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发金属材料职称论文

发布时间:2024-07-05 07:12:22

发金属材料职称论文

文关键词:金属基复合材料有效性能结构拓扑优化论文摘要:金属基复合材料综合了作为基体的金属结构材料和增强物两者的优点,具有高的强度性能和弹性模量、良好的疲劳性能等特点。由于制作工艺相对容易,和价格低廉,颗粒增强金属基复合材料体现出了广泛的商业价值,金属基复合材料首先在航天和航空上得到应用,随着其价格的不断降低,它们在汽车、电子、机械等工业部门的应用也越来越广。为此全球各大公司和研究机构对它的研究和应用开发正多层次大面积地展开。笔者阅读了大量相关文献,进而综述了近些年来国内外学者对金属基复合材料的研究,具有一定的现实意义。一、颗粒随机分布金属基复合材料有效性能研究九十年代中期Povirk, Gusev等人就研究证明了可以用一个有限体积的代表体元来代替整体复合材料,模拟其细观结构,从而建立复合材料的宏观性能同其组分材料性能及细观结构之间的定量关系。随着计算机技术的高速发展,数值分析方法在复合材料力学分析中成为不可缺少的工具,在做计算数值模拟时,建立合适的数学模型,是进行数值模拟计算复合材料等效性能的基础。基于有限元法的多尺度等效性能计算是目前一种行之有效的研究复合材料细观结构与宏观力学行为之间关系的重要方法。采用这种方法的前提是建立复合材料的有限元模型,包括随机颗粒分布区域的几何建模和网格剖分,然后才能进行多尺度计算。对于复合材料等效性能计算的数值方法,国内外已经发展了名目繁多的各种数值方法。一般来说,可以分为反分析法、直接分析法。其中反分析法实质就是根据现场观测结果,来反演复合材料力学参数。反分析法主要依赖于材料程的实测位移、本构模型以及材料参数的假定。由于现场观测资料的获取受客观条件影响和对复合材料认识上的不足,往往造成模型和材料参数假定与实际差异很大,因而该方法在实际应用中遇到了一些困难。为此,人们试图选择另一种途径---直接分析法来预测复合材料的力学参数。由于离散元元方法没有很好解决对复合材料离散后的计算结果的误差,因此基于离散单元法计算宏观力学参数的研究较少目前主要是基于有限元法的数值分析法,其计算过程是首先建立颗粒材料的统计模型,然后模拟出不同尺度的复合材料"试件";这样得到的复合材料"试件",可以视为由基体和增强颗粒两部分组成,其力学参数可以在实验室分别确定,然后应用有限元方法进行分析,进而得到颗粒统计力学参数即。这一方法计算结果的正确性取决于颗粒统计模型的正确性以及有限元算法的合理性,这一过程虽然有误差,但是误差不会比原位实测更大。该方法的不足之处在于为避免尺寸效应,模拟不同尺度"试件"时,增加了计算成木,并且当计算尺度增大时,"试件"内的颗粒数目明显增加,给有限元的剖分和计算带来了困难。还有学者基于有限元方法,基于等效观点,对颗粒增强复合材料的等效性能进行了研究,即根据一定的等效原则,宏观地考虑颗粒对材料力学特性的影响,将整个颗粒增强复合材料均匀化、连续化,然后用有限元计算得到等效力学特性.按等效方式来分,主要有材料参数等效法、能量等效法等,这些等效方法有其适用的一面,但仍有一定局限性,例如等效体的尺寸效应问题等.关于材料参数的均匀化理论.作为一种研究复合材料宏观性质的新方法,数学家们已进行了大量的研究,例如A.Bensousson,J.L.Lion、等针对小周期结构问题的渐进分析,给出了均匀化材料系数的概念;O.A.Oleinik等对具有小周期结构的均匀化理论和一阶渐进分析理论进行了深入研究;T.Hou和陈志明等在此基础上给出了一阶渐进展开有限元的理论估计;崔俊芝等针对小周期结构提出了双尺度祸合算法。针对具有对称性的基本胞体给出了高阶渐进展式和有限元估计,并把此方法运用到工程计算中,从而使的均匀化从理论分析进入了数值计算。阶段和实际应用阶段,使得微观构造十分复杂的非均质材料的宏观力学参数计算成为现实,并且给出了计算周期性编制复合材料的等效力学参数的双尺度方法。在进行等效计算时,首先需建立材料的单胞模型,如二维单胞模型、二维多颗粒单胞模型、三维单胞模型、三维多颗粒单胞模型及代表体单元模型。武汉理工大学的瞿鹏程教授等,根据扫描电镜试样截面细观图,建立了有限元模型,并且成功预测出了SiC颗粒增强Al基复合材料等效弹塑性力学性能特征曲线。Soppa根据体积含量10%Al2O3,增强6061Al基复合材料的实验细观图,构件有限元分析模型,观察残余热应力对PRMMCs变形和破坏的影响。Han等人采用三维多颗粒单胞模型研究PRMMCs的力学性能和裂纹的产生。二、复合材料微结构拓扑优化研究结构拓扑优化是结构形状优化的发展,是布局优化的一个方面。当形状优化逐渐成熟后,结构拓扑优化这一新的概念就开始发展,现在拓扑优化正成为国际结构优化领域一个最新的热点。以Roderick Lakes(1987,1993)提出的具有负泊松比系数的泡沫材料以及对通过不同组分材料的复合可以获得任何单相材料无法比拟的极端材料特性(如零膨胀系数、零剪切性能)新发现的阐述为标志,材料微结构的优化设计被纳入拓扑优化领域。特别是由Sigmund于九十年代中期提出来的,现在己经成为材料研究领域的前沿课题之一。而在2002年的第9届AIAA年会上Kalidindi等人提出了"微结构灵敏设计(MSD-Microstructure Sensitive Design)"概念,进一步完善与发展了微结构构型与组分优化设计的思想与体系。这些开创性的工作为复合材料与结构的拓扑优化设计奠定了坚实的基础,进一步促进了材料微结构的优化设计。复合材料的宏观性能可由微结构单胞使用均匀化技术得到,通过对微结构单胞进行拓扑优化设计可获得具有良好特性的复合材料,例如负的泊松比、负的热膨胀系数、零剪切性能以及良好压电特性的压电材料。对单胞的拓扑优化设计,问题可分为两类:一是满足本构模量等于给定值的最小体积百分含量问题;二是满足一系列体积约束和对称条件的极值材料常数问题。Silva基于均匀化方法展开了具有极端性能的二维和三维压电材料的优化设计;国内袁振、吴长春进行了极端性能的弹性材料优化设计,杨卫等采用优化准则法进行具有特定性能的微结构设计,实现了具有负泊松比的材料设计。基于传热性能的微结构优化设计目前还处于初期阶段,张卫红等基于均匀化方法进行材料的热传导性能预测,在给定材料用量下进行复合材料的设计,得到具有极端热传导性能的复合材料。拓扑优化兼有尺寸优化和形状优化的复杂性,微结构最终拓扑形式是未知的。以最小柔度作为目标函数的微结构拓扑优化而得到的蜂窝状结构,为标准的规则正六边行蜂窝结构。三、小结金属基复合材料是近年来迅速发展起来的一种高技术新型工程材料,以其优越的性能受到国内外的高度重视。SiC颗粒增强铝基复合材料是目前复合材料中最引人注目的体系之一,不论是在理论上还是在实验上均是理想的复合材料研究对象。本文综述了国内外对金属基复合材料的有效性能研究和复合材料微结构拓扑优化,对金属基复合材料研究具有一定的知道意义。

国家计委和科技部日前共同发布了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2001年度)》,确定了当前应优先发展的十个产业的141个高技术产业化重点领域新型金属材料产业优先发展的领域如下:1、稀土材料及其应用稀土是信息产业、绿色能源和环境保护等产业的重要支撑材料我国稀土储量、产量和出口量均占世界首位 已形成较齐全的工业体系近期产业化的重点是:高性能稀土永磁材料及制品、稀土催化材料、稀土贮氢材料、稀土发光材料、超大磁致伸缩材料、高温超导材料、稀土硫化物涂料及颜料的规模生产;加快发展高纯稀土氧化物和高纯稀土单质分离提取工业化生产技术和装备;加快稀土在钢铁冶金、有色金属、玻璃、特种陶瓷、石油化工及农业等方面的应用2、复合金属材料制备工艺及其成套设备由于异质金属复合材料的性能功能化和较低的成本及应用范围广泛,提高了传统金属材料的发展潜力近期产业化的重点是:建设铝-不锈钢、铝-钢、钛-钢、铜-钢带液-固相复合工艺生产线 表面复合精饰技术制备薄覆层(0.008-0.1mm)金属复合板带生产线;开发颗粒增强铝基复合材料规模化生产技术、半固态成形技术、连续包敷复合高速钢材料及制品,并实现产业化3、高性能密封材料及制品密封件是保证机械装备高效、长期、安全和稳定运行的重要基础件 其技术水平、质量及性能直接影响配套主机产品质量和运行可靠性我国密封材料及制品经过十多年的发展和技术引进,形成了一定的生产能力和规模 一般产品能满足各类主机的配套要求,但高压、高速、精密、耐高温低温和耐腐蚀的密封件与国际水平有较大差距近期产业化的重点是:轿车及中高档轻型车动力传动、减振、制动系统用密封材料及制品规模化生产示范基地建设;重大成套设备中高压、液压、气动系统用密封件;电力设备中高温、高压机械密封;石化工业中高速透平压缩机非接触气膜密封;金属磁流体动密封4、纳米材料和特种粉末及其制品纳米材料因其纳米效应而具有特殊的性能和广泛的用途 是目前科技发展重要热点之一近年来 我国在纳米材料的研究开发和应用方面取得了很大进展 形成了一批拥有自主知识产权的技术并开始产业化近期产业化的重点是:以纳米粉体材料、纳米膜材料、纳米催化材料和纳米晶金属材料为重点 实现低成本、环境友好以及质量稳定的规模化生产;加快纳米材料规模化应用于信息、通信、医疗和环保等新兴产业以及能源、交通、化工、建材、纺织和轻工等基础产业,改进性能,提高效率 促进技术进步;加快发展粉末冶金摩擦材料、高温合金粉末以及高纯超细陶瓷粉体材料链接: 二十一世纪将是材料-电子一体化的世纪作为新型功能材料家庭中的重要成员,形状记忆合金在工程机械和日常生活中得到了广泛的应用由形状记忆合金构成的结构简单、控制灵活、功率密度大的各类记忆合金驱动器,在轻型机器人及小型化系统中具有独特的技术优势本文详细阐明了形状记忆合金的晶体学、热力学特性,概述了该材料的几种典型应用实例在此基础上,综述了这一功能材料的应用优势

征文范围及内容1 主要报道黑色和有色金属地质、采、选、冶、加工、粉冶、焦化、环保等方面新的科研成果,学术论文和用高新技术改造传统产业的新发展。特别是金属新材料和冶金新工艺等领域的新成果,是本刊报道中的重点。本刊热忱欢迎广大冶金、材料领域的专家、学者、工程师、研究生投稿。2 来稿格式及质量要求2.1 基本要求来稿一份,论文一般不超过6 000字(含图、表及参考文献)。用MicrosoftWord系统排版,并提供磁盘1张(或发E-mail)。2.2 论文的具体要求(1) 作者简介含性别、出生年、职称、主要研究方向、详细通信地址、邮编、电话1~3个(《金属材料与冶金工程》面向作者改稿);(2) 中英文标题和摘要,关键词:3~5个;(3) 中国图书分类号;(4) 金相图等需要原件, 插图、照片要精选,曲线图提倡用计算机绘图,表格采用三线表;(5) 使用常用国家法定计量单位;(6) 正文:一般包括前言*原理*方法*结果*讨论*结论;或提出问题*解决问题*结论等。(7) 参考文献:要求使用已公开发表的文献。书写格式如下:序号 作者·书名[M]·版本·出版地:出版年:页数(著作)序号 作者·篇名[J]·刊名,年,卷(期):页数(期刊)序号 作者·手册[Z]·刊名,年,卷(期):页数(期刊)论文集[C]或者学位论文[D]等等3 敬告作者(1) 切勿一稿两投,如发现此类情况,将取消该作者在本刊刊文资格。(2) 作者寄稿3月后未见答复请来函询问。无论录用与否,本刊概不退稿,请自留底稿。(3) 涉及到数据保密问题,请附加单位介绍信或推荐信,强调文责自负。(4) 如论文系各类基金资助,请于第一页脚注处注明,并寄该基金的有效复制件,该论文可提前安排。(5) 必须将作者信息(姓名、性别、年龄、学位、职称、详细通讯地址、电话及E-mail)附于第一页地脚处。(6) 来稿不符本刊规范,请自动修改。在线投稿杂志网站:中国金属材料与冶金工程网

发表金属材料论文

金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始:一、分类:金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳 2%~4%的铸铁,含碳小于 2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金,以及金属基复合材料等。金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属 、喷射成形金属,以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型,主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型,其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。二、性能为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。三、生产工艺:金属材料生产,一般是先提取和冶炼金属 。有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分,然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属,钢铁通常采用火法冶金工艺,即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼;有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺 ;高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后,经过铸造成型,或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯,再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品,要求其有特定的内部组织和力学性能,还常采用热处理工艺 。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火、时效处理(将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间,以提高其强度和硬度)等。四、发展趋势:金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步,传统的金属材料得到了迅速发展,新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料,已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用,并产生了巨大的经济效益。

(材料科学)或者(材料化学前沿),你都可以从这些方面着手写啊~有很多点可以写的~

当前,美国、欧洲、日本等发达国家和地区十分重视新材料技术的发展,都把发展新材料作为科技发展战略的重要组成部分,在制定国家科技与产业发展计划时,将新材料技术列为21世纪优先发展的关键技术之一,予以重点发展,以保持其经济和科技的领先地位。中国的新材料科技及产业的发展,在政府的大力关心和支持下,也取得了重大的进展和成绩,为国民经济和社会发展提供了强有力的支撑。为研究我国新材料领域的发展现状和态势,本报告以中国期刊网数据库作为统计分析源,从文献计量学的角度进行分析研究,讨论了新材料包括超导材料、金属材料、非金属材料、高分子材料和复合材料的理论研究、制备工艺、产品应用、技术装备等方面的内容。 1、新材料各专业论文产出权重的年度变化从2000年至2005年,新材料各专业发表论文数量占整个新材料领域的比重虽然每年都在变化,但总的分布格局没有被打破。高分子材料除2001年和2002年所占比重低于50%以外,其它几年均在50%以上,一直占居主导地位;复合材料所占比重在20-30%之间,居第二位;非金属材料所占比重在一成多,居第三位;超导材料在整个材料领域所占比例最小,居5个专业的最后一位。从各专业的发展状况分析,超导材料的发展呈上下波动,总体下降的趋势;金属材料作为一种传统的优势领域,其发展呈现大幅下降的局面;非金属材料在整个材料领域基本保持稳定的态势,其所占比例变化不大;高分子材料是发展最快的学科,随着新技术的不断涌现,其在整个新材料领域中的权重呈波动增长的态势;复合材料除2002年有所增加外,其他各年逐年下降,但降幅不大,年均降低1%。2、新材料各专业论文产出数量的年度变化2000年至2005年,从新材料各专业发表论文的数量及增长率来看,超导材料论文发表呈现增长正负相间的发展格局,但总量呈下降趋势,降幅为10%左右;金属材料的论文发表数量出现负增长,从2000年的1614篇减少到2005年的254篇,总降幅达84%;非金属材料发表论文数量总的趋势是稳步增长,且到了2005年有加速增长的趋势,发表论文数量比2000年增长了1527篇,当年增长了29.3%,6年间总体增长了66.65%;高分子材料的论文数量也在不断增加,从2000年的8201篇增加到2005年的15895篇,总增幅达93.3%,几乎翻了一番;复合材料论文发表呈现波动的局面,2001年比2000年有较大幅度增加,但2003-2004年却出现负增长,到2005年又增加至7215篇,比2000年的3672篇增加了近一倍。 1、新材料领域总体发展速度较快,势头强劲材料是当前世界新技术革命的三大支柱(材料、信息、能源)之一,与信息技术、生物技术一起构成了21世纪世界最重要和最具发展潜力的三大领域之一。对材料的认识与利用能力,往往决定着社会的形态和人类生活的质量。人类的历史已经证明,材料是人类社会发展的物质基础和先导,而新材料则是人类社会进步的里程碑。新材料在发展高新技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力方面起着重要的作用,而且在自然科学和工程技术领域中发展也越来越快,地位日趋重要。根据对同时段论文发表数量统计,6年间国内新材料领域论文发表数量的年平均增长率为9.15%,大于自然科学和工程技术领域8.34%的论文发表增长率;新材料领域发表论文占自然科学与工程技术领域发表论文的比重也保持上升的势头,6年间增长了0.13个百分点。新材料领域的发展变化,得益于技术创新和成果转化速度加快。前沿技术的突破使得新兴材料产业不断涌现,同时新材料与信息、能源、医疗卫生、交通、建筑等产业结合越来越紧密,材料科学工程与其他学科交叉领域和规模都在不断扩大,而且世界各国政府高度重视新材料产业的发展,制定了推动新材料产业和科技发展的相关计划,在资金上给予大力扶持,从而推动了本领域的技术创新能力的提高和发展,取得了一系列可喜的研究成果,保证了新材料领域发展的欣欣向荣局面。2、高分子材料、复合材料发展迅速2.1 高分子材料新的应用领域推动了自身的成长高分子功能材料是近年来发展最快的有机合成材料,尤其在生物医用材料、药物控制释放体系、骨科固定、组织工程和手术缝合线等方面不断扩展其新的应用领域,全世界仅高分子材料在医学上的应用就有90多个品种、1800余种制品,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10-20%的速度增长。我国的高分子材料发展也十分迅速,2000年至2005年论文发表数量从1862篇增加到6640篇,6年间增长了256.61%。其中:高分子药物方面的论文从182篇增加到802篇,增长幅度达340%;医用高分子材料方面的论文从285篇增加到821篇,增长幅度达188%;仿生高分子材料的论文从416篇增加到1108篇,增长幅度达166%,高分子膜材料的论文从979篇增加到3909篇,增长幅度达299%。从上述数据中可以看出,高分子材料研发活跃,发展相当迅猛,已成为医学和生物技术中不可缺少的组成部分,也是新材料领域发展最快的专业。2.2 复合功能材料拓展了新的发展空间由于多种材料多学科的交叉、融合,使材料的复合化成为发展新材料的一种重要手段。利用多种基体与增强体的复合、多种层次的复合以及利用非线性复合效应可以创造出全新性能的材料。近年来先进复合材料及新工艺发展很快,目前复合材料的发展以树脂基复合材料为主,特别是热固性材料,它的技术最成熟,应用最广。金属基复合材料大部分处于研究开发阶段,它特别适用于建造空间结构体。陶瓷基复合材料是改进陶瓷的可靠性的重要途径,从而使陶瓷材料优异的高温性能得以应用。此外碳/碳复合材料在军事技术上有很大实用价值,并已有一定的应用,其发展趋势较快。从我国2000年至2005年复合功能材料论文发表情况来看,数量从3672篇增加到7215篇,6年总计增长96.49%。其中:金属基复合材料论文从573篇增加到611篇,增幅6.6%;陶瓷基复合材料论文从298篇增加到1050篇,增幅252%;水泥基复合材料论文从1533篇增加到2428篇,增幅58.3%;聚合物基复合材料的论文从1134篇增加到2383篇,增幅110%;碳基复合材料论文从134篇增加到743篇,增幅达454%。从研究分析中可以看出,陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料发展较快,这与其新工艺、新物质及新配方的不断涌现密切相关,碳基复合材料也正从军用转向民用,使其发展呈快速增长的态势。2.3 金属材料发展趋于低谷,有待突破相对于高分子材料、复合材料和非金属材料的迅猛发展,历史悠久的金属材料的发展处于停滞甚至后退的局面,从2000年至2005年,我国金属材料论文发表数量从1614篇减少到254篇,下降了535%。这一现象说明我们在该领域的技术创新能力不足。当前,世界金属材料领域的发展出现了很多新的特点及增长点,高性能金属材料发展迅速。我国目前高性能金属材料的产品研制、加工成型技术、生产设备等多方面都存在问题,阻碍了金属材料的发展。因此,只要加大金属材料的技术创新力度,就一定能打破其发展停滞不前的局面,实现新的振兴和快速发展就指日可待。

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英文版EI还真是不多,但是很多国内期刊的英文版都是SCI和EI双重索引的。《金属学报》中英文均为SCI、EI双重索引《稀有金属》中文EI索引《中国有色金属学报》中文EI索引,英文SCI、EI双重索引《稀有金属材料与工程》中英文均为SCI、EI双重索引还有一些相关的供参考《无机材料学报》中文版SCI、EI双重索引《复合材料学报》中文版EI索引《材料科学技术》英文版SCI索引还有一些理工类大学的学报英文版也是EI的刊源,比如《武汉理工大学学报》(英文版)、《北京科技大学学报》(英文版)。

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1996年(第二版),2000年版,2004年版,2008年版,2011年版,2014年版;

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