關于機械領域中新材料與新技術的應用研究

滕海灝 覃里社

摘要：隨著科學技術水平的不斷提升，新型材料與技術在機械領域中被逐漸開發(fā)出來，進一步完善了機械領域的工作效率，因此，本文對機械領域中新材料與新技術的應用進行了分析，希望為關注此話題的人提供有效的參考。

關鍵詞：機械領域；新材料；新技術

引言

近年來，我國機械領域的發(fā)展處于較為完備的階段，許多企業(yè)引進了先進的機械技術，在產(chǎn)品生產(chǎn)與制作中具有較強的優(yōu)勢性，而新材料與新技術的引進進一步提高了機械的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，更好的為企業(yè)生產(chǎn)服務，提高企業(yè)的整體競爭力。

1我國機械領域的發(fā)展概述

改革開放之前，我國對機械領域的研究、發(fā)明與創(chuàng)造較為落后，需要引進其他發(fā)達國家的機械設備來滿足社會生產(chǎn)的需要。而改革開放之后，我國許多企業(yè)引進了國外的先進技術，通過對國外先進機械技術專業(yè)知識的學習，開始自身專業(yè)機械設備的研究、開發(fā)與設計制造。自此我國機械領域發(fā)展發(fā)生了質的飛躍，機械領域大量優(yōu)秀人才的涌現(xiàn)，市場競爭力的不斷提升，使得機械領域中新材料、新技術的開發(fā)與利用越來越高效，越來越具有效率性。許多企業(yè)建立了專門的機械技術研發(fā)機構，在機械設備的應用與管理層面的技術水平也不斷提升。

近年來，我國機械制造與生產(chǎn)已經(jīng)逐步應用到建筑行業(yè)、電力行業(yè)、水利行業(yè)、鐵路行業(yè)等各個領域。機械的應用不斷改善著人們的生活，為人們的生活提供便利，我國人們的生產(chǎn)總值也不斷提高。機械行業(yè)正向著自動化、信息化、數(shù)字化的方向發(fā)展，對新型機械技術與新型材料的需求也越來越大，需要專業(yè)的機械技術人員加強技術創(chuàng)新方面的研究，不斷提高機械領域的技術水平[1]。

2機械領域中新材料與新技術的具體應用

2.1新材料的應用

2.1.1形狀記憶合金

形狀記憶合金的主要特性為受到外力影響時會改變原來的形狀，但加熱到一定溫度時，又會完全恢復到形變之前的幾何形狀，該類特性與傳統(tǒng)的鐵、銅、鋼等合金材料相比根據(jù)有優(yōu)越性，現(xiàn)階段機械領域主要應用的形狀記憶型合金有鎳鈦腦（Ni-Ti）、銅基形狀記憶合金（Cu-Zn-Al、Cu-Al-Ni）等，其中Ni-Ti合金的功能性較強，但相對價格較高，在實際的機械制造領域可用于管接頭、夾鉗、螺旋彈簧、傳動裝置執(zhí)行元件等機械部件中，當該類部件受到外力作用發(fā)生變形時，可以通過加熱的方式使其恢復到原形態(tài)繼續(xù)使用。而Cu-Zn-Al合金與Cu-Al-Ni合金的價格相對較低，但其性能相對較差，在機械領域可用于線狀、管狀、棒狀等設備的制作，其中包括烘箱上的控溫裝置、防火灑水器、啟閉裝置等，形狀記憶合金的特殊形狀記憶功能使其機械領域具有較大的發(fā)展空間，技術在人員在開發(fā)利用新型材料的過程中，可嘗試采用形狀記憶合金進行部件的制作，使得機械設備各項部件的修理與完善更加便捷。

2.1.2復合材料

復合材料即兩種或兩種以上的材料經(jīng)過技術加工處理融合成新型的材料，該類材料在密度、強度、比模量等數(shù)據(jù)方面都多有變化，使得復合材料的性能多有變化，經(jīng)過合理的資源配置，技術人員會根據(jù)各類材料的差異性進行合理的搭配，使得復合材料完成融合后呈現(xiàn)性能互補的趨勢，盡可能保證各類復合材料具有明顯的優(yōu)勢，在應用過程中與其他類型的材料比較更為優(yōu)異，以此充分滿足機械領域對各項設備部件的基本要求。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，玻璃纖維/環(huán)氧復合材料的密度較鋼的密度小5.8g/cm3，但比強度卻比鋼強3倍以上；硼纖維/環(huán)氧符合材料的密度比鈦合金小2.4g/cm3，但比強度卻比鈦合金強4倍以上，由此可見，新型復合材料的比強度、比模量相對較高，在應用過程中具有較強的自潤滑性、耐磨性、抗熱沖擊性以及韌性等，可以充分應用在機械領域的內燃機系統(tǒng)、車體、工作裝置等零件的材料制作上，機械零件的制造上可以多多采用復合材料作為零件生產(chǎn)的主要材料，在提高零件應用性能的同時還能延長各個部件的使用壽命，提高機械在作業(yè)方面的靈活性與機動性，從而提高機械的運行效率[2]。

2.2新技術的應用

2.2.1機電一體化技術

隨著計算機技術的普及，人們嘗試將計算機技術與機械領域相連接，結合微電子、傳感器等多種學科的先進技術，組成了機電一體化的機械行業(yè)領域。在機電一體化的實際操作中，計算機類似于人類的大腦，各類機械操作過程會通過計算機內的程序設置對機械做出具體的指揮，而機械領域中的各類儀器、儀表、傳感器等可以視為機械的感官，即將收集到的外界信息包裝成參數(shù)變化反饋給大腦，使得大腦在運算過程中針對參數(shù)的變化及時作出系統(tǒng)更改，重新發(fā)號指令，機電一體化技術的具體工作原理是將機械與計算機、電子、信息、檢測等技術進行有機的結合，通過計算機程序中的參數(shù)設計、控制與管理實現(xiàn)對機械的合理控制，使得各個企業(yè)對機械的操作與管理更加方便、快捷，大大提高了機械設備運作的質量，進一步開發(fā)了對機械設備的使用范圍。

2.2.2智能化技術

智能化技術是指在計算機技術、數(shù)字技術、信息技術整合發(fā)展的基礎上，實現(xiàn)的智能機械設備的設計與發(fā)明。隨著阿法狗類人工智能機器的問世，人們?yōu)闄C械領域的開發(fā)、研究與創(chuàng)造開創(chuàng)了新型的前進道路，智能化技術與機械領域的結合，是未來發(fā)展的必然趨勢。智能化技術能夠實現(xiàn)對當前機械設備運作的自動化管理，并根據(jù)自身高度的數(shù)據(jù)化整合系統(tǒng)，針對機械設備運行存在的各類問題都能快速的提出有效的解決方案，針對機械領域應用中的復雜操作，也可以通過智能化達到精準的操作與管理。

結束語

總而言之，隨著時代的進步與發(fā)展我國機械領域的技術水平不斷提升，通過形狀記憶合金、多種復合材料在機械設備中各項部件的設計應用以及機電一體化技術、自動化技術等新型技術的應用，使得現(xiàn)階段人們對機械設備的控制手段不斷呈現(xiàn)精細化、科學化、完善化的狀態(tài)。

參考文獻

[1]周凱.數(shù)控技術在機械制造領域中的應用[J].電子技術與軟件工程，2019（03）：109.

[2]閆營.機械工程及自動化在工業(yè)領域的發(fā)展方向及前景[J].化工管理，2019（02）：5.

（作者單位：吉林大學）