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1、几种新型金属材料（1）形状记忆合金形状记忆合金是在60 年代初期发现的，它是一种特殊的合金，有一种不可思议的性 质，即使把它揉成一团，一旦达到一定温度，它便能在瞬间恢复到原来的形状。由镍和钛 组成的合金具有记忆能力，称为NT合金。首先将预先加工成某一形状的这种NT合金，在300C1000C高温下热处理几分钟至 半小时，这样NT合金就会记忆住被加工成的形状。以后在室温下无论形状怎样变化，一 旦将它的温度升至一定温度时，它就会恢复成原来被加工成的形状。形状记忆合金的结构尚未完全探明，为什么金属会记住某些固定形状的问题也还没有 完全搞清楚。据科学家推测，金属的结晶状态，在被加热时和冷却时是不同的，虽
2、然外表 没有变化，然而在一定温度下，金属原子的排列方式会发生突变，这称为“相变”。能引 起记忆合金形状改变的条件是温度。分析表明，这类合金存在着一对可逆转变的晶体结构。 如含有 Ti 和 Ni 各为 50的记忆合金，有两种晶体结构，一种是菱形的，另一种是立方体 的，这两种晶体结构相互转变的温度是一定的。高于这一温度，它会由菱形结构转变为立 方体结构；低于这一温度，又由立方体结构转变为菱形结构。晶体结构类型改变了，它的 形状也就随之改变。具有这种形状记忆效应的合金，除镍钛合金外，还先后发现铜-锌、金-镉、镍-铝等约20种合金，其中“记忆力”最好的是NT合金。形状记忆合金的应用范围广泛，除了可用于
3、温度控制装置、集成电路引线、汽车零件 与机械零件外，由于其与生物体的相容性好、耐蚀性强，还可用于骨折部位的固定、人造 心脏零件、牙齿矫正等医用材料。由于NT合金成本昂贵，目前正在研制廉价的铜系形状 记忆合金。（2）磁性材料在许多过渡金属元素和它们的化合物中，由于有未成对的d电子存在，所以具有顺磁 性，可以被磁场所吸引。Fe、C。、Ni等金属则具有铁磁性，铁磁性物质和顺磁性物质一样， 也会被磁场所吸引，但磁场对铁磁性物质的作用力要比顺磁性物质大得多。同时，铁磁性 的固体物质在磁场中被磁化以后就已经永磁化了，也就是说，在外加磁场不存在时仍保留 磁性。而顺磁性物质只有在外加磁场存在时才表现出磁性。并
4、不是所有含未成对电子的金 属都是铁磁性的，例如，锰有5 个未成对电子，铁只有4 个未成对电子，铁有铁磁性而锰 却不具有铁磁性。具有铁磁性的一个必要条件是在晶格中顺磁性的原子之间的距离要正好 合适。如果原子靠得太紧密，相邻原子中由于未成对电子占用的轨道会重叠而使自旋相反 的电子配对；如果原子相距太远，则一个原子中的未成对电子的自旋就不能与相邻原子中 电子的自旋取得一致。非铁磁性金属可以通过制成各种合金而成为铁磁性的合金。常用的铁磁性合金有硅铁 （含硅4%5%）、Fe-Ni合金、Fe-Ni-Co合金等。在磁性材料方面，含有某些稀土金属的 永磁铁是目前最强的永久磁性材料，已广泛应用于近代各个技术部门
5、中，如制造微型电机、 各种微波设备、航空和宇宙航行的仪器中等。现在，一些工业先进国家正在致力于钕-铁- 硼永磁材料的科研与生产。（3）金属多孔材料这类材料是采用事先加工好的球状或不规则的金属（Ti、Mo、W等）粉末，经过压型、烧结等工艺，使金属颗粒既能熔接起来，又能保持由表及里、纵横交错、相互贯通的众多 小空隙。这类材料除具有一般金属的性能外，最突出的是透过性强，过滤性能高，经久耐 用。适用于做过滤器、流体分布和渗透装置等，也适于做消音和减震材料。随着科学技术 的发展，孔径为O.lum以下的金属多孔材料过滤膜，已普遍用于同位素分离技术、原子 反应堆的排气技术、消音器、减震器、催化剂、热交换器、燃料电池的电极等方面。
