料敏感性。最近，我们基于大量动态剪切实验，获得了金属玻璃中纳米尺度剪切带扩展相关的第一手实验资料。基于实验结果，建立了一个剪切带扩展的理论模型，其中考虑了动量、能量（温度）以及质量（自由体积）的平衡。得到了剪切带扩展临界时间、剪切带厚度、临界耗散能的解析表达。基于这个临界能，引入了剪切带韧性（Shear-band toughness）的概念。这一概念对于理解金属玻璃材料中剪切带扩展机理以及材料断裂韧性的改善都具有重要意义。这个工作发表在Acta Materialia。全文下载： Acta Mater 2011-Jiang.pdf 在本月敦煌召开的中国非晶合金年会上，向国内同行介绍了相关工作。; 个人分类: 学术研究|7548 次阅读|7 个评论

韧性金属玻璃体系的动态裂纹分叉失稳与路径稳定: 热度 1 mqjiang 2011-10-13 20:05; 最近，我们通过帽形试样的动态剪切技术实现了一种典型韧性金属玻璃体系的I型（张开型）动态断裂。非常有趣，我们发现这一动态裂纹起始于II型剪切，然后通过塑性微孔洞的成核与联结扩展。对应的断裂面形貌演化序列为：河流状纹理、韧窝和孔洞组成的人字形区、微分叉，见下图所示。通过计算发现，微分叉对应的裂纹扩展速度大概是瑞利波速的50%。最后，基于裂纹扩展的能量最小原理，解释了分叉的子裂纹所呈现的方向稳定性问题。这个工作发表在Intermetallics上。全文下载： Intermetallics-2011-Jiang.pdf; 个人分类: 学术研究|6679 次阅读|1 个评论

石墨烯之魂9: 类金属与类半导体特性及机制: ecqsun 2011-10-11 23:12; 1 扶手椅型边界显类半导体态：近距悬键电子间准双键形成 2 锯齿型边界显类金属态：等距悬键电子的孤立与极化（狄拉克-费米极化子） 3狄拉克-费米极化子处于费米能级形成杂质态-高群速度，低有效质量，非零自旋，高迁移率，等 4 边界处键相对短且强，导致局域致密钉扎，从而极化近邻的孤立悬键电子。 5 断键导致的局域量子钉扎与极化实为起因。 Dominance of Broken Bonds and Unpaired Nonbonding π-Electrons in the Band Gap Expansion and Edge States Generation in Graphene Nanoribbons http://www3.ntu.edu.sg/home/ecqsun/rtf/JPCC-NGR.pdf Graphene nanoribbon band-gap expansion: Broken-bond-induced edge strain and quantum entrapment http://www3.ntu.edu.sg/home/ecqsun/RTF/Nanoscale-GNR-Eg.pdf; 个人分类: 石墨烯|3891 次阅读|0 个评论

光为什么能透过玻璃，而不能透过金属？其物理机理是什么？: liyq 2011-9-7 20:37; 将我半年前在仪器信息网上发起讨论的一个问题转载如下。原文见： http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110414/3247550/ 关于仪器信息网仪器论坛祥子和tutm两位版主以及其他网友的热情讨论。我希望能在这里和更多的网友讨论这个问题。思考一个问题：光为什么能透过玻璃，而不能透过金属？其物理机理是什么？或者说：金属为什么能吸收光子，而玻璃不能？祥子提供1 祥子提供2; 个人分类: 光学基础|8034 次阅读|1 个评论

招外校推免硕士研究生1名-急: 热度 2 郑玉峰 2011-9-6 19:37; 本实验室现拟招收一名免试推荐硕士研究生，具体要求参考 http://www.coe.pku.edu.cn/subpage.asp?id=3410 背景：现就读的是金属材料为主的材料学本科专业，具备本校的免试外推指标。有兴趣者速发邮件与我联系。; 3450 次阅读|2 个评论

金属也会疲劳: 热度 11 xbyang 2011-5-6 09:36; 　　2011年4月1日下午，美国西南航空公司一架波音737客机因飞行途中机身破损紧急降落亚利桑那州一座军事基地。乘坐这次航班的乘客布伦达·里斯说，她当时听到“类似枪声”的声音，随后氧气面罩落下，飞机突然下坠，一些乘客因缺氧昏倒。飞机在5分钟内急降7600米，所幸飞机成功迫降，仅一名空乘人员受轻伤。事故发生后，航空安全专家赶赴现场进行检查。调查结果显示，这次事故是机身破损引起的，飞机中段过道上方机身有一个1.8米长的破洞。　　安全专家表示，机身出现破洞是由金属疲劳现象引起的。人累了就会有疲劳的感觉，想不到金属也会疲劳。人过度疲劳后会导致个体的生病或死亡，而金属疲劳会造成更大的伤害，它可能导致某个人类群体的死亡！这绝不是危言耸听。如果美国这次飞机破损现象处置不当，则很可能出现大的安全事故。在历史上，一些金属大桥的断裂、房屋的倒塌、车祸、飞机失事，都是因金属疲劳而引发的重大事故。　　金属为何会疲劳 1998年6月3日，德国一列高速列车在行驶中突然出轨，造成100多人遇难身亡的严重后果。事后经过调查，人们发现，造成事故的原因竟是因为一节车厢的车轮内部金属疲劳断裂，从而导致了这场近50年来德国最惨重铁路事故的发生。实践证明，金属疲劳已经是十分普遍的现象。据150多年来的统计，金属部件中有80％以上的损坏是由于疲劳而引起的。　　为了说明金属也会疲劳，我们先来做一个小实验。找一把铝合金汤匙，然后从汤匙柄的根部将汤匙微微弯曲数次，最后金属将因为过度疲劳而断裂，就像人过度疲劳会生病一样。这个实验是很有名的，曾经有一些所谓的“气功大师”用这个实验来显示他们的“特异功能”，后来被媒体揭穿了，结果那是人人都能做的事情，只是需要一些遮人耳目的小技巧罢了。　　人的疲劳感觉来自于长期的劳累或一次过重的负荷，金属也是一样。金属的机械性能会随着时间而渐渐变弱，这就是金属的疲劳。在正常使用机械时，重复的推、拉、扭或其他的外力情况下都会造成机械部件中金属的疲劳。这是因为机械受压时，金属中原子的排列会大大改变，大大的压力会使金属原子间的化学键断裂而导致金属裂开。其实，不仅仅是那些安全专家会遭遇到金属疲劳的问题。在人们的日常生活中，也同样会发生金属疲劳带来危害的现象。一辆正在马路上行走的自行车突然前叉折断，造成车翻人伤的后果。还有其他一些因金属疲劳导致的日常生活中的小事故，比如，炒菜时铝铲突然意外折断，导致油沫飞溅到脸上而出现烫伤；挖地时，铁锨突然断裂，可能令人摔一跟头。　　为金属做体检　　1979年5月25日，一架满载乘客的美国航空公司DG—10型三引擎巨型喷气客机，从芝加哥起飞不久，就失去了左边一具引擎，随即着火燃烧，然后爆炸坠地。机上273名乘客和机组人员无一幸免。这是世界航空史上最悲惨的事件之一。事后，有关当局对这架失事飞机的残骸进行检查后发现，这架飞机上连接一具引擎与机翼的螺栓因金属疲劳折断，从而导致引擎燃烧爆炸。1979年空难与美国最近的这次航空事故比较类似，都是金属疲劳引起的，只不过1979年金属发生疲劳的部位更加关键。　　由于金属材料的疲劳一般难以发现，因此常常造成突然的事故。早在100多年以前，人们就发现了金属疲劳给各个方面带来的损害。但由于技术的落后，还不能查明疲劳破坏的原因。在第二次世界大战期间，美国的5000艘货船共发生1000多次破坏事故，有238艘完全报废，其中大部分要归咎于金属的疲劳。直到出现了电子显微镜之后，人类在揭开金属疲劳秘密的道路上不断取得了新的成果，才开发出一些发现和消除金属疲劳的手段。　　科学研究表明，金属疲劳并非完全难以检测。近年来，应用科学的检测手段避免了不少因金属疲劳而可能发生的事故。科学家证实，汽车刹车突然失灵而掉下悬崖、飞机发动机突然爆裂、强风使铁桥崩塌等惨祸发生前，刹车、机身、桥梁上都会产生异常震动，这实际上就是“金属疲劳”的一种征兆。所以，当工程师设计飞机、汽车、桥梁或其他机械时，都必须考虑到金属疲劳问题，并对这些金属建筑或机械定期“体检”，以确保安全。　　所有金属表面都存在微小缺陷，有的肉眼看得见，有的肉眼看不见。这些瑕疵都会使得应力在该处产生，从而导致金属开始裂开，所以，当一次负载过重或是多次猛烈晃动，都会导致金属疲劳而从瑕疵处裂开。现在，冶金学家使可以用显微镜来检视金属表面看不见的瑕疵，他们研究如何以最好的方法来保护金属，以免使得金属疲劳。　　给金属过度加压或扭转会导致金属疲劳，由于这个原因，在使用金属部件时，工程师必须要测试金属的结构，用电子计量器可以测量压力以及因压力所造成的伤害。冶金学家通过研究金属的破裂状况，能更加了解金属的结构，以便如何研究减少金属破裂的概率。　　日本原子能研究所的研究人员还研制出了一种“聪明涂料”，这种涂料初看和普通涂料没什么区别，但实际上涂料中掺入了钛酸铅粉末。将“聪明涂料”涂在金属板上，再敲击金属板使其震动，结果涂膜中会产生电流，这便可作为研究人员分析金属疲劳程度的信息。例如，将“聪明涂料”涂在飞机机翼上，然后经常测定涂膜中产生的电流，一旦发现异常电流，立即实施紧急精密检查，及时查明原因，便可排除事故隐患。　　让金属“强身健体” 　　在现今这个机器时代和未来的机器人时代，如何防止金属疲劳显得尤为重要。现在人们已经知道了一些改进和强化金属，相当于提高了金属的“健康”程度，可以让金属尽量少出现“疲劳”现象。　　古人就知道了如何让金属“强壮”的方法，那就是锻炼它们，令它们“百炼成钢”。现在我们所说的“锻炼身体”一词，其实就来源于对金属的锻炼，我们应该像锻炼金属一样锻炼自己的身体。锻炼金属的方法是热处理，例如对钢不断回火和捶打，使其韧化，减弱金属容易疲劳的特性。　　人们想到的另外一个方法是向单一金属中掺入其他物质，填补金属中的空隙和瑕疵。如果掺入的物质是金属，就可以制造出合金，用两种金属相互填充空隙的方法来弥补瑕疵，并使得金属强度增高。向金属中加入碳，也可以弥补金属中的瑕疵，制造出高强度碳钢。在金属材料中添加各种“维生素”，也是增强金属抗疲劳的有效办法。例如在钢铁和有色金属里，加进万分之几或千万分之几的稀土元素，就可以大大提高这些金属抗疲劳的本领，延长使用寿命。　　在设计机械时，也应尽量减少可能发生的金属疲劳事故。比如，可以消除零件上的薄弱环节，减少开孔、挖槽、切口等，因为疲劳裂纹常常发生在这些地方；提高零件表面的光洁度，保护表面不受生锈腐蚀之害，加工粗糙所产生的刻划痕以及材料锈腐之处，都是容易产生微细裂纹的；对零件表面进行强化处理，比如，辗压零件的表面，使材料表面强化，从而不易产生微细裂纹。　　随着科技的进步，已经研制出更多含有金属的复合材料，如金属和玻璃纤维或塑料的合成物。这些复合材料使得金属不但保留了原来的强度，而且增加了纤维和塑料的韧性，使得金属不再轻易疲劳。; 9913 次阅读|12 个评论

CCD二极管阵列流动注射测定金属（英文）: zouxl1113 2010-11-19 15:44; CCD二极管阵列流动注射测定金属（英文）; 个人分类: 科研论文|2333 次阅读|0 个评论

七种金属: xbyang 2009-9-28 09:02; 人因为会制造和使用工具而从一般动物中分离出来，而成为唯一的智能群体。在人类文明发展史上，经历了一个由石器时代到金属时代的过渡。金属时代（包括青铜时代和铁器时代）的到来为人类文明带来了新的曙光，人们发现了至今仍然广泛应用着的七种金属，它们是金银铜铁锡铅汞。下面讲讲这七种金属的发现过程及对人类发展的影响。黄金时代大约在5000多年前，即公元前3000年，四大文明古国的埃及已经建立起来，首都开罗已经是一个繁华的城镇了。每逢赶集的时候，这里的人群熙熙攘攘。一天中午，安静而有序的城镇却出现了骚乱，人们争相涌向一个地方，透过围得密密的人群，人们发现开罗有名的旅行家里希尔正拿着一块黄灿灿的东西，里希尔说这是神赐予人类的宝物，他把它称作黄金。很快，开罗城拥有黄金的人都变得富有起来。人们纷纷去寻找金子，河滩上的沙地里站满了寻找金子的人群，开始只有很少几个幸运儿找到成块的金子，后来人们注意到沙子中混着一些金沙，人们就发现了披沙淘金的方法。后来人们又发现了平地掘井开采山金的方法，使得金子的产量更大了。就在里希尔发现金块后不久，他又发现了银子。一个寒冷的夜晚，里希尔和同伴围着一堆篝火聊天。第二天，就在他们快要启程的时候，里希尔扒拉一下火堆，他是一个细心的旅行家，每次出发前他总是要检查自己住的地方以免有东西丢失，这次检查他不但没有发现丢失的东西，火堆里的扒拉出来一些亮闪闪的东西却引起了他的注意，一个伟大的发现意外地产生了。里希尔发现这种新的金属与金子的特性十分类似，也是沉重而柔软，用手捏捏就能使它变形，他把这种金属命名为白银。后来人们沿用了里希尔意外发现的这个方法，即用篝火灼烧银矿石而得到银，这实际上是一个简单的化学还原反应，木炭把银矿石中的硫化银还原成银。青铜时代 1939年正值我国抗日战争最艰苦的一年，这时考古界的一件重要发现在战火中诞生了，在安阳市武官村出土了一个殷代的庞然大物：司母戊大方鼎。这个大家伙重大875公斤，需要十二个强壮的成年男子才能抬得起来，可见当时铸造之不易。司母戊鼎是目前世界上出土的最大的青铜器。经检测，铜占84.11％，锡占11.64％，铅占2.79％。这个青铜器是我国青铜冶铸鼎盛时期的产物，从它的纹饰、构造等都反映了这个时代青铜冶铸的高超技术。人类对铜的使用并非是从青铜而是从纯铜开始的。考古学家在伊朗西部的一些地区发现了大约公元前7000年前使用的小型铜器件，如小针、小珠和小锥等等。大英博物馆里收藏有5000年前苏美尔人铸造的铜牛头和3500年前埃及人制作的铜镜和铜制工具。在西亚地区，铜矿石裸于地表，人们在铜矿石上燃烧炭火，便会还原出与绿色矿石颜色不同的红色铜来。由于纯铜硬度低，并不太适合于制作生产工具，后来，人们就有意识地在炼制铜矿石时掺入其他矿石，以制成铜的合金来提高工具的硬度。在我国，先秦的古籍《考工记》中记载了有名的六齐规则，即是青铜的六种配方，这套配方规定了铜和锡的不同比例造成的青铜的不同用途，其实质是比例不同硬度不同。据考古推测，这时人们已经能够制得纯铅和纯锡了。从商代的墓葬中先后发现了铅爵、铅戈和铅斛等纯铅制品。铅属于重金属，因而铅及其化合物都有毒，古人开始因不了解这一点而大吃苦头。古罗马人曾经就喜欢用铅制的水管，考古发现古罗马人的尸骨上常常有黑色的硫化铅斑点，这就是由于使用了铅管里的水而导致的慢性中毒。后来人们渐渐认识到这一点，就不再使用铅制的器具作为饮食用具了。锡由于其延展性好而易制成薄片，而且在常温下不易氧化，所以自古以来就被用来包裹器具。我国曾出土国几具殷代的虎面铜盔，其中一具很完整，内部红铜相当完好，外面镀了一层很厚的锡，锡层精美，至今仍光亮如新。这说明当时的人们不但认识到锡层美观，而且可以防腐。纯的锡器没有保存下来的，这是因为锡很怕冷，周围温度一旦低于13℃就会发生相变，变成粉末状的灰锡，这种现象被称为锡疫。铁器时代人类对铁的最早知识来源于从太空降下来的陨铁，埃及人称它为天铁，在西亚的一些游牧部落里还有一种有趣的传说，他们说铁既然是从天上降下来的，那么天空一定是个大铁盘。人们发现铁的硬度要比铜或青铜都大得多，尽管四处传说铁只有天上才有，但还是有一些不遵从祖训的年轻人企图在人间发现铁。大约在公元前2200年，西亚的赫梯人已经会冶炼和使用铁器了。公元前1290年，埃及国王致信赫梯国王要求提供一些铁，赫梯国王回信答应给他提供一把钢剑，但要求用黄金来交换，可见当时铁还是一种贵重的金属。赫梯国王还在信中炫耀说：在我们的国土上，铁和尘土一样平凡。早期的冶铁技术也大多是采用固体还原法，冶炼时，将铁矿石和木炭一层一层地堆放在炼铁炉中，点火燃烧，产生一氧化碳，从而使铁矿石中的氧化铁还原为单质铁。早期的铁由于冶炼温度很低而性能很差，是含大量碳氧杂质的合金，古人称之为恶金。我国在解放初期大炼钢铁的时候，由于地方上不少土高炉温度上不去，而生产了不少没有价值的恶金。后来人们逐渐发现了升高炉温的方法而炼出了性能较好的生铁，继而发明了用退火的方法柔化生铁而得到低碳钢。后来人们进一步发明了熟铁和钢的冶炼方法，铁在生产中从得以广泛应用。汞和炼金术七种金属为人类文明带来了新的曙光，但也是这七种金属，使人类陷入了某种神秘的境地，古代的人们天真地认为世界上只有这七种金属。他们认为金属起源于水银（汞的俗名）和硫磺，实际上，水银是一种银白色的液体金属，颜色和外观与银类似，铜铁锡铅都能溶于水银形成与金银类似的合金──汞齐；水银与硫磺化合后会生成黄色的硫化汞，与黄金类似。基于水银和金属的这些特性，同时人们也认识到水银的化合物并非金银，炼金家们认为应该有一种特别方法可以使便宜的金属铜铁锡等变成贵重金属金银，他们称转变的秘方是一种叫哲人石的东西，但千百年来，哲人石只是炼金家的一种幻想，谁也没有发现这种东西。俄国学者莫洛佐夫写了一首题名为《七种金属》的诗歌来描述炼金家的这种思想，诗的译文如下：世界由七种金属造成宇宙啊，她赋予我们铜铁银锡铅金各种金属之父是硫磺水银则是他们的母亲这种被科学史界称为化学萌芽的炼金术虽然给化学发展积累了一些资料，但由于他们远离生活和实践，一味地靠逻辑推理，从而导致了这种科学探索的失败。一直到九十年代的今天，在我国仍然有不少人存在着一些关于科学的天真幻想，这就给一些科学骗子以得逞的机会。八十年代的永动机，九十年代的水变油，就是很明显的科学骗局。从历史到现实，都很好地说明了，科学不能以幻想为基础，而只能以正确理论指导下的实验为基础。; 个人分类: 未分类|5717 次阅读|2 个评论

走上材料之路: shx44 2009-9-8 17:07; 开学都有上十天了，感觉自己还没适应过来。从计算机专业跨到材料科学工程专业是我大学最后一年作出的选择，我不知道是不是正确选择。从大学对材料科学感兴趣的那时开始，我就感觉材料是一片非常有前途的领域，中国材料领域现在不太发达，不仅仅是中国，就整个世界的材料科学也是处在一个摸索的阶段，材料在近一些年来尤其显现出重要性。材料还未形成一个成熟的科学体系。功能材料和结构材料的应用已经覆盖了大部分领域。尤其是功能材料。铁电材料、智能材料、隐身材料更是一种趋势。材料的前途的是光明的。以前没涉及到材料的很多专业知识，现在基本上从零开始，感觉挺累的。但是我想既然是我自己选择的道路，就必须坚持，选择了材料就得在材料领域做出点什么成就出来。走上材料这条路，我不后悔！; 个人分类: 生活点滴|2769 次阅读|3 个评论

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