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