中文字幕天堂网,国内自拍青青草,第一页在线视频,极品呦女,床戏视频赵丽颖,搜索 美女视频,免费美女视频下载

話說液態(tài)金屬(4)

2017年09月25日 9:19 4474次瀏覽 來源:   分類: 新材料前沿   作者:

  當選擇使用液態(tài)金屬合金時,需要考慮的是要求材料的大小或數(shù)量。就像應用于高溫環(huán)境下,液態(tài)金屬的機械性能也受到結(jié)構(gòu)部件的誘導,如橋梁建造、汽車甚至建筑物使用液態(tài)金屬。最重要的是要考慮這些合金不是在高性能結(jié)構(gòu)應用中鋼鐵和鋁的替代品,而是由于它們受成本和尺寸的限制,液態(tài)金屬只能制成幾毫米厚的零件。大型結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如建筑物I型梁,是不可能制造的。在毫米厚度上使用液態(tài)金屬合金制造大型面板或片材是有可能的,但這項技術(shù)目前還在開發(fā)中,至少目前給出的資料還沒有顯示這方面的成功應用。此外,液態(tài)金屬合金用于汽車保險杠、飛機面板和船舶用能量吸收結(jié)構(gòu)都是目前可用技術(shù)不可能實現(xiàn)的巨大應用。
  通過考慮以下四個方面可以找到液態(tài)合金的最佳應用。一是可以用金屬替代的小塑料部件,二是可以用網(wǎng)狀鑄件代替的加工金屬部件,三是使用結(jié)晶金屬或塑料不能獲得相應的機械性能,四是高附加值部件。因為液態(tài)金屬合金的密度和強度與晶體鈦合金相似,所以可以考慮用可鑄造,而不是加工零件替代鈦合金。
  用液態(tài)金屬代替小塑料部件。對于要用金屬代替的塑料,必須有原因。塑料便宜,極易鑄造,相當耐用。不幸的是,在許多應用中,塑料太軟,強度低,并且不耐用。此外,塑料的光潔度永遠不會像消費品中的拋光金屬一樣有光澤。電子外殼(手機、筆記本電腦、相機、視頻游戲等)是最有說服力的例子。液態(tài)金屬合金可以像塑料一樣,精確鑄造,并且具有金屬耐久性和光澤表面的附加優(yōu)點。然而,這種應用的推廣必須考慮到成本的折衷。如果零件的銷售成本遠遠超過材料成本,那么與標準塑料相比,該部件的光滑金屬表面可能是有益的。然而,對于低成本零件,如塑料兒童玩具,液態(tài)金屬合金不是很好的選擇。
  用鑄造液體金屬代替的加工金屬部件。當金屬部件(如鉸鏈、緊固件或小型電子部件)必須由一片金屬加工成型時,液態(tài)金屬合金的應用就顯得非常必要。鋼制沖壓技術(shù)在制備復雜的金屬零件方面表現(xiàn)優(yōu)異,但往往不能達到小零件所需的公差。金屬部件需要螺紋孔、法蘭或輪廓,不能另外進行沖壓。如果金屬部件必須進行加工時,只要工作溫度相對較低,就可以使用液態(tài)金屬合金替代。
  機械性能不能從除液態(tài)金屬合金外的金屬獲得。液態(tài)金屬合金的最佳應用是利用合金的獨特機械性能及其加工能力。以高爾夫球桿為例,液態(tài)金屬合金高爾夫球桿可以在單一加工步驟中鑄造,但具有超過所有競爭對手(包括鋼和鈦)的彈性模量和強度。
  加固型案例是屬性和加工處理結(jié)合的另一種理想應用。液體金屬外殼可以鑄造成具有完美表面光潔度的網(wǎng)狀,同時也具有耐劃傷性和耐用性。如果金屬部件難以加工,需要高拋光,需要耐刮擦,具有復雜的特性,受到腐蝕性環(huán)境影響或需要高彈性,那么液態(tài)金屬是這個部件替代物中最好的候選者。
  高附加值液態(tài)金屬部件。這是指產(chǎn)品的成本大大超過材料成本(通常需要某種特殊工藝或具有獨特應用)。 液態(tài)金屬合金在這些領(lǐng)域已經(jīng)有很多成功的應用,包括手表,珠寶,高端案例和牙科設(shè)備。
  液態(tài)金屬合金可與其他高性能合金結(jié)合,制造特殊的部件,如OMG海洋液態(tài)金屬表,就是依靠材料的外觀而不是其功能。在另一種應用中,牙科植入物的成本遠遠高于其制造的材料。如果液態(tài)金屬與傳統(tǒng)材料相比存在一些成本或加工上的優(yōu)勢,那么它就是最合適的選擇。這四條規(guī)則提供了從消費品硬件到導彈部件,如何將液態(tài)金屬合金整合到各種產(chǎn)品中的一般指導方針,也更有助于我們開發(fā)液態(tài)金屬的應用。
  近年來,我國液態(tài)金屬的發(fā)展主要集中在智能機器人領(lǐng)域。而清華大學的劉靜課題組就是這個領(lǐng)域的代表人物。那么液態(tài)金屬用于智能機器人領(lǐng)域是個什么狀態(tài)呢?我們應該都記得在1991年的電影“終結(jié)者2”中,出現(xiàn)了一種由液態(tài)金屬制成的能力可變的機器人T-1000。無論身體發(fā)生什么樣的傷害,T-1000都可以立即自動恢復。T-1000甚至可以自適應地改變身體形狀并調(diào)整他的面部特征。這么多年來,這種形狀轉(zhuǎn)換和智能機器人就是機器人和自動化領(lǐng)域的終極目標之一。劉靜課題組的研究為智能電機,血管機器人,流體泵送系統(tǒng),柔性執(zhí)行器和更復雜的液態(tài)金屬機器人的發(fā)展奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ),但是這些液態(tài)金屬機器時純液相的。在2016年劉靜團隊發(fā)表了一篇題為“液態(tài)金屬機器觸發(fā)小提琴式線振蕩器”的論文,發(fā)表在《Advanced Materials》上作為封面故事。在這篇文章中液態(tài)金屬內(nèi)的銅線進行非常獨特的自激振蕩,即一旦處理過的銅線接觸到含鋁液體金屬,銅線將被液態(tài)金屬迅速吞噬,作為小提琴的滑動弓進行長期往復的運動。上述現(xiàn)象的機理主要是由于鋁和堿溶液之間的電化學反應,導致液態(tài)金屬與銅線兩端之間的潤濕力差異。銅線、液態(tài)金屬、電解質(zhì)和氫氣之間的動態(tài)耦合產(chǎn)生節(jié)奏驅(qū)動力,這項技術(shù)實現(xiàn)了固液相組合。這一突破性的發(fā)現(xiàn)徹底改變了傳統(tǒng)的接口科學,為軟智能機器的開發(fā)鋪平了道路,并開發(fā)了用于流體、電氣、機械、光學和其他系統(tǒng)的創(chuàng)新控制開關(guān)。
  目前,世界先進機器人的研發(fā)是熱點話題。如果我們能夠在很大程度上掌握和運用液態(tài)金屬的獨特性質(zhì),我們將能夠開發(fā)具有超越最新技術(shù)的人造智能和能力的新型機器人技術(shù)。劉靜團隊關(guān)于液態(tài)金屬自驅(qū)動效應及其相應復雜功能實施的開創(chuàng)性工作和發(fā)現(xiàn)具有非常重要的科學意義和實踐應用前景,為未來開辟了新的途徑。

責任編輯:淮金

如需了解更多信息,請登錄中國有色網(wǎng):m.gzjcgq.com了解更多信息。

中國有色網(wǎng)聲明:本網(wǎng)所有內(nèi)容的版權(quán)均屬于作者或頁面內(nèi)聲明的版權(quán)人。
凡注明文章來源為“中國有色金屬報”或 “中國有色網(wǎng)”的文章,均為中國有色網(wǎng)原創(chuàng)或者是合作機構(gòu)授權(quán)同意發(fā)布的文章。
如需轉(zhuǎn)載,轉(zhuǎn)載方必須與中國有色網(wǎng)( 郵件:cnmn@cnmn.com.cn 或 電話:010-63971479)聯(lián)系,簽署授權(quán)協(xié)議,取得轉(zhuǎn)載授權(quán);
凡本網(wǎng)注明“來源:“XXX(非中國有色網(wǎng)或非中國有色金屬報)”的文章,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不構(gòu)成投資建議,僅供讀者參考。
若據(jù)本文章操作,所有后果讀者自負,中國有色網(wǎng)概不負任何責任。