机械加工常用的材料种类繁多,每种材料都有其独特的特性和应用领域。以下是几种常见的机械加工材料及其特点和应用。
钢(Steel)
它的特点是高强度、硬度高、耐磨性好,可通过热处理改善性能。此外,它的种类繁多,如碳钢、合金钢、不锈钢等。钢的应用领域非常广泛,如碳钢就广泛应用于机械零件、工具、结构件等;合金钢则主要用于高强度要求的零件,如齿轮、轴、轴承等;不锈钢则用于耐腐蚀、耐高温的零件,如医疗器械、食品加工设备、化工设备等。
铝(Aluminum)
铝的特点是重量轻、密度低。它拥有良好的导电性和导热性,耐腐蚀性也很好,易于加工。铝的应用领域同样广泛,在航空航天领域,铝会作为飞机结构件、发动机零件;在汽车工业领域,铝可以作为一些高端汽车车身件,发动机部件、散热器等材料;在电力工业中,铝也是散热片、外壳、导电部件的主要原材料。
铜(Copper)
铜的特点是导电性和导热性很好,而且还拥有很好的耐腐蚀性,易于加工和焊接。铜已经被广泛加工成了电线、电缆、电路板、电机部件,水管、热交换器,工艺品、装饰件等。
钛(Titanium)
钛是一种高强度、低密度的金属,它拥有优异的耐腐蚀性,尤其在海水和氯环境中。另外,它还拥有良好的生物相容性。正是由于它的特性,钛目前被广泛应用于航空航天领域,用于制作飞机的结构件,发动机零件;还有医疗器械领域,如人工关节,牙科植入物、手术器械。在化工领域,如耐腐蚀的容器、管道等也会用到钛。
塑料(Plastics)
塑料其实是一种泛指,它的品类非常多,如ABS、聚碳酸酯、尼龙等,都被统称为塑料。它的特点是重量轻、耐腐蚀、绝缘性好,并且易于成型和加工。它的应用领域也非常广泛,如电器件的绝缘体、外壳、连接器、汽车的内饰件、外观件、功能键、家用电器、玩具、包装材料等等。
陶瓷(Ceramics)
陶瓷是一类无机非金属材料,具有独特的物理和化学性质。它一般分为氧化物陶瓷,如氧化铝 (Al₂O₃),氧化锆 (ZrO₂);非氧化物陶瓷,如碳化硅 (SiC),氮化硅 (Si₃N₄);硅酸盐陶瓷,如瓷器、耐火材料等。它的优点是高硬度、高耐磨性,耐高温、耐腐蚀,还拥有优异的电绝缘性能。
目前,氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷的应用应用领域已经非常广泛。他们会被加工成陶瓷刀具、磨料,绝缘件、基板、传感器,人工骨骼、牙科材料等。
复合材料(Composites)
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过物理或化学方法组合而成的新材料,各组分保持其特性,但整体性能优于单一材料。它的基本特征就是高强度、轻质、可设计性强、耐疲劳、耐腐蚀。
常见的符合材料有三大类,纤维增强复合材料,如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料,芳纶纤维复合材料;颗粒增强复合材料,如金属基复合材料,陶瓷基复合材料;层状复合材料,如夹层结构、层压板。
复合材料因其优异的综合性能,在多个高科技领域有着广泛的应用,随着材料科学和制造技术的进步,其应用前景将更加广阔。