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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300℃～1000℃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、Co、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0.1μm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。

常用医用金属材料

常用医用金属材料概述生物医用金属材料(biomedical metallic materials)用于整形外科、牙科等领域。由它制成的医疗器件植人人体，具有治疗、修复、替代人体组织或器官的功能，是生物医用材料的重要组成部分。生物医用金属材料是人类最早利用的生物医用材料之一，其应用可以追溯到公元前400～300年，那时的腓尼基人就已将金属丝用于修复牙缺失。1546年纯金薄片被用于修复缺损的颅骨。直到1880年成功地利用贵金属银对病人的膝盖骨进行缝合，1896年利用镀镍钢螺钉进行骨折治疗后，才开始了对金属医用材料的系统研究。本世纪30年代，随着钻铬合金、不锈钢和钛及合金的相继开发成功并在齿科和骨科中得到广泛的应用，奠定了金属医用材料在生物医用材料中的重要地位。70年代，Ni-Ti形状记忆合金在临床医学中的成功应用以及金属表面生物医用涂层材料的发展，使生物医用金属材料得到了极大的发展，成为当今整形外科等临床医学中不可缺少的材料。虽然近20年来生物医用金属材料相对于生物医用高分子材料、复合材料以及杂化和衍生材料的发展比较缓慢，但它以其高强度、耐疲劳和易加工等优良性能，仍在临床上占有重要地位。目前，在需承受较高荷载的骨、牙部位仍将其视为首选的植人材料。最重要的应用有：骨折固定板、螺钉、人工关节和牙根种植体等。生物医用金属材料要在人体生理环境条件下长期停留并发挥其功能，其首要条件是材料必须具有相对稳定的化学性能，从而获得适当的生物相容性。迄今为止，除医用贵金属、医用钛、袒、锯、铅等单质金属外，其他生物医用金属材料都是合金，其中应用较多的有：不锈钢、钴基合金、钛合金、镍钛形状记忆合金和磁性合金等。

金属材料讲义-钢材教材

金属材料讲义—钢材余松敏一、钢材的规格和型号钢结构用钢材主要为热轧成型的钢板和型钢，冷轧成型的钢板和冷弯成型的薄壁型钢。金属装饰用钢材主要为冷轧成型的不锈钢板和热轧成型的不锈钢型钢，1．钢板钢板有薄钢板、中、厚钢板、扁钢（或带钢）之分，其规格如下：薄钢板：厚度0.35—4 mm，宽度500—1500 mm，长度0.4—5 m。中钢板：厚度4.5—20 mm，宽度600—3000 mm，长度4—12 m。厚钢板：厚度大于20mm —60mm，宽度600—3000 mm，长度4—12 m。特厚板：厚度大于60mm，宽度600—3000 mm，长度4—12 m。扁钢：厚度4—60 mm，宽度12—200 mm，长度3—9 m。例如—100 80 3或平板100 80 3表示长100 mm宽80 mm厚度为3 mm的平板。2．角钢角钢分等边角钢和不等边角钢二种。等边角钢以肢宽和肢厚表示，如∠50 5即为肢宽50 mm，肢厚5 mm的等边角钢。不等边角钢则是以二肢的宽度和厚度表示，如∠100 80 8，即为长肢宽100 mm，短肢宽80 mm，肢厚8 mm的不等边角钢。我国目前生产的等边角钢肢宽20 —200 mm，肢厚3—24 mm，不等边角钢肢宽25 16—200 125 mm，肢厚3—18 mm。角钢的长度一般为3—9 m。一般我们标记5号角钢为∠5#，常表示为∠50 50 5的等边角钢，∠80 80 8的等边角钢标记为∠8#（8号角钢），如不按此惯例选用的角钢，则必须标示肢厚。3．工字钢

工字钢有普通工字钢、轻型工字钢和宽翼缘工字钢（H型钢）三种。普通工字钢用号数表示，例如I18表示工字钢高度为180mm，18号以上的工字钢，同一号数有二种或三种不同的腹板厚度，分别用a、b或a、b、c表示，例如I32a表示工字钢高度为320mm，腹板厚度为a(9.5 mm)，I32b表示工字钢高度为320mm，腹板厚度为b (11.5 mm)。 H型钢的表示方法为高度、宽度、腹板厚度和翼板厚度，例如H300 300 11 19，表示高度为300 mm，宽度为300 mm，腹板厚度为11 mm，翼板厚度为19 mm的H型钢。工字钢和H型钢长度一般为3—9 m。 4．槽钢槽钢有普通槽钢和轻型槽钢二种，也用号数表示，例如 18表示槽钢截面高度为180 mm。同工字钢一样，槽钢同一号数也有二种或三种不同的腹板厚度，分别用a、b或a、b、c表示，例如 32c表示槽钢高度为320mm，腹板厚度为c(12 mm) 。槽钢长度一般为3—9 m。 5．圆管、方管和矩型管圆管一般用外径和壁厚表示，例如 30 2表示圆管外径为30 mm，壁厚为2 mm 的钢管。方管和矩型管则用外形尺寸和壁厚表示，例如 30 2表示边长为18 mm，壁厚为1 mm的方管。 60 30 3表示长边为60 mm，短边为30 mm，壁厚为3 mm的矩型管。圆管、方管和矩型管的长度一般为3—9 m。二、钢材的机械（力学）性能 1．强度钢材的强度主要用屈服强度和抗拉强度表示。屈服强度就是钢材在受载变形后能否恢复常态的临界强度，低于此数值，钢材在受载变形后能恢复原样，高于此数值，钢材在受载变形后不能恢复原样。

常见金属材料的介绍

常用金属材料 1、钢的分类钢的分类方法很多，常用的分类方法有以下几种： 1）按化学成分碳素钢可以分为：低碳钢（含碳量<0.25%）、中碳钢（含碳量0.25%?0.6%）、高碳钢（含碳量>0.6%）;合金钢可以分为：低合金钢（合金元素总含量<5% ）、中合金钢（合金元素总含量5%?10%）、高合金钢（合金元素总含量>10%）; 2）按用途分结构钢（主要用于制造各种机械零件和工程构件）、工具钢（主要用于制造各种刀具、量具和模具等）、特殊性能钢（具有特殊的物理、化学性能的钢，可分为不锈钢、耐热钢、耐磨钢等） 3）按品质分普通碳素钢（P W 0.045% S<0.05% ）、优质碳素钢（P W 0.035% S <0.035% ）、高级优质碳素钢（P W 0.025% S <0.025%） 2、碳素钢的牌号、性能及用途常见碳素结构钢的牌号用“Q+数字”表示，其中“Q”为屈服点的“屈”字的汉语拼音字首，数字表示屈服强度的数值。若牌号后标注字母，则表示钢材质量等级不同。优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示钢的平均含碳量的质量分数的万分数，例如，20钢的平均碳质量分数为0.2%。表1 —1常见碳素结构钢的牌号、机械性能及其用途 3、合金钢的牌号、性能及用途为了提高钢的性能，在碳素钢基础上特意加入合金元素所获得的钢种称为合金钢。

合金结构钢的牌号用“两位数（平均碳质量分数的万分之几） +元素符号+数字（该合金元素质量分数，小于 1.5%不标出；1.5%?2.5%标2; 2.5%?3.5%标3,依次类推）”表示。对合金工具钢的牌号而言，当碳的质量分数小于 1%,用“一位数（表示碳质量分数的千分之几）+元素符号+数字”表示；当碳的质量分数大于1%时，用“元素符号+数字”表示。（注: 高速钢碳的质量分数小于 1%，其含碳量也不标出）表1 — 2常见合金钢的牌号、机械性能及其用途 4、铸钢的牌号、性能及用途铸钢主要用于制造形状复杂，具有一定强度、塑性和韧性的零件。碳是影响铸钢性能的主要元素，随着碳质量分数的增加，屈服强度和抗拉强度均增加，而且抗拉强度比屈服强度增加得更快，但当碳的质量分数大于 0.45%时，屈服强度很少增加，而塑性、韧性却显著下降。所以，在生产中使用最多的是 ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570三种。表1 — 35、铸铁的牌号、性能及用途铸铁是碳质量分数大于 2.11%，并含有较多Si 、Mn 、S 、P 等元素的铁碳合金。铸铁的生产工艺和生产设备简单，价格便宜，具有许多优良的使用性能和工艺性能，所以应用非常广泛, 是工程上最常用的金属材料之一。铸铁按照碳存在的形式可以分为：白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁；按铸铁中石墨的形态可以分为：灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

机械加工常用金属材料及特性

简介：1. 45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例 1. 45——优质碳素结构钢，是最常用中碳调质钢。主要特征: 最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。应用举例: 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火。 2. Q235A（A3钢）——最常用的碳素结构钢。主要特征: 具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷冲压性能，以及一定的强度、好的冷弯性能。应用举例: 广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构、桥梁等。 3. 40Cr——使用最广泛的钢种之一，属合金结构钢。主要特征: 经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊前应预热到100～150℃，一般在调质状态下使用，还可以进行碳氮共渗和高频表面淬火处理。应用举例:调质处理后用于制造中速、中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等，调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等，经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等，经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮等。 4. HT150——灰铸铁。应用举例:齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等 5. 35——各种标准件、紧固件的常用材料主要特征: 强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调质后使用应用举例: 适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件：如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固件 6. 65Mn——常用的弹簧钢。应用举例:小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制做弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧、冷卷螺旋弹簧，卡簧等。 7. 0Cr18Ni9——最常用的不锈钢（美国钢号304，日本钢号SUS304）特性和应用: 作为不锈耐热钢使用最广泛，如食品用设备，一般化工设备，原于能工业用设备 8. Cr12——常用的冷作模具钢（美国钢号D3，日本钢号SKD1) 特性和应用: Cr12钢是一种应用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢。该钢具有较好的淬透性和良好的耐磨性；由于Cr12钢碳含量高达2.3%，所以冲击韧度较差、易脆裂，而且容易形成不均匀的共晶碳化物；Cr12钢由于具有良好的耐磨性，多用于制造受冲击负荷较小的要求高耐磨的冷冲模、冲头、下料模、冷镦模、冷挤压模的冲头和凹模、钻套、量规、拉丝模、压印模、搓丝板、拉深模以及粉末冶金用冷压模等

生物医用金属材料

生物医用金属材料摘要：在概述医用金属材料目前的研究现状、性能和应用的基础上，指出了医用金属材料应用中目前存在的主要问题，阐述了近些年生物医用金属材料的新进展，并对今后的发展进行展望分析。关键词：生物医用金属材料现状研究进展引言：生物医用材料（biomedical material）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料，能够植入生物体或与生物组织相糅合。它的研究及产业化对社会和经济发展的重大作用正日益受到各国政府、产业界和科技界的高度重视。目前用于临床的生物医用材料主要包括生物医用金属材料、生物医用有机材料（主要指有机高分子材料）、生物医用无机非金属材料（主要指生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料）以及生物医用复合材料等。而与其它几种生物材料相比，生物医用金属材料具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它医用材料不可替代的优良性能。但生物医用金属材料在应用中也面临着一些问题，由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散以及植入材料自身性质的退变，前者可能导致毒副作用，后者可能导致植入失效，因此研究和开发性能更优、生物相容性更好的新型生物医用金属材料依然是材料工作者和医务工作者共同关心的课题。生物医用金属材料生物医用金属材料是指一类用作生物材料的金属或合金，又称外科用金属材料。它是一类生物惰性材料。通常用于整形外科、牙科等领域，具有治疗、修复固定和置换人体硬组织系统的功能。在生物医学材料中，金属材料应用最早，已有数百年的历史。人类在古代就已经尝试使用外界材料来替换修补缺损的人体组织。在公元前，人类就开始利用天然材料，如象牙，来修复骨组织；到了19世纪，由于金属冶炼技术的发展，人们开始尝试使用多种金属材料，不遗余力地发展生物医用材料，以解救在临床上由于创伤、肿瘤、感染所造成的骨组织缺损患者，如用银汞合金（主要成份：汞、银、铜、锡、锌）来补牙等；目前临床应用的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金、钛和钛合金等几大类。此外还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。

第十三章材料与成形工艺的选择原则

第十三章材料与成形工艺的选则 ●一个机械零件要实现其应有的功能，主要由两方面的因素决定：一是零件结构（形状、尺寸、精度、表面质量等），二是零件材料。零件设计不仅是结构设计，也包括材料选用。 ●选材对零件质量和工作寿命至关重要，影响零件生产成本和产品经济效益，复杂有难度工作，必须全面综合考虑。

第一节材料与成形工艺的选择原则 ●满足使用性能要求，兼顾工艺性、经济性和环保性。 ●一、使用性能足够的原则 ●指所选用的材料制造出的零件必须满足其使用性能要求，在规定的使用期内正常工作。使用性能零件设计功能的必要条件，选材最主要因素。首要的任务要准确判断零件所要求的主要使用性能有哪些。 ●选用材料使用性能要求，是在分析零件工作条件和失效形式的基础上提出的。

●零件的工作条件包括： ●（1）受力状况，主要有受力大小，受力形式（拉伸、压缩、弯曲、扭转以及摩擦力等），载荷类型（静载、动载、交变载荷等）及其分布特点等； ●（2）环境状况，包括工作温度和介质情况（如高温、常温、低温、有无腐蚀等）； ●（3）特殊要求，例如要求导电性、导热性、磁性、密度、外观等。

●当材料的使用性能不能满足零件工作条件的要求时，零件就以某种形式失去其应有的效能（即失效，如磨损失效）。 ●机械零件所要求的使用性能主要是材料的力学性能。 ●针对零件的具体工作条件和主要失效形式考虑对零件尺寸和重量的要求或限制及零件的重要程度（重要件有较高的安全系数），确定零件材料应具有的主要力学性能和分析计算将其转化为相应的力学性能指标，适当考虑物理、化学性能判据，作为选材基本依据。

●常用力学性能判据：一类直接用于设计计算如σs、σb、σ-1、E、KIC等；一类不直接用于计算，根据经验而间接确定零件性能，如δ、ψ、ak等。 ●后一类性能判据往往是作为保证安全的性能判据，其作用是增加零件的抗过载能力和使用安全性。 ●硬度判据（如HBS、HRC、HV等）不能直接用于计算，但它在确定的条件与其它性能判据（如强度、塑性、韧性、耐磨性等）密切相关，且试验方法简便、迅速、不破坏零件，习惯在零件的技术要求中以标注硬度值来综合反映对其力学性能的要求，同时应注明材料的处理状态。 ●注意解决好材料的强度和塑性、韧性合理配合。

无源医疗器械及医用材料试题及答案.

无源医疗器械及医用材料单选题、（由一个题干和两个以上的备选答案组成，其中只有一个为正确答案。选出正确答案。） 1、阐述了医疗器械风险管理的有关国家标准是（） A.ISO13485 2、要避免人工关节发生断裂，通常要求制作材料的强度高于人骨的（）以上 A.1倍 B.3倍 C.5倍 D.7倍 3、颅内动脉瘤支架一般都是（） D.自扩张镍钛支架 4、目前临床普遍使用的颈动脉支架是（） C自.扩张式覆膜支架 5、用于治疗消化道狭窄这类疾病的扩张球囊导管的尺寸一般达（） C.3~4cm 6、目前市场上用的较多的氧合器是（） B.膜式氧合器 7、钛合金的耐腐蚀性比不锈钢和钴基合金（） A.好 8、最早开发的医用钴基合金为（）合金 A.Co-Cr-Mo 9、如果提高材料整体的硬度，则可能损害材料的其他特性，因此通常采用（）的方法来使材料表面硬度得以改善 D.表面处理 10、钛同生物介质的关系是属于惰性金属，其化学惰性超过所有的（） D.不锈钢 11、生物医用金属材料在人体生理环境下的腐蚀主要有（）种类型 A.8 12、（）是指整个瓣膜或瓣膜的一部分由生物组织材料制成的人工心脏瓣膜 C.生物瓣膜 13、骨科材料产品标准按国际惯例可分为（）个等级 B.3 14、无源医疗器械按与人体接触性质分为（）类 A.3 15、与机械瓣膜相比，生物瓣膜的生物相容性（） A.更好 16、无源医疗器械按接触时间分为（）类 B.3 17、不属于人工瓣膜监管方面要点的是（） B.外科医师的技术培训 18、下列性能指标中，不属于人工血管主要性能指标的是（） A.弹性 19、人体内共有（）个心脏瓣膜 C.4 20、心脏瓣膜是（）阀门 A.单向

(完整版)金属材料常识简介

金属材料常识简介一、钢： 1. 钢与铁的区别主要在含碳量上，一般含碳量在 2.11%以下的铁碳合金称为钢；一般含碳量在2.11%以上的铁碳合金称为铁。 2. 钢的分类：按照化学成分分为碳素钢、中低合金钢、高合金钢。按冶炼工艺分为平炉钢、转炉钢、电炉钢、感应炉钢、电渣炉钢等。按脱氧程度分为镇静钢（脱氧完全的钢）、半镇静钢（脱氧较完全的钢）、沸腾钢（脱氧不完全的钢）按用途分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。结构钢用于制造工程结构和机械零件。工程结构用钢一般属于低碳钢范围内，在轧制或正火状态下使用，很少进行热处理，适用于焊接。机械零件用钢大多需要进行热处理。二、碳素钢 1．碳素钢分类按碳的质量分数又可分为低碳钢(＜0.25%）；中碳钢(＝0.25％～0.60％)；高碳钢（＞0.60％)。按钢的冶金质量和钢中有害杂质元素硫、磷的质量分数分普通质量钢；优质钢；高级优质钢。普通质量钢又分为只保证化学成分不保证机械性能的和只保证机械性能不保证化学成分的两种。 2 、钢的编号（1）普通碳素结构钢碳素结构钢牌号表示方法由代表屈服点屈字的汉语拼音字母、屈服极限数值、质量等级符号及脱氧方法符号四个部分按顺序组成。牌号中Q表示“屈”；A、B、C、D表示质量等级，它反映了碳素钢结构中有害杂质（S、P）质量分数的多少，（C、D）级硫、磷质量分数最低、质量好，可作重要焊接结构件。例如Q235AF，即表示屈服点为235N／mm2、A等级质量的沸腾钢。D级质量最好，A级最差。普通碳素结构钢的硫、磷含量较多，但由于冶炼容易，工艺性好，价格便宜，

在力学性能上一般能满足普通机械零件及工程结构件的要求，因此用量很大，约占钢材总量的70％。（2）优质碳素结构钢其牌号用两位数字表示，两位数字表示钢中平均碳质量分数的万倍。例如45钢，表示平均ωc =0.45%；08钢表示平均ωc =0.08%。优质碳素结构钢按锰的质量分数不同，分为普通锰钢(ωMn＝0.25%～0.80%)与较高锰的钢(ωMn=0.70%～1.20%)两组。较高锰的优质碳素结构钢牌号数字后加“Mn”，如45Mn。优质碳素结构钢S、P含量较低，非金属夹杂物也较少，因此机械性能比碳素结构钢优良，被广泛用于制造机械产品中较重要的结构钢零件，为了充分发挥其性能潜力，一般都是在热处理后使用。 08F、10F钢的碳的质量分数低，塑性好，焊接性能好，主要用于制造冲压件和焊接件。 15、20、25钢属于渗碳钢，这类钢强度较低，但塑性和韧性较高，焊接性能及冷冲压性能较好。可以制造各种受力不大，但要求高韧性的零件；此外还可用作冷冲压件和焊接件。渗碳钢经渗碳、淬火十低温回火后，表面硬度可达60HRC以上，耐磨性好，而心部具有一定的强度和韧性，可用来制作要求表面耐磨并能承受冲击载荷的零件。 30、35、40、45，50、55钢属于调质钢，经淬火十高温回火后，具有良好的综合力学性能，主要用于要求强度、塑性和韧性都较高的机械零件，如轴类零件，这类钢在机械制造中应用最广泛，其中以45钢更为突出。 60、65，70钢属于弹簧钢，经淬火十中温回火后可获得高的弹性极限、高的屈强比，主要用于制造弹簧等弹性零件及耐磨零件。优质碳素结构钢中较高锰的一组牌号(15Mn~70Mn)，其性能和用途与普通锰的一组对应牌号相同，但其淬透性略高。

常见医用塑料品种的介绍

常见医用塑料品种的介绍与玻璃和金属材料相比，塑料的主要特点： ●成本较低，可以不必消毒重复使用，适合用作一次性医疗器械的生产原料； ●加工简单，利用其塑性可以加工成各种各样有用的结构，而金属和玻璃很难制造成复杂结构的制品； ●坚韧，富有弹性，不象玻璃那样易破碎； ●具有良好的化学惰性和生物安全性。这些性能优势使塑料在医疗器材中具有广泛应用，主要包括聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯（PC）、ABS、聚氨酯、聚酰胺、热塑性弹性体、聚砜和聚醚醚酮等。共混可以改善塑料的性能，使不同树脂的最佳性能体现出来，如聚碳酸酯/ABS、聚丙烯/弹性体等共混改性。一般的塑料合成以后，从大石化厂的合成塔出来，都是面粉状的粉末，不能用来直接生产产品，这就是人们常说的从树汁中提取出脂的成份是一样的，也称为树脂，也叫粉料，这是一种纯净的塑料，它流动性差，热稳定性低，易老化分解，不耐环境老化。人们为了改善以上缺陷，在树脂粉中加入热稳定剂、抗老化剂、抗紫外光剂、增塑剂等，经过造粒改性，增加它的流动性，生产出适应各种加工工艺的、有特殊性能的、不同牌号的塑料品种。所以，同一种塑料品种有很多牌号，按照加工方法来分，有注塑级的，有挤出级的，有吹膜级的；按照性能来分，有高刚性的，有增韧的，等等。医疗器械厂家普遍使用的塑料材料都是经过改性可以直接使用的塑料颗粒。对于市场中没有的具有特殊性能的产品，器械厂可以引进造粒生产线，通过不同的配方设计，加工生产塑料颗粒。由于要与药液接触或与人体接触，医用塑料的基本要求是具有化学稳定性和生物安全性。简单来说，塑料材料中的组成成分不能析出进入药液或人体，不会引起组织器官的毒性和损伤，对人体是无毒无害的。为了确保医用塑料的生物安全性，通常在市面销售的医用塑料都是通过医疗权威部门的认证和检测，并且明确告知使用者哪些牌号是医疗级的。美国的医用塑料通常会通过FDA认证和USP VI生物检测，我国医疗级的塑料通常经过山东医疗器械检测中心的检测。目前国内还有相当一部分医用塑料材料未经严格意义上的生物安全认证，但随着法规的逐渐健全，这些情况会越来越改善。根据器械制品的结构和强度要求，我们来选择合适的塑料类型和恰当的牌号，并确定材料的加工工艺。这些性能包括加工性能、力学强度、使用成本、装配方式、可灭菌性等。现将常用的几种医用塑料加工性能和物理化学性能进行介绍。 1.聚氯乙烯PVC 2.聚乙烯PE 3.聚丙烯PP 4.聚苯乙烯（PS）和K树脂 5.ABS 6.聚碳酸酯PC 7.聚四氟乙烯PTFE

常用金属材料介绍

常用金属材料金属材料来源丰富,并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料,常用以制造机械设备、工具、模具,并广泛应用于工程结构中。金属材料大致可分为黑色金属两大类。黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金,如铜合金、铝及铝合金等。１．2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。碳钢是指含碳量小于2．１1％并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。工业用碳钢的含碳量一般为０.05%～１.3５％。为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能(如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等),冶炼中有目的地加入一些合金元素(如Mｎ、Si、Cr、Ｎi、Mo、W、V、Ti等）,这种钢称为合金钢。（一）碳钢１.碳钢的分类碳钢的分类方法有多种,常见的有以下三种。（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢,含碳量０.25%; 中碳钢，含碳量为0.2５％～0.60%；高碳钢，含碳量＞0．６０%。（２）按钢的质量(即按钢含有害元素S、P的多少)分类分为三类: 普通碳素钢，钢中S、P含量分别≤0.０55％和０.0４5%；优质碳素钢，钢中S、Ｐ含量均≤0．04０%；高级碳素钢,钢中S、P含量分别≤0．0３0%和0.０35%。 (3）按钢的用途分类分为两类: 碳素结构钢,主要用于制造各种工程构件和机械零件; 碳素工具钢,主要用于制造各种工具、量具和模具等。 2．碳钢牌号的表示方法（1)碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Ｑ、屈服点数值、质量等级符号(A、B、Ｃ、D)及脱氧方法符号(F、ｂ、Ｚ）等

四部分按顺序组成。其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高,F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Ｚ代表镇静钢等。如Q2３5-A·Ｆ表示屈服强度为235Ｍpa的A 级沸腾碳素结构钢。（2)优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。08钢,表示平均含碳量为0.08%的优质碳素结构钢。 (3）碳素工具钢碳素工具钢的牌号是用碳字汉语拼音字头Ｔ和数字表示。其数字表示钢的平均含碳量的千分之几。若为高级优质，则在数字后面加“Ａ”。例如,T12钢，表示平均含碳量为1.２%的碳素工具钢。T8钢,表示平均含碳量为0.8%的碳素工具钢。T12Ａ,表示平均含碳量为1.2％的高级优质碳素工具钢。 3．碳钢的用途举例Ｑ1９5、Ｑ２1５,用于铆钉、开口销等及冲压零件和焊接构件。 Q2３5、Q2５５,用于螺栓、螺母、拉杆、连杆及建筑、桥梁结构件。 Q27５，用于强度较高转轴、心轴、齿轮等。Ｑ34５，用于船舶、桥梁、车辆、大型钢结构。 08钢，含碳量低,塑性好,主要用于制造冷冲压零件。 1０、２0钢，常用于制造冲压件和焊接件。也常用于制造渗碳件。 3５、４0、45、５0钢属中碳钢,经热处理后可获得良好的综合力学性能,主要用制造齿轮、套筒、轴类零件等。这几种钢在机械制造中应用非常广泛。 T７、T8钢,用于制造具有较高韧性的工具,如冲头、凿子等。 T９、T10、T１1钢，用作要求中等韧性、高硬度的刃具,如钻头、丝锥、锯条等。Ｔ12、T１3钢，用于要求更高硬度、高耐磨性的锉刀、拉丝模具等。（二)合金钢合金钢的分类方法有多种,常见的有以下两种。 (1)按用途分类分为三类：合金结构钢,用于制造各种性能要求更高的机械零件和工程构件; 合金结构钢，用于制造各种性能要求更高的刃具、量具和模具; 特殊性能钢,具有特殊物理和化学性能的钢,如不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。 (2）铵合金元素总含量多少分类分为三类:

第1节金属材料

第2章物质转化与材料利用第1节金属材料一、区别金属与非金属金属和非金属相比，一般具有下列特性：多具________，有良好的________、________、延展性、可锻性，密度较大，熔点较高等。二、金属材料(合金材料) 合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起具有________的物质。大多数的金属材料实际上是合金，它改变了单一金属的某些物理特性，使其更实用。________是最常见、应用较广的一种合金(主要是铁和碳)。三、金属的污染和回收利用 A组基础训练 1．(丽水中考)我市对生活垃圾已经实施分类投放，金属饮料罐应投放在标有哪种标志的垃圾箱中() 2．(龙岩中考)今年5月，我市研发出7μm超薄铜箔，该项技术全国领先。铜能加工成铜箔是利用铜的() A．导电性B．延展性 C．可燃性D．抗腐蚀性

3．(大连中考)下列关于金属利用的说法错误的是() A．用铝制高压电线B．用钨制灯丝 C．用纯铁制机床底座D．用铝粉制防锈漆 4．(株洲中考)下列有关金属及合金的说法中正确的是() A．合金是由两种或两种以上金属熔合而成的具有金属特性的物质 B．在日常生活中，大量使用的常常不是纯金属，而是它们的合金 C．“真金不怕火炼”说明黄金的硬度非常大 D．铜的化学性质不活泼，所以铜制品不会生锈第5题图 5．在研制大推力火箭长征5号时，要求火箭外壳(如图)的材料成本低、熔点高、密度小，则该金属材料最好是() A．铝合金B．钛合金 C．镁合金D．铁合金 6．下列物质的用途与其物理性质相关的是() A．金属铜作导线B．氧气用于炼钢 C．氩气作保护气D．天然气作燃料 7．某班就“使用金属材料的利与弊”为题进行小组辩论，甲方的观点是使用金属材料有利，下列甲方观点不科学的是() A．金属材料大多有延展性，可以加工成各种形状 B．金属材料大多有美丽的光泽 C．废弃的金属不会造成土壤污染和水污染 D．金属材料大多数可以回收再利用 8．(福州中考)下列与金属相关的说法正确的是() A．生铁和钢的性能完全相同 B．炼铁过程只发生物理变化 C．常温下所有金属均为固态 D．铁在潮湿的空气中易生锈

新型生物医用金属材料

新型生物医用金属材料 1 前言 1.1生物医用金属材料基本概念 1.2生物医学对材料的要求 2 我国生物医用材料产业现状 3 生物医用金属材料 3.1 医用不锈钢 3.2 医用钴基合金 3.3医用钛合金和镍钛形状记忆合金 3.4 医用贵金属和钽、铌、锆等金属 3.5 新材料开发 4 表面改性和生物镀膜在医用金属材料上的应用 5 医用金属材料目前存在的主要问题及研究发展方向 5.1医用金属材料目前存在的主要问题 5.2 医用金属材料的研究和发展

1前言 1.1生物医用金属材料基本概念生物医用材料是指用于医疗上能够植入生物体或与生物组织相接合的材料 ,可用于诊断、治疗 ,以及替换生物机体中的组织、器官或增进其功能。目前用于临床的生物医用材料主要包括生物医用金属材料、生物医用有机材料（主要指有机高分子材料）、生物医用无机非金属材料（主要指生物陶瓷）、生物玻璃和碳素材料以及生物医用复合材料等。与生物陶瓷及生物高分子材料相比,生物医用金属材料,如不锈钢、钴基合金、钛和钛合金以及贵金属等具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它医用材料不可替代的优良性能。 1.2生物医学对材料的要求生物医用金属材料在应用中面临的主要问题 ,是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散以及植入材料自身性质的退变 ,前者可能导致毒副作用 ,后者可能导致植入失效。因此研究和开发性能更优、生物相容性更好的新型生物医用金属材料依然是材料工作者和医务工作者共同关心的课题。医用金属材料作为生物材料的一类 ,其研究和发展要严格满足如下的生物学要求：良好的组织相容性 ,包括无毒性、无热源反应、不致畸、不致癌、不引起过敏反应或干扰机体的免疫机理、不破坏临近组织，也不发生材料表面的钙化沉着等；良好的物理、化学稳定性，包括强度、弹性、尺寸稳定性、耐腐蚀性、耐磨性以及界面稳定性等；易于加工成型 ,材料易于制造；价格适当。对于植入心血管系统或与血液接触的材料 ,除能满足以上条件外,还须具有良好的血液相容性,即不凝血（抗凝血性好）、不破坏红细胞（不溶血）、不破坏血小板、不改变血中蛋白特别是脂蛋白、不扰乱电解质平衡等。 2 我国生物医用材料产业现状作为近30年来发展出的一类技术附加值最高的高技术新材料，生物医用材料正在成长为21世纪世界经济的一个支柱性产业。近年我国生物医用材料产业发展很快，尤其是介入支架和骨科器材，发展速度非常快。2008年中国生物医用材料全行业总产值2200亿元, 同比增长15% ；产值超过亿元的企业超过120家，较大

新型金属材料应用广泛

新型金属材料应用广泛，前景乐观供稿人：马春供稿时间：2004-9-21 一、镁及镁合金镁由于优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。 1、汽车、摩托车等交通类产品用镁合金 20世纪70年代以来，各国尤其是发达国家对汽车的节能和尾气排放提出了越来越严格的限制，1993-1994年欧洲汽车制造商提出“３公升汽油轿车”的新概念。美国提出了“PNGV”（新一代交通工具）的合作计划。其目标是生产出消费者可承受的每百公里耗油3公升的轿车，且整车至少80%以上的部件可以回收。这些要求迫使汽车制造商采用更多高新技术，生产重量轻、耗油少、符合环保要求的新一代汽车。据测算，汽车自重减轻10%，其燃油效率可提高5.5%，如果每辆汽车能使用70公斤镁，CO的年排放量就能减少30%以上。镁作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。在欧美国家中，各国的汽车厂商正极力争取采用镁合金零件的多少作为自身车辆领先的标志，大众、奥迪、菲亚特汽车公司纷纷使用镁合金。90年代初期，欧美小汽车上应用镁合金的重量，平均每车约1公斤，至2000年已达到3.6公斤左右，目前欧美各主要车厂都在规划在今后15~20年的期间，将每车的镁合金用量上升至100～120公斤。行家预测，在未来的7-8年中，欧洲汽车用镁将占总消耗量的14%，预计今后将以15%的速度递增，2005年将达到20万吨。 2、电子及家电用镁合金汽车行业对镁合金的大量需求，推动了镁合金生产技术的多项突破，镁合金的使用成本也大幅度下降，从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑，镁合金成了厂家的最佳选择。另外，镁合金外壳可使产品更豪华、美观。在电子信息和仪器仪表行业的镁合金制品的单位重量和尺寸不如汽车零部件，但它的数量大、覆盖面广，其用量也是巨大的。所以，近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。 3、其它应用领域其它如铝合金添加剂、镁牺牲阳极和型材用镁合金等。

医用金属材料的研究进展

医用金属材料的研究进展姓名：因学号：专业：材料

摘要：介绍了医用金属材料目前的研究现状、性能和应用,指出了医用金属材料应用中目前存在的主要问题,阐述了近年来生物医用金属材料的新进展1。Medical metal materials with high strength toughness, fatigue resistance, easy processing and forming excellent properties become clinical dosage biggest and wide application of biomedical materials. 关键词：医用金属种类应用研究进展一生物医用金属材料的简介生物医用材料是指能够植入生物体或与生物组织相结合的材料,可用于诊断、治疗,以及替换生物机体中的组织、器官或增进其功能。生物医用金属材料是用作生物医用材料的金属或合金，又称外科用金属材料或医用金属材料，是一类惰性材料2。这类材料具有高的机械强度和抗疲劳性能，是临床应用最广泛的承力植入材料。该类材料的应用非常广泛，遍及硬组织、软组织、人工器官和外科辅助器材等各个方面。除了要求它具有良好的力学性能及相关的物理性质外，优良的抗生理腐蚀性和生物相容性也是其必须具备的条件。医用金属材料应用中的主要问题是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的退变，前者可能导致毒副作用，后者常常导致植入的失败。已经用于临床的医用金属材料主要有纯金属钛、钽、铌、锆等、不锈钢、钴基合金和钛基合金等3。二生物医用金属材料的特性 2.1材料毒性生物医用金属材料的毒性主要来自金属表面离子或原子因腐蚀或磨损进入周围生物组织，由此作用于细胞，抑制酶的活性，组织酶的扩散和破坏溶酶体。具体可表现为与体内物质生成有毒化合物。并且金属离子进入组织液，会引起水肿、栓塞、感染和肿瘤等。一般才用的降毒方法包括合金化、提高耐蚀性、提高光洁度、表面涂层等4。 2.2生理腐蚀性生物医用金属材料的生理腐蚀性是决定材料植入后成败的关键，其产物对生物机体的影响决定植入器件的使用寿命。 2.3力学性能生物医用金属材料需要有足够的强度与塑性。一般说来，对人工髋关节金属材料的要求是：屈服强度>450Mpa；抗拉强度>800Mpa；疲劳强度>400Mpa；延伸率>8%。通常材料的弹性模量大于骨的弹性模量，由此会使得材料与骨应变不同，界面处发生的相对位移造成界面松动；除此产生应力屏蔽，引起骨组织的功能退化或吸收8。 2.4耐磨性耐磨性影响植入摩擦器件的寿命；以及可能产生有害的金属微粒或微屑，导致周围组织的炎性、毒性反应。可通过提高硬度，表面处理等方法进行改善。三医用金属材料的种类

新人教版九年级物理第十三章测试题及答案

新人教版九年级物理第十三章测试题一、选择题 1、下列现象不属于扩散现象的是（） A樟脑球放在箱子里，过几天箱子里充满了樟脑的气味 B一杯水中放入一勺白糖，过一会水变甜了 C洒水车将水喷洒在路面上 D煤长期堆放在墙角边，使墙也染上了黑色 2、俗话说“破镜难重圆”，本意是说一块破了的镜片无论如何细心对接，它都不能完好如初，这说明（） A．分子之间没有引力 B．破镜不是由分子构成的 C．分子之间距离超过一定数值时，作用力接近于零 D．分子之间的斥力在起作用 3、科学研究需要进行实验，得到事实，并在此基础上进行必要的推理．因此，在学习科学过程中我们需要区分事实与推论．则关于表述： ①在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中； ②在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红； ③扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动； ④温度越高，分子的无规则运动越剧烈．正确的是（） A．①②是事实，③④是推论 B．①②④是事实，③是推论 C．①是事实，②③④是推论 D．③④是事实，①②是推论 4、关于比热容，下列说法正确的是（） A．物体的温度越高，比热容越大 B．物体的热量越多，比热容越大 C．不管质量是多少，比热容不变 D．物体的比热容与物质的状态无关 5、（2013?苏州）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（） A．物体的内能越多，放热一定越多 B．温度相同的物体，其内能一定相等 C．物体的内能增加，一定要吸收热量D．晶体熔化时温度不变，其内能一定增加 6、甲、乙两种物体质量相同比热不同，当它们升高相同温度时，一定是（） A．比热小的吸收热量多 B．比热大的吸收热量多 C．甲、乙吸收的热量一样多 D．因初温不知道无法判定 7、如图所示容器相同，关于水和煤油的内能大小，以下说法正确是（） C A．甲容器中水的内能大于乙容器中水的内能 B．甲容器中水的内能等于乙容器中水的内能 C．丙容器中煤油的内能大于丁容器中煤油的内能 D．丙容器中煤油的内能小于丁容器中煤油的内能

新人教版九年级物理第13章内能知识点全面总结

13 内能分子热运动知识点1、物质的结构（1）物质是由许许多多肉眼看不见的得分子、原子构成的。通常以10-10m为单位来量度分子。分子数量巨大，例如，体积为1cm3的空气中大约有×1019个分子。（2）分子间有间隙知识点2、分子热运动（1）探究：物体的扩散实验气体扩散实验液体扩散实验固体扩散实验无色的空气与红棕色的二氧无色的清水与蓝色的硫酸铜溶液五年后将他们切开，发现它们是避免由于重力作用而对实验造成影响；（2）扩散现象 ①定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。 ②扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地作无规则的运动，同时还说明分子之间有间隙。 ③扩散现象是由于分子不停地运动形成的，并不是在宏观力的作用下发生的，分子的运动是分子自身具有的特性，与外界的作用无关。拓展：从气体、液体和固体的扩散速度可知，气体分子的无规则运动最剧烈，固体分子的无规则运动最不剧烈，液体分子无规则运动的剧烈程度在气体和固体之间。（3）分子的热运动 ①定义：一切物质的分子都在不停的做无规则的运动。这种无规则运动叫做分子的热运动。 ②温度越高，物质的扩散越快，分子运动越剧烈。注意：任何温度下，构成物质的分子都在不停的做无规则运动，仅是运动速度不同而已。不能

错误的认为0℃以下的物质分子不会运动。 ③分子运动越剧烈，物体温度越高。 ④宏观物体的机械运动与分子的热运动的比较。（1）分子间存在相互作用的引力和斥力。（2）类比法理解分子间引力和斥力的关系缩时表现出的力的特点相似，两者加以比较，有助于我们进一步理解分子间作用力的特点，像这样的方法叫类比法。（3）分子间存在着引力和斥力的现象 ①说明分子间存在引力的现象有：很多物体有一定的形状；在荷叶上，两滴水靠近时可自动合并为一滴水；固体很难被拉断；两块底面磨平的铅块相互紧压后会结合在一起等。 ②说明分子间存在斥力的现象有：物体不能被压缩到无限小，固体和液体很难被压缩。 ③值得注意的是分子间的引力和斥力的作用范围是很小的，只有分子彼此靠得很近时才能产生，分子间的距离太大时，分子间的作用力就十分微弱甚至为零。破镜难以重圆的原因。 ④不同物质分子间的引力和斥力也不一样。（4）物质三态的分子结构及宏观特征对比