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材料合成与加工新技术研究包含纳米结构材料和金属加工、聚合

物加工、陶瓷加工、复合材料加工、快速凝固、超纯材料、近终型加工等

各类合成和加工的基础研究。根据材料的服役效能来调整成分、组织、

结构、进而对材料的制备工艺进行设计,将使材料在强韧性、抗摩擦、

抗冲击、抗腐蚀等方面的性能大大提高,对材料科学的全面发展起关

键的促进作用。

材料制备与成型加工技术,与材料的成分和结构、材料的性质是

决定材料使用性能的最基本的三大要素。一般而言,材料需要经历制

备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用。

下面将分别介绍新材料加工技术的工作原理、特点及发展趋势。

1 工作原理

新材料成形加工技术的原理主要分为三个方向介绍。

1)材料的精确成形:

金属材料的精确成形包括液态金属精确成形

(铸)、金属材料塑性

精确成形

(锻)、金属材料的精确连接成形(焊)。

无机非金属材料的精确成形包括陶瓷精确成形

(塑性滚压成形法、

注浆成形法、粉料压力成形法和特种成形法四种

)、玻璃精确成形(吹制

法、拉制法、压制法和吹

/压制法四种)等。

高分子材料的精确成形包括液态高分子材料精确成形

(如环氧树

脂的浇注成形等

),固态高分子材料精确成形(如塑料的注射成形、挤

出成形等

)。

2)快速成形技术:快速成形技术就是利用三维 CAD 的数据,

通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。快速成型(

RP)

的技术设想,即是利用连续层的选区固化生产三维实体。快速成型制

造是将制品离散成为相互独立的层并将各层独立制造。快速成形技术

是在计算机控制下,基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料,

最终完成零件的成形与制造的技术。从成形角度看,零件可视为