多孔金属材料的制备工艺及性能分析多领域有着广泛的应用前景。本文概述了多孔金属材料的常用制备方法及其主要性能。关键词:多孔金属材料;制备;性能;应用摘 要 :多孔金属材料是一种性能优异的新型功能材料和结构材料 ,具有独特的结构和性能 ,在很科学家极大的兴趣 ,成为材料类研究的热点方向之1 引言一 ,自 20世纪 90年代以来 ,美国的哈佛大学、英国在传统的金属材料中 ,孔洞 (宏观的或微观的 )的剑桥大学、德国的 Fraunhofer材料研究所、日本的被认为是一种缺陷 ,因为它们往往是裂纹形成和扩东京大学等对多孔金属材料的制备工艺和性能进行展的中心 ,对材料的理化性能及力学性能产生不利了广泛的研究 ,获得了一批研究成果 [2-5]。在我国 ,的影响。但是 ,当材料中的孔洞数量增加到一定程多孔金属材料的基础和应用研究也逐步得到重视和度时 ,材料就会因孔洞的存在而产生一些奇异的功发展。近年来 ,研究队伍不断壮大 ,在制备技术、结能 ,从而形成一类新的材料 ,这就是多孔金属材料。构和物性等方面的基础研究以及在各种民用和国防按照孔之间是否连通 ,可以把多孔金属材料分为闭领域的应用研究均取得了一定的进展 ,已经引起我孔和通孔两类 ,如图 1所示。该类材料具有良好的国政府、中科院和航空航天等部门的高度重视 ,尤其吸能性能、高阻尼性能、吸声性能、电磁屏蔽性能及值得一提的是 ,我国在 2005年立项的国家重大基础良好的导热导电性能 [1] ,因而在一般工业领域 (如研究计划 (973计划 )“超轻多孔材料和结构创新构汽车工业 )、国防科技领域及环境保护领域等有着型的多功能化基础研究 ” ,更是体现了对该类材料广泛的应用前景 ,它的设计、开发和应用引起了中外研究的重要性和迫切性。水化物等,然后将均混的混合物压制成密实块体即到目前为止 ,已开发的制备多孔金属的方法很多 ,涉及到的领域也非常广。根据在制备过程中金属所处的状态 ,可将多孔金属的制备工艺分为以下三类 :液相法、粉末烧结法和沉积法。 2. 1 液相法液相法包括的种类比较多 ,且较易制备大块的多孔金属和产品易商业化 ,成为多孔金属材料制备的主要手段,液相法主要包括以下几种: 2. 1. 1 颗粒渗流法颗粒渗流法[ 6 ]原理是首先将颗粒在模具内压实,烘干形成预制块。然后通过压力将金属液渗入中,并强烈搅拌使空心小球分散,最后得到空心球与金属基体形成的多孔金属材料。空心球铸造法的特点是孔径和孔隙率易于控制,材料综合力学性能好。2. 2 粉末冶金法粉末冶金法主要包括粉末烧结发泡法、烧结-脱溶法、松散粉末烧结法、中空球烧结法等。2. 2. 1 粉末烧结发泡法这种工艺[ 12 ]是首先将金属粉末和相应的发泡剂按一定比例均匀混合,发泡剂可以是金属氢化物、半成品,最后将此半成品加热到接近或高于混合物熔点的温度,使发泡剂分解,金属熔化,从而形成多孔泡沫材料。此种方法易于制作近半成品的零件和到颗粒预制块的间隙中,最后将颗粒溶除即可得到通孔结构的多孔金属材料。2. 1. 2 精密铸造法精密铸造法 [8]是首先用耐火材料浆料填满海绵状泡沫塑料的孔隙 ,待耐火材料固化后 ,加热除去塑料 ,即形成一个多孔预制块体。然后把液态金属液浇入到预制块上 ,加压渗流 ,这一点类似于渗流过程。最后再除去耐火材料 ,就形成与原来海绵状塑料结构相同的多孔金属材料。 2. 1. 3 熔融金属发泡法熔融金属发泡工艺可分为两种 ,发泡剂发泡和通气发泡 [9, 10 ]。前者是在熔融的金属液中加入发泡剂 (如 TiH2 ) ;后者则是在金属液中通入气体 (如惰性气体 )。这两种工艺的共同特点是可制备孔隙率高、尺寸大、闭孔结构的多孔金属 ,但过程控制较为复杂 ,孔结构分布均匀性不高。 2. 1. 4 空心球铸造法空心球铸造法 [11 ]的原理是先采用商用酚醛塑料小球在惰性气体环境中加热直至塑料碳化 ,形成中空的小球。然后将这些中空的小球加入到金属液三明治式的复合材料 ,而且孔隙率较高 ,孔分布均匀。 2. 2. 2 烧结 -脱溶法这种制备工艺 [13 ]首先是将金属粉末和可去除填充颗粒均匀混合 ,其中可去除填充颗粒一般包括两类 ,一类为可溶于水或其它溶剂的盐 (如 NaCl等 ),一类为可分解有机物 (如尿素、碳酸氢氨等 ),均混后把混合物压制成致密的半成品 ,然后在一合适的温度烧结。若填充颗粒为可分解有机物 ,则烧结过程中颗粒会分解气化 ;若填充颗粒为可溶性盐 ,则在烧结后可用溶剂将其溶去便得到多孔金属材料。2. 2. 3 松散粉末烧结法松散粉末烧结 [14 ]是把松散状态的金属粉末不经压实直接进行烧结的方法。此种方法可用于生产多孔金属电极。 2. 2. 4 中空球烧结法通过将金属中空球烧结 ,使之扩散结合而制造多孔材料的方法。此方法制造的多孔材料兼有通孔和闭孔。金属中空球可通过下述方法制备 :在球形树脂上化学沉积或电沉积一层金属 ,然后将树脂除 明显的三阶段特征 ,即初始的弹性段 (Linear Elasticity)、中间的平台段 ( Plateau)和最后的致密段 (Densification)。其中 ,平台段的起始点应力称为泡沫材料的屈服或坍塌强度 ,此强度远小于其基体的屈服强度 [1]。当多孔金属材料受到外加载荷时 ,因屈服强度低很容易发生变形 ,而且变形量大、流动应力低 ,在变形过程中通过孔的变形、坍塌、破裂、胞壁摩擦等形式消耗大量能量而不使应力升的。高 ,从而能有效地吸收冲击能。这种在较低应力水形成金属烟。金属烟在自身重力作用及惰性气流的平下吸收大量冲击能的特征正是冲击缓冲所需要携带下沉积和冷却。因其温度低 ,原子难以迁移和扩散 ,故金属烟微粒只是疏散地堆砌起来 ,形成多孔3. 2 高阻尼性能泡沫结构 [16 ]。 多孔金属材料可看作是由三维网络状金属骨架去 ,或将树脂球和金属粉一同混合 ,随后烧结使金属粉结合 ,同时树脂球挥发 [ 15 ]。 2. 3 沉积法沉积法主要包括金属气相蒸发沉积法、原子溅射沉积法和电化学沉积法三种。 2. 3. 1 金属气相蒸发沉积法在较高惰性气氛中 ,缓慢蒸发金属材料 ,蒸发出来的金属原子在前进过程中与惰性气体发生一系列碰撞作用 ,使之迅速失去动能 ,从而部分凝聚起来 ,与高压惰性气体原子碰撞 2. 3. 2 原子溅射沉积法在惰性气体的压力下,元素原子在飞溅路程中,金属原子一方面捕获气体原子 ,另一方面凝聚成金属液滴 ,然后到达衬底。在衬底上获得均匀包裹气体原子的金属体 ,最后在高于金属熔点的温度下把金属加热足够长的时间使捕获的气体膨胀 ,形成多孔金属材料。这种方法的特点是孔结构非常理想 ,但成本昂贵 ,不易制备大件 [ 17 ]。 2. 3. 3 电化学沉积法这种方法是以聚氨基甲酸乙脂发泡材料为骨架 ,进行电解沉积 ,然后加热去除有机聚合物骨架 ,得到多孔金属材料。这种方法制备的多孔材料不但孔隙率高 ,孔分布均匀 ,且孔互相连通呈三维网状结构 [ 18 ]。 3 多孔金属材料的主要性能多孔金属材料作为一类区别于致密材料的新型材料 ,具有一些其基体或母体所不具备的特殊性能和功能 ,主要表现如下 : 3. 1 吸能性能图 4 多孔金属材料典型的压缩应力 -应变曲线多孔金属材料的应力 -应变 (σ -ε)响应具有与孔洞所组成的两相复合材料。除了孔洞与金属基体之间所形成的界面外 ,材料内部还存在其它大量微观的 (主要是位错 )和宏观的 (较小的孔洞和裂纹 )缺陷 ,其组织状态和缺陷分布极不均匀。因此当外力作用于多孔金属材料上时 ,将在基体中产生不均匀的应变 ,特别是在孔洞 (宏观的或微观的 )或裂纹附近 ,其应变情况更为复杂 ,从而引起缺陷区域原子重排。缺陷区的这种响应是粘滞性的 ,因而引起粘滞性应变 ,造成能量的损耗 ,导致材料的阻尼增加。 3. 3 吸声性能多孔金属材料的高孔隙率结构使其具有良好的吸声性能 [19 ]。一般来讲 ,通孔或半通孔多孔金属的吸声效果比闭孔的好。多孔金属材料的吸声机制主要可归为两种 ,即声波经过多孔金属时流动阻力的升高造成的粘性损失以及声波与孔洞表面热量交换造成的热损失。 3. 4 电磁屏蔽、导热和导电性能多孔金属具有良好的导电性和很高的比表面积 ,因此具备很高的电磁屏蔽性能 ,即良好的吸收和反射电磁波的能力。同时又具有良好的导热性能 [ 20, 21 ]。 3. 5 其它性能质轻 ,易着色 ,易加工 ,耐高温。 4 结语 (1)多孔金属材料具有良好的理化性能和力学性能 ,因而可以作为功能材料和结构材料 ,具有良好的应用前景。多孔金属材料的制备工艺很多 ,因而可以满足多样化的需求 ,可以根据不同的应用需求 采用不同的制备工艺。 and energy absorbing characteristic of foamed aluminum. (2)部分制备工艺在结构的可控性、孔径的均Metall[J]. Mater. Trans, 1998 (A29): 2497-2502. 匀性、样品的大尺寸化等方面仍存在局限性 ,因而制[10 ]Cymat Corp, Canada. Product Information Sheets. http: / / 备工艺还需要进一步的探索和完善。 www. cymat. com. (3)随着工业和科技的进步 ,人们对多孔金属[11 ]张勇 ,舒光冀 ,何德坪 .用低压渗流法制备泡沫铝合金 [J ].材料科学进展 , 1993 (7) : 473 -47. 材料的需求量越来越大 ,要求也越来越高 ,但目前的[12]J. Baumeister, J. Banhart, M. Weber[M]. German Pa2研究也只是涉及到了多孔金属材料的一部分性能特terntDE 4426627. 1997. 点 ,相当多的潜在价值尚未被开发出来 MechanicalBehaviorofMetailicFomas[J]. . Mater. Sci, 2000 (30):191-227. Olurin,. ,或仅局限在(44) : 105 -110. [ 14 ]B. C.社,1982. [13]YA Novel sintering processformanufacturingAlfoams[J]. . Y. Zhao, D. X. Sun. -dissolution 实验室阶段 ,因而对性能的研究又提出了新课题。Scr. Mater, 2001 参考文献 : [1]L. J. Gibson, M. F. Ashby. Cellular Solids: Structure and 拉科夫斯基 .工程烧结材料 [M ].冶金工业出版Properties. 2nd ed[M ], Cambridge University Press, UK, 1997. [15]O. Andersen, U. Waag, L. Schneider, G. Stephani, B. [2 ]L. J. Gibson. Kieback. Novel Metallic Hollow Sphere Structures [ J ]. Annu. RevAdv. Eng. 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KeyLaboratoryofMaterialsPhysics, InstituteofSolidStatePhysics, Chinese Academy of Sciences, Hefei, Anhui 230031) Abstract: Porousmetallicmaterialswithuniqueexcellentstructuresandpropertiescanbeutilizedasnew function2 aland structuralmaterials, which indicatsthattheporousmetallicmaterialshaveawidelypromisingapplication in manyfields. Thevariouspopularmanufacturingmethodsandthemainpropertiesoftheporousmetallicmaterials, in the present paper, were summarized. Key words: porousmetallic materials; preparation; properties; ppplication
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一、前言
激光增材制造（LAM）属于以激光为能量源的增材制造技术，能够彻底改变传统金属零件的加工模式，主要分为以粉床铺粉为技术特征的激光选区熔化（SLM）、以同步送粉为技术特征的激光直接沉积（LDMD） [1] 。目前 LAM 技术在航空、航天和医疗领域的应用发展最为迅速 [2~4]。鉴于相关领域主要涉及金属结构制造，本文重点开展金属LAM 技术的发展研究。
随着金属零件使用性能和结构复杂程度的提高，采用铸造、锻造等传统工艺实施制造的难度、成本和周期迅速增加，而兼具技术先进性和资源经济性的 LAM 技术为高性能、复杂结构制造提供了新型解决方案：实现拓扑优化结构、点阵结构、梯度材料结构、复杂内部流道结构等不再困难，结构功能一体化、轻量化、超强韧、耐极端载荷、超强散热等新型结构得以应用，相应结构效能大幅提高 [1,4]。例如，美国通用电气公司（GE）SLM 航空发动机燃油喷嘴、北京航空航天大学 LDMD 飞机钛合金框是典型应用案例。
从当前国内外金属 LAM 技术的发展情况来看，真正走向产业化的技术方向还属少数，这是因为基础理论积淀、关键技术突破、工程化应用技术成熟度、技术研发商业化推广等方面在不同程度上制约了 LAM 技术产业化应用。目前国内外研究主要集中在控性研究，侧重孔隙率、裂纹、组织特征、各向异性等基础研究 [5~9]。有关控形、检测、产品标准等偏向产品研发的研究报道较少，这也表明金属 LAM 整体上处于从技术研究向产业应用过渡的发展阶段。
本文通过文献、现场和问卷调研，对金属 LAM 领域研究与应用的发展现状和趋势进行系统梳理，分析国内与国外、理论研究与应用需求的差距，提出产业化应用涉及的核心关键技术和瓶颈工艺，以期推动我国金属 LAM 技术产业应用的发展。
二、金属激光增材制造需求分析
LAM 基于数模切片，通过逐层堆积来实现金属零件的近净成形制造，尤其适合复杂形状零件、梯度材质与性能构件、复合材料零件和难加工材料零件的制造，在航空航天等先进制造方向备受青睐。一方面，相关零件外形复杂多变、材料性能要求高、难以加工且成本较高；另一方面，新型飞行器朝着高性能、长寿命、高可靠性、低成本的方向发展，采用复杂、大型化的整体结构成为设计亟需。
SLM 成形的零件精度较高，但零件尺寸受加工室限制，故 SLM 主要用于小尺寸或中等尺寸的复杂精密结构精确成形，相应产品结构的功能属性一般大于承载属性。为了满足总体性能需求，航空发动机的燃油喷嘴（具有复杂的内部油路、气路和型腔）、轴承座、控制壳体、叶片，飞机舱门支座、铰链，辅助动力舱格栅结构进气门、排气门，卫星支架等零件，需进行结构创新设计，成为 SLM 技术的适宜应用对象。
LDMD 成形的零件力学性能好，但尺寸精度相对不高，主要用于中等尺寸或大尺寸复杂承力结构的制造，相应产品结构的承载属性一般大于功能属性。航空发动机各类机匣、压气机 / 涡轮整体叶盘等结构，形状较为复杂，为了提高效能甚至需采用异种或功能梯度材料结构。为了兼顾质量减轻和承载效能提升，飞机接头、起落架、承力框、滑轮架，高速飞行器机翼 / 空气舵的格栅结构承载骨架等承力构件，需进行结构拓扑优化设计。这类结构突出的复杂性和制造难度，对 LDMD 技术提出了明确需求。
此外，飞机、发动机的某些带有局部凸台、耳片等特殊结构的承力构件，采用锻造工艺将难以保证局部构型和性能；大型飞机的超大规格钛合金承力框已经超出现有锻造设备的加工能力上限。这对锻造 + 增材制造 / 增材连接的复合制造技术提出了明确需求。
三、国外金属激光增材制造发展现状
（一）技术研究现状
1. 激光选区熔化技术
相关企业采用真空感应气雾化（VIGA）、无坩埚电极感应熔化气体雾化（EIGA）、等离子旋转雾化（PREP）、等离子火炬（PA）等方法制备 SLM 用粉末，具有批量供货能力，占据了全球主要市场 [10] 。
LAM 工艺研究的关注点主要是组织性能调控，完成了较多有关 SLM 组织、缺陷、性能及其与工艺参数的关系研究。例如，对于不锈钢零件SLM，增加激光功率、降低扫描速度均有利于提高致密度 [11] ；高的表面粗糙度和孔隙率都会降低AlSi10Mg 铝合金 SLM 的耐腐蚀性能，而形成的氧化膜可提高耐腐蚀性能；AW7075 铝合金 SLM 试样内部产生垂直于增材方向的裂纹，而预热铝粉对裂纹控制无改善作用，内部裂纹导致疲劳寿命远低于传统工艺 [7] 。
能量密度对 Ti-6Al-4V 钛合金的 SLM 组织和缺陷存在明显的影响 [5,12,13]：低能量密度造成片层状的 α+β 相组织，容易引发气孔和熔合不良现象；高能量密度造成针状马氏体 α′ 组织，促进铝元素偏聚和 α2 -Ti3Al 相形成；沉积态 Ti-6Al-4V 合金疲劳强度比锻件降低约 80% [6] ；热等静压可降低孔隙率并改善性能。对于 CMSX486 单晶合金 SLM，低能量密度减少裂纹，高能量密度降低孔隙率 [8] 。CM247LC 合金 SLM 纵截面主要由柱状 γ 晶粒组成，Hf、Ta、W、Ti 偏聚增加了沉淀物和残余应力，造成零件内部开裂 [14] 。IN738LC 高温合金 SLM 的微裂纹与 Zr 在晶界处富集偏析有关 [15] 。适量添加 Re 可以细化 IN718 合金的树枝状晶，但过量的 Re 对疲劳强度不利 [14] 。SLM 的 Hastelloy-X 合金经热处理形成等轴晶，屈服强度降低；经热等静压后抗拉强度恢复沉积态水平，延伸率可提高 15% [16] 。
对于金属 LAM 工艺，国外开展了较多精细的研究。据了解，德国设备商针对一种新材料进行 SLM 工艺开发，需耗时 6~8 个月，调整参数达70 余个。通过拓扑优化来实现结构轻量化设计也是SLM 应用研究的重点，国外对应提出了设计引导制造、功能性优先等新理念。还发展了特殊支撑设计技术，使得制件与基板分离无需线切割，有效缩短了取件周期。
此外，金属 LAM 标准研究和制定工作一直与技术应用同步发展。2002 年，美国发布了《退火Ti-6Al-4V 钛合金激光沉积产品》，随后陆续颁布了19 项相关标准，涵盖产品退火和热等静压制度、时效制度，制造过程消除应力退火制度等诸多方面。标准的及时形成对 LAM 技术的产业应用发挥了基础支撑作用。
2. 激光直接沉积技术
1995 年，美国约翰斯 · 霍普金斯大学、宾夕法尼亚州立大学、MTS 系统公司共同开发了基于大功率 CO2 激光器的大尺寸钛合金零件 LDMD 技术，沉积速率为 1~2 kg/h，促成 LDMD 零件在飞机上的应用 [12] 。
LDMD 技术研究主要包括成形工艺和组织性能。美国桑地亚国家实验室和洛斯 · 阿拉莫斯国家实验室制备的 LDMD 成形零件，其力学性能接近甚至超过传统锻造零件。瑞士洛桑联邦理工学院研究了单晶叶片 LDMD 修复过程的稳定性、零件精度、组织、力学性能与工艺参数的关系，形成的修复技术已获得工程应用。
国外学者针对 Ti-6Al-4V 合金的 LDMD 技术进行了深入研究，揭示了工艺参数和增材制造组织、力学性能之间的联系，阐明了工艺调整和热等静压对组织、性能的调整作用 [13,17~19]。LDMD 技术为材料显微组织控制提供了较大的自由度：通过调节镍基高温合金 LDMD 形核与生长条件得到了符合预期的单晶与多晶组织 [9] ；美国国家航空航天局（NASA）发展的混合沉积多种金属于同一结构的 LDMD 技术，可使零件性能随部位不同而变化。德国企业将 LAM 技术与传统切削加工方法进行整合，可加工出传统工艺难以制造的复杂形状零件，且产品精度提高、表面粗糙度改善 [11] 。
（二）设备发展现状
LAM 技术推广应用的基础是经济高效的 LAM 设备。SLM 设备研制集中在德国、法国、英国、日本、比利时等国家，LDMD 设备研制国家主要有美国和德国等。
1. 激光选区熔化设备
德国是 SLM 技术及设备研究起步最早的国家，EOS 公司推出的 SLM 设备具有一定的技术优势，相关设备应用于 GE 公司 LEAP 航空发动机燃油喷嘴的加工制造，通过监控增材制造过程来进一步提高制造产品的质量；Realizer GmbH 公司的全方位设计、零件堆叠技术方案别具特色；Concept Laser 公司的设备以构建尺寸大见长；SLM Solutions 公司的激光技术和气流管理技术处于领先位置。美国3D Systems 公司依靠其专用粉末沉积系统的技术优势，可以成形精密的细节特征。英国 Renishaw PLC 公司在材料使用灵活性、更换便捷性方面具有技术特色。
2. 激光直接沉积设备
美国 EFESTO 公司在大尺寸金属 LAM 方面具有技术优势，所研制的 LDMD 设备工作室尺寸可达 1500 mm 1500 mm 2100 mm。美国 Optomec 公司推出的 LDMD 设备具有 900 mm 1500 mm 900 mm 的工作室空间，配置了 5 轴移动工作台，最大成形速度为 kg/h。德国企业提供的激光综合加工系统也是主流的 LDMD 设备。
近年来，增减材复合加工设备成为市场新热点。日本 DMG 公司推出了配有 2 kW 激光器、辅以5 轴联动数控铣床的 LDMD 设备，成形速度较普通粉床提高 20 倍，可在制造过程中铣削最终零件的不可达部位。日本 Mazak 公司推出的相关设备能够进行 5 轴车铣复合加工，使用对象包括多棱体锻件或铸件、回转体零件和复杂异形零件。
（三）应用状况
钛合金 LAM 在航空领域取得重要应用。美国率先将 LDMD 钛合金承力零件用于舰载歼击机；Carpenter 技术公司采用高强度的定制不锈钢进行增材制造，生产先进的航空齿轮；F-22 飞机维修采用了 SLM 耐蚀支架，使得维修时间显著缩短。英国成功将 LDMD 技术应用于无人机的整体框架制造。
SLM 技术在航空发动机的复杂零件制造方面获得广泛应用。美国 GE 公司率先将 SLM 技术应用于高压压气机的温度传感器外壳生产，产品获得美国联邦航空管理局（FAA）批准，配装了超过400 台 GE90-40B 航空发动机。GE 公司 LEAP 系列航空发动机的燃油喷嘴同样采用 SLM 技术进行生产（2020 年具备 44 000 个 / 年的生产能力）。美国普惠公司采用 SLM 技术生产管道镜套筒，配装了 PW1100G-JM 航空发动机。英国罗罗公司采用SLM 制造了遄达 XWB-97 航空发动机的钛合金前轴承组件（包含 48 个翼型导叶）。
2012 年起，LAM 技术获得了航天飞行器制造方面的应用。NASA 采用 LAM 技术制造 RS-25 火箭发动机的弯曲接头，在零件、焊缝、机械加工工序的数量方面相比传统方法下降了约 60%；若氢氧火箭发动机采用整体化设计和制造方法，零件总数将下降 80%。法国泰雷兹集团采用 SLM 技术制造了 Koreasat5A、Koreasat7 通信卫星的测控天线支撑零件（铝合金），降低质量约 22%，节省经费约30%。
LAM 技术的推广应用，加速了航空航天飞行器的结构拓扑优化和点阵结构设计。欧洲 Astrium 公司 Eurostar E3000 卫星平台的遥测 / 遥控天线铝合金安装支架，采用 LAM 进行整体制造后降低质量约 35%、提高结构刚度约 40%。美国 Cobra Aero 公司与英国 Renishaw PLC 公司合作，完成了具有复杂点阵结构的发动机整体部件 LAM 制造。此外，增减材复合加工技术开始走向应用。维珍轨道公司（Virgin Orbit）使用增减材混合机床进行火箭发动机燃烧室零件制造与精加工，2019 年完成了 24 次发动机测试运行。
（四）发展经验与启示
回顾国际上金属 LAM 技术的发展过程，以产业发展牵引技术研究和设备开发，通过产业链整合提高市场竞争力是重要的经验。应用企业关注自身产品的制造质量和生产成本，作为技术发展的主体和最大受益者，由其来整合材料、工艺、设备、验证、标准研究和人员培训，可以更加高效地推动LAM 产业的发展。例如，美国 GE 公司 LAM 产业应用居于世界领先地位，主要归因于产业链整合策略，收购了制造质量控制公司和增材制造设备公司以加强 LAM 产业链条的完整性；产品制造利用了遍布全球的 300 多台工业级制造设备。国外企业注重 LAM 产品制造方面的人员培训，如 GE 公司设有增材制造培训中心，配置专门设备，每年可培训数百名工程师。
四、国内金属激光增材制造发展现状与差距分析
（一）发展现状
1. 金属 LAM 技术
国内围绕 LDMD 组织、缺陷、应力变形控制等完成了较多的研究工作 [11,13,14]。北京航空航天大学发展了钛合金大型结构件 LDMD 内部缺陷和质量控制等关键技术 [20] 。西北工业大学完成了飞机超大尺寸钛合金缘条的 LDMD 制造，成形精度和变形控制达到较高水平。沈阳航空航天大学提出分区扫描成形方法，有效控制了 LDMD 过程零件变形和开裂。有研工程技术研究院有限公司突破了叶盘和进气道的 TC11、TA15/Ti2AlNb 异种材料界面质量控制及复杂外形一体化控制难题，产品通过试验考核。
国内针对 SLM 技术方向重点开展了形状尺寸、表面粗糙度精确控制等研究。西安铂力特激光成形技术有限公司采用 SLM 方法加工的流道类零件最小孔径约为 mm，薄壁零件的最小壁厚约为 mm；零件整体尺寸精度达到 mm，粗糙度Ra 不大于 μm。南京航空航天大学以 SLM 精密制造为主线，通过全流程控制来提升零件综合性能。西安交通大学将 LAM 应用于空心涡轮叶片、航天推进器、 汽车 零件等的制造 [11] 。
中国航发北京航空材料研究院完成了 LAM 技术综合研究：LDMD 制造的镍基双合金涡轮整体叶盘通过超转试验考核，增材修复的伊尔 -76 飞机起落架获得批量应用；研制了 LAM 超声扫查与评价系统，建立了检测标准与对比试块，评价和无损检测技术成果应用于飞机滑轮架、框架等装机零件的批量检测。
在 SLM 粉末方面，国内产品基本满足成形工艺要求。中国科学院金属研究所突破了 SLM 用超细钛合金和高温合金粉末的洁净化制备技术，性能达到进口产品水平。西安欧中材料 科技 有限公司研制的钛合金和高温合金粉末产品获得工程应用。
2. 金属 LAM 设备
国内的LDMD和SLM设备研发能力相对较强，获得一定份额的市场应用。西安铂力特激光成形技术有限公司自主开发了 SLM 系列装备、激光高性能修复系列装备。南京中科煜宸激光技术有限公司研制了自动变焦同轴送粉喷头、长程送粉器、高效惰性气体循环净化箱体等核心器件，形成了金属LDMD 系列化装备。此外，北京易加三维 科技 有限公司、北京星航机电装备有限公司在工业级和小型金属 SLM 设备小批量生产，上海航天设备制造总厂有限公司在标准型和大幅面 SLM 设备和机器人型 LDMD 设备研制等方面均取得了良好进展。
3. 金属 LAM 应用
LDMD 主要应用于承力结构制造。北京航空航天大学制造的主承力框、主起落架等部件获得了航空航天飞行器、燃气涡轮发动机等装备应用。航空工业沈阳飞机设计研究所通过工程化应用验证来促进 LDMD 技术成熟度提升，实现了 8 种金属材料、10 类结构件的飞行器应用。航空工业第一飞机设计研究院实现了大型飞机外主襟翼滑轮架、尾翼方向舵支臂 LDMD 零件的装机应用。北京机电工程研究所实现了大尺寸薄壁骨架舱段结构的 LDMD 制造及应用。
SLM 主要应用于复杂形状零件制造。在航空领域，中国航空制造技术研究院实现了 SLM 产品装机应用；航空工业成都飞机设计研究所在飞机上使用了 SLM 辅助动力舱格栅结构进 / 排气门；航空工业直升机设计研究所在通风格栅结构、淋雨密封结构、进气道多腔体结构等方面实现了 SLM 零件装机应用。在航天领域，上海航天设备制造总厂有限公司的贮箱间断支架、空间散热器、导引装置等 SLM 产品获得装机应用；北京星航机电装备有限公司的舱段类结构件、操纵面等 SLM 产品通过地面试验及飞行试验验证；北京机电工程研究所实现了小型复杂零件的 SLM 制造，操纵面、支架等产品的技术成熟度达到 5 级；鑫精合激光 科技 发展（北京）有限公司应用 SLM 制造了大尺寸薄壁钛合金点阵夹层结构件（集热窗框），满足了深空探测飞行器的严格技术要求。
此外，西安铂力特激光成形技术有限公司利用SLM 技术，每年可为航空航天领域提供 8000 余件零件；华中 科技 大学通过增减材复合加工方式制造了具有随形冷却水道的梯度材料模具，获得了较多的行业应用。
（二）面临的差距
1. 金属 LAM 材料设计和制备技术存在差距
国内 LAM 专用材料的设计理论和方法体系尚显薄弱，专用材料设计工作少而分散。材料基因组技术缩短研发周期并降低研发成本，在国外相关材料设计方面取得了成功应用。国内在材料基因组技术的研究以及用于提高 LAM 专用材料性能等方面的基础较为薄弱。
在粉末制备方面，国内真空氩气雾化制粉技术相对成熟，制备的不锈钢、镍基合金类粉末性能基本满足成形工艺要求。但在钛合金、铝合金超细粉末制备方面存在不小差距，主要问题是粉末球形度差、细粉收得率低，不能满足 SLM 成形要求，使得实际应用仍依赖进口。
2. 金属 LAM 装备设计和制造技术存在差距
我国与美国、德国等 LAM 技术强国的差距主要在于工艺装备。国内应用的 SLM 设备较多依赖德国进口，而大尺寸工程应用的 SLM 设备主要依靠进口。国内企业在激光器、振镜等核心部件方面缺乏自研能力，国产设备的加工尺寸、稳定性、加工精度亟待提升，有关粉末流态、熔池状态等过程监控与成形的国产控制软件不够完善。
3. 金属 LAM 工艺研究不足
随着涡轮发动机、飞机等重要装备用材的使用性能不断提高，材料工艺性出现了下降。国内对航空主干材料的 LAM 工艺研究不足，未能形成应力变形、开裂控制等有效方法，制件内部组织缺陷的问题尚未得到根治，制件力学性能均匀一致性、批次稳定性欠佳。而先进航空发动机、高速飞行器所需的超高温结构材料的 LAM 工艺研究更为欠缺。
4. 产品尺寸精度和表面粗糙度不满足技术要求
LDMD 飞机结构件一般留有加工余量，尺寸精度和表面粗糙度不一定是关键制约因素。然而涡轮发动机零件多为带内部流道、空腔的复杂结构零件，相应 SLM 成形尺寸精度约为 mm、表面粗糙度Ra 约为 ，尚与精密铸件存在差距。相关产品还面临着成形、内表面加工等技术研究不足的问题。
5. 金属 LAM 的指导标准欠缺
现阶段我国 LAM 行业面临的共性问题是缺少质量控制标准，使得在金属 LAM 产品的设计、材料、工艺、检测、组织性能、尺寸精度等方面缺乏验收依据。作为零件应用基础的无损检测、力学性能、冶金图谱等基本数据，由于缺乏整理而致使产品标准制定困难、产业化应用推广保障不足。
五、我国金属激光增材制造关键技术分析
1. 激光加工头等核心器件的设计制造
开展具有自主知识产权核心器件研制，重点在于提高处理器、存储器、工业控制器、高精度传感器、数字 / 模拟转换器等基础器件质量性能，开展工艺装备核心器件、关键部件的设计与制造；研发高光束质量激光器及光束整形系统，大功率激光扫描振镜、动态聚焦镜等精密光学器件，高精度喷嘴加工头等核心部件。
2. 扫描策略、参数规划及在线监控
突破数据设计、数据处理、工艺库、工艺分析及工艺智能规划、在线检测与监测系统、成形过程自适应智能控制等方面的软件技术，构建具有自主知识产权的 LAM 核心支撑软件体系。
3. 基于材料基因组的 LAM 材料设计优选
发展远离平衡条件的专用材料高通量技术模型，开发适用于高通量计算的多尺度模拟算法。研究成分和组织结构微区可控的粉体材料制备技术，通过高通量实验来建立材料基因数据库。通过高通量计算、实验、数据库的协同，快速研发具有优异性能的 LAM 专用材料。
4. 主干材料典型结构 LAM 控性与控形
针对若干关键材料及典型零件，开展 LAM 控性、控形共性关键技术、零件工程化应用的研究。掌握零件生产制造过程中影响最终质量的因素和解决措施，形成工程可用的 LAM 技术体系，涉及原材料控制、工艺设备、成形工艺、热处理、机械加工、表面处理、无损检测和验证试验等。重视LAM 零件的均匀一致性和批次稳定性，契合工程实际应用需求。
六、结语
为了在金属 LAM 技术及其工程应用方面迎头赶上，我国 LAM 的发展应遵循“技术 – 产品 – 产业”的客观规律，夯实组织性能控制技术基础，补齐核心设备在硬件 / 软件研发与集成方面的短板，强化产品质量控制、标准和验证，稳步推进产业化应用。
（1）夯实激光增材制造研究基础，发挥高等院校和科研院所的技术 探索 与攻关能力。由工业部门或应用单位牵头开展产品 LAM 工艺开发和性能验证，本着先易后难原则，由常规金属逐步向金属间化合物、铌 – 硅超高温合金等先进材料方向拓展。
（2）有序推进工程化应用研究。先期在航空、航天领域选取代表性产品开展 LAM 质量控制、标准和验证工作，尽快实现产品量产和工程应用；随后逐步向结构复杂、工况苛刻、加工性差的高价值产品拓展，在核工业、兵器、 汽车 、电力装备等先进制造领域推广应用。
（3）扎实开展 LAM 产品质量控制标准研究与制定。积累有关 LAM 的缺陷无损检测、力学性能、冶金图谱、疲劳寿命等基本数据，确定材料、工艺、无损检测、组织与力学性能、尺寸精度、表面粗糙度等方面验收依据，制定我国 LAM 产品技术标准。
（4）结合工业实际需求，在高等院校、职业技术学院增设 LAM 相关专业，为企业培养专业技术和技能人才。在优势技术企业内设立 LAM 培训中心，对我国诸多行业的设计人员、工艺人员和设备操作人员进行专项培训，从而为 LAM 产业发展提供智力支持。
人类从海洋中获得了许多好处，然而，这些好处不是无限的，事实上，在许多情况下它们正处于危急之中。在气候变化中，首当其冲的是沿海社区尤其是那些生活在小岛屿发展中国家的人民。因此，遏止红树林、盐沼和海草等沿海生态系统的衰退，在有助于减轻气候变化的不利影响的同时，也为亿万人民提供了大量的社会和经济利益。由于海洋是我们未来繁荣和可持续发展的基础，我们需要保持海洋的生产力以及一切至关重要的海洋生态系统的功能。海洋和气候变化相互作用最新的科学研究表明，海洋和气候变化之间的关系非常密切。一方面，海洋是全球气候系统中的一个重要环节，它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用，吸收大气中大量的二氧化碳，在调节和稳定气候上发挥着决定性作用，被称为地球气候的“调节器”；另一方面，日益严重的气候变化也对海洋产生巨大影响，造成海平面和海水温度上升、海水酸化、珊瑚礁死亡、小岛屿被淹没、海洋和海岸生态系统遭破坏等问题。去年，总部设在英国剑桥的南极研究科学委员会发布的一份名为《南极气候变化与环境》的研究报告称，气候变化可能导致本世纪末海平面上升1．4米，如果按着个幅度来算，马尔代夫等岛国将被完全淹没，而纽约等全球一些沿海大城市将必须耗费巨资修筑防水设施。国家海洋局去年发布的一份中国海洋环境质量状况报告也显示，由于气候变化等原因，中国海岸带及近岸海域生态系统已经出现了不同程度的脆弱区，海岸带高脆弱区和中脆弱区占全国岸线总长度的36．5％。从海洋局发布的2009年中国海洋灾害公报来看，2009年中国沿海海平面处于近30年来的高位，比2008年高出8毫米，中国海平面上升的速度超过了全球平均速度。去年我国累计发生132次风暴潮、海浪和赤潮过程，其中33次造成灾害，各类海洋灾害造成直接经济损失超过100亿元，死亡和失踪人数达到95人。“沿海地区是社会和经济发展最快、最活跃的区域，但同时也是导致海洋环境恶化、生态系统衰退最严重的地区，已影响到人类健康和社会进步。因此，制定综合的政策措施、健全严格的法律法规、开展科学的空间规划、加强合理的环境整治、实施有效的生态修复，对于沿海城市发展至关重要。”过度捕捞对海洋的伤害很大，应停止过度捕捞，大力推广禁渔期的方法。同时，还要尽量减少围填海项目，如果实在有需要，必须经过严格的、科学的论证后，才能实施，将危害尽量减到最低。此外，大气对海洋也是有影响的，应减少化肥用量，尤其是沿海城市。针对沿海城市所面临的挑战，《北京宣言》特别呼吁，沿海城市的管理，需要用长期的眼光来看，确保把科学、社会、政治和经济等各方面因素都纳入进来，这是至关重要的。面对气候变化的风险，沿海地区可以采取风险和脆弱性评估、健全的发展规划、紧急响应计划来减低风险。以下资料，仅供参考：1近岸海域主要生态环境问题陆源性污染压力大，海域污染严重江浙海域接纳了全国近三分之一的入海污染负荷浙江省近岸海域背靠长江三角洲，沿海经济的高速增长和城市化水平的不断提高，使浙江沿海7大城市和浙江北部、上海市排入海洋的工业废水和生活污水日益增多。浙江省7大水系和北侧长江流域所携带的内陆污水源源不断地注入海洋，成为海域环境污染的罪魁祸首，据调查，这些入海河流携带的污染物其负荷占90%以上。有关资料显示，长江中含有大量污染物的河水和上海市的工业、生活污水如果有一半流入浙江海域，加上浙江本身的入海河水和污水，将达到5千亿方，占全国的近1/3，入海的污染负荷也达近1/3，也就是说，浙江海域接纳了全国近三分之一的入海水量和入海污染负荷，而其中85%以上的入海水量和近60%的污染负荷来自长江和上海市。同时，沿海地区农村生活污水、畜禽饲养排泄物、农田化肥农药流失等形成农村面污染源，经小河小溪排入海洋，其污染物质的数量也甚为可观。而日益发展的海水养殖业所产生的残留饵料和排泄物对近岸局部海域，特别是象山港、三门湾、乐清湾这样的半封闭性港湾来说，是非常重要的污染源。海水高度富营养化由陆地排入海洋的污水中富含氮、磷等营养物质，使近岸海域的海水高度富营养化。浙江近岸海域海水中无机氮、活性磷酸盐的含量严重超标，2003年有的水样无机氮超过一类海水水质标准，其中超过四类水质标准，实测最高值超过一类海水标准倍；有的水样活性磷酸盐超过一类海水标准，其中水样超过四类海水标准，实测最高浓度超过一类海水标准倍。浙江北部近岸海域的无机氮和活性磷酸盐含量和超标率明显高于浙江南部。根据1997和1998年国家环保总局组织开展的渤海、黄海、东海和南海近岸海域环境综合调查结果，浙江省近岸海域的无机氮、活性磷酸盐含量水平居全国沿海各省（直辖市、自治区）的前列。据对海水进行富营养化程度评价，2003年浙江近岸海域海水的富营养化指数（E值）为，远大于富营养化标准值（E＝1）。“九五”以来的E值变化见图1，由图可见浙江近岸海域海水的富营养化程度1998年以前逐年上升，1998年后维持在一个较高的水平。需要说明的是，陆源性入海污染物质的数量随入海径流量的大小而有较大变化，干旱年份入海径流量小，污染物入海量相对较少，故而海水中陆源性污染物质含量水平较低。海水存在一定程度的有机污染经济发展和人民生活水平的提高，导致有机污染物的产生数量增加、种类变多，最终归入海洋。浙江近岸海域海水中化学需氧量（有机污染综合指标）的超标率在“九五”期间有所增加，近几年维持在10%左右,2003年超标区域出现在杭州湾、舟山海区和浙南海区。反映有机污染程度的另一个指标是细菌总数（D值），2003年D值平均为2120，属中等污染水平，从“九五”以来的变化趋势来看，海水有机污染的程度在加重。成份复杂的有机物质对海洋生物尤其是幼体所带来的危害是难以估量的，如果一旦生物种群在发育过程中受阻，对整个群落所带来的影响是灾难性的。海水水质不能满足功能需要受无机氮和活性磷酸盐等指标的超标影响，2003年浙江省近岸海域水质超四类海水占，四类海水占，三类海水占，为二类海水。其中杭州湾100%为超四类水质，浙南海区水质相对较好，二类水质占。而近岸海域绝大部分区域是渔业水域，水质要求为一类海水，经水质达标分析，全省2003年仅的近岸海域环境功能区水质达到目标要求。据对“九五”以来浙江近岸海域水质类别构成的变化趋势进行分析（图3），超四类和四类水质所占比例呈现上升趋势，而一类和二类水质所占比例则呈下降趋势，总体上水质状况趋于下降。部分沿岸海域生态环境趋于恶化含有大量有机污染物和病原菌及病毒的污水排放入海，严重地污染了沿岸水域，使局部潮间带生态环境趋于恶化。潮间带系指海水落潮最低点至涨潮最高点之间的区域，陆源的各类入海排污口直接面向潮间带。监测结果显示，浙江北部海域潮间带水质无机氮和活性磷酸盐超标严重，局部区域化学需氧量、石油类、铅、汞等指标超标，水体条件致病菌及粪大肠菌含量较高；表层沉积物主要受到重金属铜、铅、锌等影响，个别区域还受DDT的污染；潮间带生物种类极度贫乏，部分生物体内污染物的残留量较高。总体上，历年来潮间带海水中主要污染指标上升明显，生态环境质量逐年恶化。海域生物多样性降低，生态系统脆弱化海域生物种类越丰富，种类组成越复杂，其多样性就越高，生态系统的稳定性就越好，反之生态系统就越脆弱。监测结果表明，浙江近岸海域海水中异养菌和粪大肠菌数量呈明显的上升趋势，浮游生物及底栖生物的种类数减少。浮游生物种类的优势度和单纯度增加，而丰富度却日益下降；底栖生物种类及群落改变较为明显，主要的经济鱼类及甲壳类种类相当单一，生物量的两极分化现象明显。由此可见，浙江近岸海域的生态环境已相当脆弱。“九五”以来浙江近岸海域生物多样性指数变化情况见图4，可以看出总体上呈下降趋势。造成生物多样性指数降低的原因是多方面的，连续的超强度的海洋捕捞和海底沉积物的污染是底栖生物种类及群落改变的主要原因。同时，进入海洋的有机污染物种类和数量日益增多，造成生物种群在发育过程中受阻，使生态系统趋于脆弱。赤潮灾害严重，威胁加大海水的富营养化为赤潮的发生提供了必要的物质基础条件，一旦其它条件适宜，就有可能引发赤潮。资料表明，浙江海域是我国赤潮发生频率最高的海域，并且从南到北整个海域均有赤潮发生，而舟山海域发生较为集中。2003年在浙江海域发现赤潮46起，累计面积达7000km2。2000年5月发生在浙江中部海域的一次赤潮，总面积近7000平方千米，持续时间长达1个月，是历年来我国发生的面积最大、持续时间最长的一次，属世界罕见，该次赤潮造成的海水养殖直接经济损失近1800万元。从近几年的赤潮发生状况分析，赤潮发生的频率有加快趋势，发生的范围也越来越大，赤潮生物发生的主要种类由原来的硅藻占绝对主导地位逐渐向原生动物及甲藻转变，同时，由于很多甲藻具毒性，对生物资源和渔业生产及人类健康的威胁也在逐步加大。沿海湿地逐年减少，湿地生态系统失去平衡浙江省面积在百公顷以上的近海与沿岸湿地总面积达万hm2，其中海岸湿地占近一半。沿海湿地中的庵东沼泽区湿地、灵昆岛东滩湿地、南麂列岛自然保护区湿地被列入中国重要湿地名录。浙江海岸湿地虽然总体上是淤涨的，但建国后围涂建设发展较快，至1999年底，全省共围涂万hm2，一些现有滩涂已围涂2～3次，而岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展速度，使现有滩涂的地面高程大都较低。围涂可以增加陆地面积，满足经济发展的需要，但围涂速度过快，岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展的速度，势必使得海岸湿地面积特别是滩涂面积连年减少，湿地植被、自然景观遭到破坏，湿地生物失去家园，湿地生态系统失去平衡，同时也造成了可围面积正逐年减少，围垦成本增大。优良的沿海滩涂资源得不到有效的保护，将会彻底改变这些滩涂的自然生态结构，一些在生态学上、遗传基因上及生物进化史上具有重要保护意义的珍贵物种将会消失，自然的沿岸生态景观将会发生很大的变化。油品储运量日增，溢油事故威胁加大社会经济的快速发展，对原油和成品油的需求量日益增大。浙江近岸海域得天独厚的深水良港资源，为油品储运业提供了条件。目前，我省沿海散装油品吞吐量达到8000万吨，全国5个原油战略储备库中我省占2个。主要的油码头和储运基地集中在宁波、舟山港，仅舟山港每年进出港的油船达4000多艘次。油品储运过程中可能造成的溢油事故给海域生态环境带来了严重的威胁。自上世纪90年代以来，我国海上石油泄漏事故呈现不断上升的趋势。1987～2002年，船舶和码头共发生大小溢油事故1984起，共溢油14188吨，其中溢油不足10吨的1918起，溢油量10～50吨的26起，溢油量50吨以上的大事故有40起，其中4起发生在浙江海域。2000年10月，东海平湖天然气海底输油管道在位于我省的岱山登陆点公里处断裂，造成约300立方米（约230吨）的原油泄漏；2002年7月，浙普渔油98号在舟山港沉没，造成200多吨柴油泄漏。这些溢油事故给当地海域生态环境带来了巨大影响。2对策建议随着全球工业化和城市化的推进，优美的生态环境成为人类最为稀缺的资源之一。海洋生态环境的保护工作关系到人类的生存和可持续发展。浙江省近岸海域的生态环境问题涉及到方方面面，科学有效地解决这些问题，同样需要各方长期不懈的共同努力。加强领导，深化管理，全民参与海洋生态环境保护工作是一项跨地区、跨部门、跨行业的复杂而特殊的系统工程，涉及面广，工作任务重，必须加强领导，协调行动。根据《中华人民共和国环境保护法》的有关规定，保护和改善本行政区域近岸海域的生态环境是沿海地方人民政府的一项重要职能。因此，省、市、县三级人民政府必须加强对海洋生态环境保护工作的领导，实行海洋生态环境保护工作行政首长负责制，将其工作任务作为考核内容之一。根据《中华人民共和国海洋环境保护法》和《浙江省海洋环境管理条例》的规定，海洋生态环境保护工作在环保部门的“指导、协调、监督”下，由环保、海洋、海事、渔业和军队等五大部门分工负责。我国的国情决定了多部门管海的必然性，但这种管理体制的弊端是显而易见的，在这样的情况下，作为对环境保护工作实施“统一监督管理”的各级环境保护主管部门，加强对海洋生态环境保护工作的“指导、协调、监督”，将其落到实处，显得尤为重要。环境保护行为涉及每个人，要充分利用各种媒体和组织机构宣传海洋生态环境知识，深入开展海洋环境的国情、国策和省情教育，切实提高社会各界的海洋环境保护意识和法制观念，形成人人参与保护海洋生态环境的良好氛围。加强区域合作，开展流域（尤其是长江流域）综合整治浙江近岸海域的污染物质主要来自陆源径流，尤以长江为甚，上海市的污染物入海也有相当影响。因此要改善近岸海域的生态环境状况，一方面要加强对陆源直排污染源和各类海上污染源的管理；另一方面须开展沿海各大流域，特别是长江的综合治理；同时应联合上海和江苏，共同开展长三角近岸海洋环境保护与生态修复。开展流域的综合整治，要在加大工业污染源治理力度，提高城市生活污水的氮、磷处理程度的同时，加强水土保持工作，控制农村生活污水和畜禽养殖污水的无组织排放，以逐步减轻进入海域的污染负荷。对于长江流域的综合整治，必须由国家牵头，建立切实有效的区域性共同防治污染的合作机制。开展长三角近海环境保护与生态建设一体化管理体系建设，建立国家协调、地方政府组织的长江三角洲近岸海域环境保护与生态建设行动机构，联合协作，统一调控。要建立健全海岸带管理和污染物排放总量控制管理制度；建立区域性海上统一执法机制，逐步完善多职能海上监察执法队伍，实施统一监督与执法；联合建立长三角近岸海域生态环境现场监测网络体系、生态环境遥感动态监测系统和海洋灾害防治预测预报系统。完善投资保障机制，增加海洋生态环境保护投入保护近岸海域生态环境是沿海各级政府的基本职责，各级政府应将开展海洋生态环境保护工作和建设所需资金纳入本级财政预算，并确保投入与增长比例。把海洋生态环境建设重点工程项目优先纳入本地区国民经济与社会发展计划，并通过财政转移支付、扩大开放公共服务领域和延长项目经营期限等政策，采取拍卖、租赁、承包等多种形式，鼓励各类投资主体参与开发治理海岸滩涂、浅海和岛屿。要在提高经济和社会效益的基础上，积极创造条件，实行机制创新，对海洋旅游、码头运输、油气开发等建设工程建立海洋生态环境建设补偿资金制度。启动《浙江省碧海行动计划》，全面开展海域污染控制和生态保护与恢复工作《浙江省碧海行动计划》是一项未来十多年我省海洋生态环境保护工作的综合性分阶段实施计划。该行动计划以恢复、改善近岸海域生态环境和加强污染事故应急防备为立足点，以调整沿海地区的产业结构和生产方式、转变经济增长方式为基本途径，陆海兼顾、河海统筹，以控制入海污染物和海洋环境综合治理与生态修复为重点，遏制海域环境的恶化，促进海域环境质量的改善，增强海洋生态系统服务功能，从而保障浙江省沿海地区社会经济的可持续发展。《浙江省碧海行动计划》结合《浙江生态省建设规划纲要》，确定了2020年前分阶段行动目标，明确了针对我省近岸海域生态环境问题的行动策略，列出了各行动阶段对沿海和流域内各类污染源实行污染物排放总量控制的具体措施任务以及近岸海域生态环境建设的重点项目，提出了各阶段海域重大污染事故应急行动计划。《浙江省碧海行动计划》批准实施后，各涉海部门应按照各自的职责，加强监管，沿海各地人民政府应认真组织落实。进行优势整合，提高近岸海域生态环境监测能力环境监测是是环境管理的技术保障，也是环境管理执法体系的重要组成部分。海洋生态环境监测专业性强，投入要求高，不宜遍地开花建立专业监测站。目前，我省的海洋生态环境监测力量在全国来说是比较强的，舟山海洋生态环境监测站规模较大，技术力量雄厚，是全国近岸海域环境监测的中心。根据浙江近岸海域生态环境特点，以该站为主，辅以其它部门和沿海环境保护部门的监测力量，完全可以实施对全省近岸海域的生态环境监测。因此，应充分利用舟山海洋生态环境监测站这支监测力量，并在现有基础上加大投入，进一步提高其监测能力。同时，还应加强沿海环境保护监测部门的业务指导，使其能承担起本行政区内沿岸海域的环境监测任务。对于赤潮灾害和溢油等海域污损事故的监视监测，应建立全方位、多层次的监视监测网络和预警预报监测体系，提高其准确性和及时性，为决策部门提供科学依据。深入开展海洋生态环境保护基础技术研究海洋生态环境保护工作需要强大的科技支撑，涉及的社会、自然学科门类众多，很多领域在技术上还不成熟，因此必须加强基础技术的研究工作。这些技术包括：海洋生态环境地理信息系统和遥感应用技术；重点海域污染物总量控制技术；近岸海域生态环境质量综合评价技术；典型海域污染防治和海岸带生态修复应用技术；赤潮和海域污损灾害监测预测及防治技术等。同时还应积极探索近岸海域生态环境保护工作的管理机制，研究制订地方性海洋生态环境质量标准。
海洋生物体中重金属含量及健康风险的意义如下：1、结果表明：葫芦岛海滨常见海产品体内重金属平均含量顺序为Zn＞Cu＞Ni＞Cd＞Cr＞Pb，脉红螺（Rapanavenosa）和短滨螺（Littorinabrevicula）体内Cd污染较为严重，鮻（Lizacarinatus）受到了Zn的污染，紫贻贝（Mytilusgalloprovincialis）、海带（Ulvaceae）和日本蟳（Charybdisjaponica）体内的重金属含量则低于相关的污染评价标准；对于Cd而言，摄食短滨螺、紫贻贝和脉红螺的DI值大于参考值(1μg·kg-1·d-1)，THQ值均大于1，最大可达到。2、对Pb来说，居民食用海带、短滨螺和脉红螺后的TR值高于可接受水平(＞10-6)，本研究中所调查的部分生物受到了不同程度的重金属污染，当地居民长期食用此类海产品存在潜在的健康风险，其中成人受危害的程度高于儿童，Cd和Pb的摄食风险尤其应当受到重视。
温室气体排放过量，导至全球温度升高过度开采破坏生态，导致沙土化土地速度加快
古典文学常见论文一词，谓交谈辞章或交流思想。当代，论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章，简称之为论文。以下是我整理的冶金行业电气自动化技术论文，欢迎阅读！
随着中国工业技术、经济的转型，钢铁企业的淘汰与重组，钢铁企业的冶炼技术越来越精准，钢铁企业的高端设备越来越多，电气自动化水平越来越高。虽然冶金行业电气自动化水平得到了提高，但仍然不能满足工业技术发展的要求，不能满足钢铁企业生产效率的要求。只有改进和优化冶金电气自动化技术，才能提高钢铁企业的生产产量，提高经济效率，加快冶金行业的快速发展。
1、冶金电气自动化技术的特点
我国钢铁企业自动化水平还不够高，普及不够，大部分钢铁企业存在生产技术内容太广，生产工艺太复杂和电气自动化依赖太强等特点。
冶金生产技术涉及内容太广
钢铁企业冶炼环节多，涉及内容非常广泛，生产过程中涉及物理变化和化学变化，生产过程中突变因素多，冶炼过程涉及的技术非常复杂，生产过程中要控制好生产原材料，监控物理变化参数和环境的化学参数。电气自动化控制系统应该能控制或跟踪生产过程的'全过程，电气自动化控制系统涉及内容非常广泛，只有这样的控制系统才能保证生产过程的安全性，提高冶炼产品的产量，提高钢铁企业的经济效益。
冶金生产工艺太复杂
冶金生产工艺复杂，实际生产过程中工艺流程比较全，冶金电气自动化控制系统要覆盖全生产过程，实现软件与硬件的配合，优化生产过程。冶金电气自动化系统呈现技术难度高，虽然技术人员具有非常专业的知识，掌握专业技巧，这样才能真正做到提高生产效益。
冶金自动化高依赖电气技术
随着我国钢铁联合企业的生产能力的扩大，大部分小钢铁企业重新组合，形成更具竞争优势的联合企业。这些企业大量引进全自动化生产线，电气自动化水平不断提高，几乎涵盖了冶金全过程，冶金自动化高依赖电气技术，通过电气技术完成信号采集、信号转换和结果运算等操作，实现钢铁企业的全自动化。
2、冶金电气自动化技术应用现状
冶金电气自动化系统是利用智能控制技术、计算机网络技术、神经网络技术、监控技术等控制和管理冶金企业生产过程中的各环节。就钢铁企业来说，通过冶金电气自动化控制系统控制轧钢、高炉、转炉，铸造等技术环节，解决冶金过程中高温，高热等问题，为钢铁企业生产解决了许多实际困难。许多大型钢铁企业设计或改造了许多电气自动化控制系统，这些系统都能实实现人工智能操作，自动化操纵体系是单位操纵体系的主要构成，普遍运用在单位制造管制的每个环节，其中最重要的运用是智能化操纵技术%智能化技术中的专家体系，模糊操纵，神经网络等技术被运用到钢铁行业的轧钢体系、高炉、转炉、连铸车间、轧钢调节体系等，版型在线监测、冷热轧薄板、维修保养监控等功能。通过中央计算机系统控制各个子系统，实现子模块与子模块之间的转换。冶金电气自动化控制系统使用现场总线技术，数据交换传送技术，电脑合成技术等，推动冶金过程的标准化，程序化；通过人工智能技术，使用机器人手臂特自动化设备提高冶金企业的生产力，让钢铁企业取得长足的发展，提高市场竞争力。
3、冶金电气自动化技术应用前景
我国许多大型钢铁联合企业通过引进电气自动化技术，整合行业信息化水平，通过自动化控制系统提高生产控制精度，提高产品质量，进一步压缩生产成本，降低资源消耗。这些电气自动化控制系统增加了冶金生产过程的稳定性、可靠性和安全性。从这些电气自动化控制系统可以总结出我国冶金电气自动化技术的应用前景，包括低成本自动化、行业信息化、智能控制、冶炼过程控制和综合一体化控制等方面。
低成本自动化
所谓低成本自动化是利用高精尖技术，通过自动化技术科学合理投资，减少投资成本，降低投资风险。许多中小型钢铁企业通过使用微型计算机作服务器，精准的实现对全过程、全流通实现电气自动化控制，为企业实现了低成本自动化，也解决了中小型企业的约束。
行业信息化
所谓钢铁行业信息化就通过计算机系统，实现信息资源共享，实现企业信息化管理的标准化和系统化。大部分钢铁企业通过电气自动化控制系统采集生产过程中的原始数据，利用信息化技术手段分析和研究这些原始数据，使用科学管理决策分析软件，挖掘潜在数据，为企业的发展提供科学合理的数据支持。
智能控制
虽然电气自动化控制系统广泛应用自适应、优化、模型预测等控制策略，但仍然不能满足技术的要求，因为传统的PID控制理论是适应数学模型复杂且变化大的特点，而智能控制对总控制程序具有良好的适应性，尤其是对于复杂程度较高的综合控制系统，能分级控制智能设备，有着很大的发展空间。
冶炼过程控制
电气自动化控制系统可以对产品质量监督、环保监控及物流跟踪等多个方而实施全过程监控。电气自动化控制系统采用新型传感器、数据融合处理等高精尖技术对原材料质量、钢水纯度、熔渣成分、温度、固废监控等环节进行全程控制，提高钢铁企业的效益。
综合一体化控制
电气自动化综合一体化控制系统是未来的发展方向，这种系统打破了传统的计算机、仪表、电气在控制设备方面的专业界限与分工，实现了逻辑控制对模拟量进行控制的难题，极大地提高了系统的实用性与操作性。简化了程序，降低了成本，电气自动化综合一体化控制系统系统将是钢铁行业电气自动化发展的重要方向。
4、结语
冶金电气自动化系统是使用计算机网络技术，人工智能技术和自动化技术实现的控制系统，优化与改进冶金电气自动化控制技术，可以提高冶金行业的生产效率利用自动化控制技术，可以保证生产流程更加规范，还可以保证我国冶金行业更好的发展电气自动化控制是冶金行业发展的主流趋势，对冶金企业的发展力向有着引导作用。钢铁企业要积极主动引进或改造自动化控制系统，提高钢铁企业的市场竞争力，增加钢铁企业冶炼产量，提高企业的经济效益，促进可持续发展。
自动化及应用论文
自动化应用方面的研究，有利于帮助我们更好地账号掌握好自动化的专业操作技术。下面是我推荐给大家的自动化及应用论文，希望大家有所收获。
摘要：
随着我国经济的发展，机械制造业也不断发展，如数控自动化技术的应用，使得机械制造业的精确度更高，效率得到大幅度提升，解决了传统机械制造过程中很多不能解决的难题。本文对数控自动化技术进行了简单概述，并分析了其在机械制造中的应用，对其应用发展前景进行了阐述，以期促进我国机械制造的发展。
【关键词】
机械制造；数控自动化技术；运用
提高工程机械中科学技术的占比，就是提高机械制造的综合实力。数控自动化技术的产生，将数字化技术与机械制造进行了融合，极大满足了机械制造的发展需求，比如机械产品切割中，充分利用PLC控制技术以及SCADA技术，使得工程机械进入一个全新的发展阶段，提高了工程机械的效率，为行业发展创造更为宽广的前景。然而，我国的机械制造业的水平相较于国外，发展程度相对滞后，因此，增加数控自动化技术在机械制造中的应用，有助于提高机械制造的水平。
1数控自动化技术的相关概述
数控自动化技术，就是在设备加工、设备运行等机械制造中通过数字信号、数字化编辑进行控制的自动化技术。数控自动化技术的发展，依托于计算机编程与计算机智能化的发展，比如数据逻辑判断、数据处理以及数据存储等技术。数控自动化技术区别于传统的机械制造业的地方在于，将计算机技术、自动控制技术、电子技术、检测技术等与机械制造业融于一体，实现机械制造产业智能化、自动化控制，提高了机械制造业的工作效率。这种先进的技术融合，使得机械制造在实际应用中展现出极为明显优势。从近年来数控自动化技术应用的特征看，主要表现在：
（1）经过数字信息编程的机械操作，使得施工工艺更加精确，如常见的切削用量调整，对新产品研制、换批加工等都较为适用。
（2）数控自动化技术融合了计算机技术，可以解决一些难度较大或者传统机械不能完成的零件加工问题，比如，曲面或复杂零件加工。
（3）数控自动化技术中的模块化工具，其可使工具标准化程度得以提高，且在安装与换刀等方面可节约较多时间。
2机械制造中数控自动化技术的具体运用
机械制造中，最常用的数控自动化技术有PLC技术与SCADA技术两种。下面对两种技术的应用做介绍：
机械制造中PLC的运用
PLC逻辑运算效率很高，控制周期也很短，作为机电一体化的组成部分，其具有模块体积小、安装相对较为便利的特点，因此在器件连接中，操作较为简单。在当今的机械制造业中，系统构建中PLC的运用，使得整个操作系统更加简便，比如生成过程中的生产建议、生产信息，都会直接反应在系统的界面上，让操作人员直观的看到，一方面可以更好的控制生产过程，更加智能化。另一方面，在生产过程中有故障出现，系统可以准确判断故障的位置。而且，系统一旦有模块出现故障，会迅速有其它模块代替，确保整个生产过程的流畅性。机械制造系统中将PLC技术引入其中，对系统运行效率的提高可发挥明显的作用。
机械制造中SCADA的运用
关于SCADA系统，它主要用于生产过程中数据的采集以及分析，系统的检测与监控，SCADA系统主要依托于计算机设备。以无人工作站系统为例，将SCADA系统应用于无人机工作站中，用于集中监控无人看守系统的正常运行，它可以实现对无线通讯基站网、电力系统配电网、铁路系统、电力系统调度网等的监测，其原理主要是将数字滤波形式引入电压控制系统中，这样系统中的无功干扰问题可被解决，系统误动现象由此减少。因为系统对生产中的数据进行采集与分析，为确保数据误差小，不受干扰，在系统运行前，要合理设置相关的检测周期、显示形式以及滤波时间等。相关人员要记录好相关工作情况下的电压变化情况。另外，在设备使用过程中，要注意因为短路或者线路异常情况造成设备的使用出现问题。因此，要求循环投切电容器，并对设备的运行进行实时监控，一旦系统有任何故障，可以第一时间进行检修，保证系统的运行。此外，数控自动化技术在很多机械制造领域都有应用，尤其是较为恶劣的生产环境，都可利用这些自动化设备完成生产任务。
3提升数控自动化技术运用效果的相关建议
数控自动化技术在机械制造中的应用，不仅提高了机械制造的精确度，解决了很多传统制造业无法解决的复杂零件难题，而且大大提高了工作效率，降低了劳动力成本。
国内数控自动化技术的发展以及先进技术的引进
我国现行的数控自动化技术发展相对滞后，所以我国应该加大相关专业的技术研究投入。比如在数字化系统PLC技术与SCADA技术的基础上，进一步创新。另外，我国可以适当的建立技术共享平台，促进数控自动化技术在不同领域的技术共享，这样可以为企业节约一定的技术投入资金，促进我国各个领域的共同发展。此外，借鉴国外先进的技术，这样可保证机械制造领域中数控自动化技术的应用程度得以提高。
数控自动化技术应用范围的扩大
相较于发达国家，我国数控自动化技术的应用范围较小，一方面是因为我国的自动化水平不高，另一方面由于很多机械制造企业不注重机械生产中创新与技术投入。因此，在实际的机械制造应用中，要建立技术共享平台，促进各个领域的共同发展。另外，就机械制造行业来说，数字化编程与机械制造的融合，可以发挥数字自动化技术与机械制造的各自优点，实现优势融合，达到一加一大于二的效果。典型的机械制造如数控机床、加工中心、工业机器人等，实现了工程机械的效率飞跃，使之区别于传统的工程机械产业，成为一种技术含量较高的新兴行业。如今，数字自动化技术越来越多的应用到机械制造业中，使得行业发展迅猛，为机械制造业的发展解决了很多难题。
4结束语
数控化自动技术依托于计算机设备，依靠数字化与数字编程等技术手段，实现机械制造业的科学化与智能化发展，使得机械制造业的工作精度更高，效率得到提升，解决了很多机械制造过程中的复杂难题。目前常用的技术如PLC技术或SCADA技术，使实际生产加工效率得以提高。因此，机械制造业应该加大技术上的创新与投入，并引用外国先进技术，促进我国机械制造业的快速发展。
摘要：
近年来，计算机在各个领域中的应用，加快了各个领域中的技术研发，推动了各领域的快速发展。在机电行业中，计算机信息技术在机电行业得到了充分的应用，机电自动化技术也因此被研发出来，实现了机电行业的自动化生产，大大提升了机电行业的发展水平。本文通过对机电自动化技术的发展现状进行浅要的分析，明确了机电自动化技术中仍旧存在的些许不足，并对机电自动化技术的应用优势进行了明确，探索了机电自动化技术的未来发展方向。
【关键词】
机电工程；自动化技术；技术研究；发展趋势
自动化技术在机电行业中拥有着十分重要的作用，它实现了由智能化系统代替人对机电设备进行操作，并大大提升了机电设备的可靠性与安全性，强化了机电设备的生产效率，提升了机电产品的质量，并充分解放了劳动力，成为了我们赖以发展的重要技术。但由于我国的机电自动化技术发展时间较短，因此其优势还没有得到进一步显现出来，并且在其发展过程中仍旧存在着许多的不足之处，因此其发展之路仍然较长。
1浅析机电自动化技术发展现状
当前我国的机电自动化技术水平与其他国家仍然存在着较大的差距，并且，我国的机电自动化发展还处于起步阶段，许多先进的自动化技术还没有被很好地利用到机电领域当中去。另外，我国的机电自动化技术当前主要是集中在智能化和自动化这两个方向，而与机械技术的结合不够紧密，我国的机械技术发展较为缓慢，许多先进的理论都是从其他国家中引入过来的，而我国目前对机械理论的研究依旧较为薄弱，机械人员的自身综合素质不高，缺乏创新能力与创新意识，实践能力不足等，从而使我国机电自动化发展受到了机械技术发展速度的制约，而这也是机电自动化水平无法提升的因素，还有，虽然我国民众的生活质量有了很大的提高，但民众对产品的功能和质量也有了更高的要求，而现阶段机电自动化领域所生产出来的产品，并不能满足民众对产品的要求。因此，机电自动化领域必须对产品的质量和功能要有一个更高的标准才行。虽然我国的机电自动化技术水平相比于以往有了非常大的进步，但在很多方面仍然有待提高，在发展道路上仍旧任重而道远。
2机电自动化技术的应用优势
生产效率和生产水平的提升
自动化技术在机电行业的应用，能够有效提升机电设备的生产效率和生产水平，这是因为自动化技术拥有人类无法比拟的准确性和灵敏度，能够非常好地对机电设备进行灵活操作，从而大大强化了机电设备的性能，使机电设备生产出的产品更加完美，并且大幅度降低了机电设备生产产品的时间，从而极大提升了机电设备的生产效率，实现了机电行业的快速发展。
可靠性和安全性的提升
众所周知，机电设备的可靠性和安全性是非常重要的，如果机电设备的可靠性不足，就会造成机电设备经常发生故障，进而增加了维修成本，并大大影响了机电设备的生产效率。而机电设备的安全性如果不足，就会在生产当中产生许多的安全隐患，致使人在使用机电设备时，容易发生安全事故，严重威胁操作人员的生命安全。而机电设备不仅仅会被利用在制造行业当中，在其他各个领域中也有广泛的应用，但是不管在哪一个领域中应用机电设备，都必须对机电设备的可靠性和安全性做出保证，而自动化技术则使机电设备的安全性和可靠性大大提升，其原因在于自动化技术能够对设备的运行状态进行实时的.自动化监控，一旦机电设备出现故障，就会进行及时诊断出来，并通过设定好的应急程序来进行解决，从而大幅度保障了机电设备的安全性与可靠性。
功能更加完善多样，适用性更强
自动化技术在机电设备中的有效应用，能使机电设备的功能更加完善，并且更加多样化，能够满足不同工序的产品制作，因此其适用性也更强。这是因为通过不同自动化技术在机电设备中的应用，能够使机电设备集多种不同功能于一身，实现了一体化的控制、校验、补偿和调节功能，从而满足不同领域对机电设备的应用需求，其应用范围也更为广泛。
3机电自动化技术的发展方向
智能化
机电自动化技术在未来必将向着智能化的发展方向进行发展，这是因为机器的局限性造成的，由于机器需要人类进行操作，它不会进行自主思考，只会按照规定的程序去运行。而自动化技术虽然实现了机器的自动运行，但却仍旧需要人进行简单的操作，自动化技术也不具备思考能力和数据处理能力。而人通过对自动化技术的智能研究，能够有效弥补这一不足，从而使自动化技术具备人的一定功能，使其能够对数据进行处理与分析，从而大大降低了产品的生产难度，实现了对机电设备的智能化控制，而智能化的发展方向也必将极大提高机电领域的发展水平。
网络化
在信息化时代，网络的重要性不言而喻，而对机电产业来说，更要向网络化的发展方向进行的迈进，以此实现机电一体化的网络化构想，在不久的将来，必定可以利用一个小型的装置来远程操控机电设备进行生产活动，并能通过这个装置对各个机电设备的运行状态进行时实的掌控，从而使生产效率极大提高。
微型化
由于有些生产设备的体积较为庞大、结构较为复杂，这增加了对这些生产设备的运输难度和管理难度，并且对这些设备的维修和维护也有很大困难，因此必须对这些生产设备的体积进行必要的缩小，以此方便运输、维修和维护。而随着技术的不断发展，这些生产设备的体积必将越来越小，并最终实现微型化的目标，这样做不仅能够方便对这些生产设备进行运输、检查和维修，还能在同样的范围内放置更多的生产设备，从而提高生产力水平。
4结语
本文通过对机电自动化技术的发展现状做出浅要的分析，明确了机电自动化技术在机电领域中的应用优势，并对机电自动化技术的未来发展方向进行了探究。自动化技术在机电领域中拥有十分重要的意义，通过自动化技术的应用能够实现机电领域生产效率的大大提升，实现规模化的生产，并能有效保障产品质量，使其功能性更加全面，质量更好，并且提升了机电设备的可靠性与安全性。自动化技术的不断研发，也使机电设备的功能越来越多，并且能够在多个领域进行有效应用。在未来，随着我国机电自动化技术越来越成熟，其优势也将被逐渐发挥出来，并将在智能化、网络化、微型化的发展道路上越行越远。
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()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
一直从事金属材料的研究，对金属材料的制备、性能和应用等方面可以说很熟悉，联系日常生活中的那些事儿，越来越感觉到金属材料的许多行为和生活中很多事情是源自同一个道理。先举一个最容易理解的材料行为和婚姻的关系，本来这是两个风牛马不相及的问题，所以他们之间的联系大家可以慢慢品品。从头说起，先说说材料和恋爱，以钢铁材料为例来说吧，纯铁由铁矿石经过高炉炼铁，再经过各种不同电炉的纯化，如同一个孕育而生的新生儿逐渐地成长，再经过材料学家或冶金学家职业红娘的研究撮合，撮合的过程如同恋爱一般，门当户对，志同道合同样重要，只有经过热恋高温的熔化才能形成稳定的钢铁家庭。例如纯铁和朴实的碳结婚形成一对对不同类型的碳钢家庭，这是钢铁材料家庭中最常见的组合，铁主外，碳主内，虽然碳对家庭参股少，但是碳却渗透到铁的晶胞中了，女人当家，实权在握，可是高碳钢虽硬但也很脆。为了吸引更多人的眼球，提高钢铁家族的知名度，必须有明星，名字很关键，绯闻也关键，炒作更关键，于是钢铁也开始炒作一夫多妻制度，随着小三小四们的介入，各放异彩，形成了一批有代表性的钢种明星，英雄的耐热钢、引人注目的不锈钢、行业标兵耐候钢等等。有结婚就有离婚，材料的断裂如同婚姻的破裂都是裂的问题，材料断裂的原因可能来自拉力或压力，从表面或内部缺陷处产生裂纹逐渐扩展而断裂，韧性好的材料会产生塑性变形然后慢慢断裂，而脆性材料则干脆利落直接断裂；婚姻的破裂的原因来自家庭和外界的诱惑力（情人，金钱，权力等）或压力（父母，工作等），从家庭生活中一些鸡皮蒜毛的小事或以前的陈年旧账开吵，让夫妻关系逐渐恶化，破裂的速度基于两口子感情基础好坏，感情好的拖了好多年才离婚，而基础差的直接离，刚结婚就离婚的也比比皆是。如果没有以上的各种压力或诱因，材料会恢复原样，而两口子重归于好，即使偶尔拌拌嘴，也是床头吵架床尾和，还可以通过二次蜜月度假对婚姻进行一次退火热处理来缓解危机。还有一种阻止材料断裂的情况，例如大家见过汽车挡风玻璃有裂纹时的处理方法是在裂纹处钻个孔，把裂纹尖端扩大成孔，就保证了裂纹不再继续扩展。而对存在潜在危机的婚姻同样管用，例如如果这时候夫妻其中一方突患重病，很大情况下夫妻俩会重新走在一起，同心协力战胜病魔。这个患重病就如同玻璃上钻的孔，扩大的矛盾掩盖了最初的小矛盾。材料最终要断裂，如果还想用，可以焊在一起，但是焊接造成焊缝和热影响区的存在，性能总不如以前。对婚姻而言，离婚了又没有合适的，孩子需要一个完整的家庭，搭伙过日子最方便的就是复婚，但是破镜复原后，裂缝始终是存在的。换言之如果材料断裂后另找一块其他金属焊在一起，搭配不当，很快就会再断。同理半路夫妻能产生爱情火花的毕竟很少，肯定不如原配的好。而最彻底的解决办法对材料而言是回炉重熔，经过高温的熔化，重新锻造成崭新的材料。对破裂的婚姻，离婚后的夫妻如果能够再经历一番爱情的磨练，相信他们的婚姻也会坚如磐石。说完了材料和婚姻，其实材料的很多行为都和生活息息相通，限于篇幅，简而述之。例如材料的疲劳行为和人的疲劳，材料的耐蚀性和人的抗诱惑性，材料的硬度和人的志气或骨气等，人的素质如同材料的性能一般，好的材料性能是经过多次冷热加工的锤炼获得，而其中一个微小的夹杂物就可能成为致命的硬伤，而我们何尝不是如此呢，希望能不断纯化我们自己的心灵而无坚不摧！
、 捂紧自己的钱袋袋。你在产生购物欲望时一定要问自己：这个一定要买吗？这个是我现在必需的吗？这个买了对我有什么好处？回答了这三个问题你再掏钱，相信，你的开支可以减少至少30%，也就是说你已节省了30%的钱。记得钱比时间更重要，购物的时候一定要货比三家，看到新品上市千万少买，等个两三个月就会有打折，这时你再出手买就会便宜很多。2、 生活要有规划才能正确的理财。年终时，做一下来年的计划，先想好未来一年里准备购置的大件家什，然后再想想亲戚朋友的各种可能性的邀请，我们知道，所有的邀请都是以金钱作代价的，所以，一定要把这些可能打进来年的预算，然后，再来看看自己的一年收入，要确保自己的收入与开支之间的平衡是很重要的。做到心中有账有目标有预算的消费，才不会让自己捉襟见肘而心烦意燥。俗话说一钱逼死英雄汉，你再有本事只要没钱你就硬不起来。3、 一个人只要想到5年后的事情就够了，不要想得太远，否则意义不大。现在有很多人是有养老保险的，但也有一部份人还没有参加，原因是很多企业并未实施，政府部门也没有管全面，比如农民的养老问题。如果你现在是30岁的壮年，你就不用急着找某个保险公司去投保，要知道人家开保险公司这么多管理人员的工资就是你们这些投保的人出的，即使你到老了拿到他们的一点分红，也是你平常节省存进去的。交保险还不如把钱存银行，一样的，你到老了的时候也可以一点点的拿出来养老，与其把钱让别人管还不如自己管。4、 把每月需用的日用品列一明细清单，凭单进超市购物。毫无目的的逛超市是花钱的大忌。特别是女人，很多人应该都有这样的体会，在超市里看看每样货品价格不高，但由着性子一路拿过去在不经意中你会推了满满一车的货去结账，一下好几百就化掉了，如果你还是涮卡的那你更得当心，因为涮卡比付现金更容易多花钱。涮卡时的签名比一张张百元秒票在手里点出去心里感觉要轻松得多。往往很多无目的购进的物品在你的日常生活中是可有可无的，也就是说你原本是可以省下这笔开支的。5、 不吃肯德鸡麦当劳披萨等那些洋垃圾食品。大家晓得，这些食品在他们国外就是最廉价的快餐，而到了我们中国却把它当作了宝，每每一个老面包夹点鸡肉就要10多元钱，一袋薯条还要7元多,，三个烤趐也要十多元。至于那个披萨更夸张了，充其量就是我们小时候的滩面饼，还动辙就要好几十元，真是抢钱了。更何况这些食品大多是油炸的，吃了对人体没什么好处，还不如自家去菜市里买10元钱肉骨头，再来几元钱菌菇，加进点粉丝煮一锅喷香又有营养的浓汤，再添一荤一蔬两小菜，一桌色香味都不错的美味足可以确保你一家三口的营养需求了。6、 也不要吃路边地滩上的油炸品，那些油不知是从什么地方来的，也不知是炸了多久的，吃了对你肯定没有什么好处，如果是同情那些摆滩的人，那你就直接给他们两元钱，这比你吃下去一定要好得多。7、 水果里有很多维生素，对人体有利。平常买的20来元钱的水果，可以吃上一周（指普通的，如果是很高级的进口水果那就得多花些钱了），是女人，建议买点白木耳，放一点冰糖一起煮煮，跟据各人口味还可以加几个红枣，是一份很不错的滋阴养颜的保健食品，可以常吃，价格也不贵，通常的每人每天就2元钱的量也就够了，这可要比那些什么什么精效果要好得多，也没有副作用。8、 女人年纪一过40就不要太专注脸上的斑呀邹的，自然界的力量是常人不能搞拒的，与其花大价钱去美容院里做面孔，还不如泡上一杯花茶，听一段音乐或看一本休闲的书，困的时候洗个热水澡美美的睡上一觉，开开心心的生活，多交一些朋友，有闲的时候一起野外走走看看，既锻练了身体又提高了情操，一举而多得。记住，愉快的生活是最好的养颜护肤品。9、 别听那些专家的什么评论分析，都是人的，现在股市低迷，那些狼们真想着让你们进去他们就正好逃出，所以，有钱你也别炒股，好好的看好你的钱，别让那些别有用心的人出去。要知道，专家专家就是用砖拍你脑袋的家伙。10、 对自己的家人要好一点，特别是有老人的家庭，人都是要老的，现在对他们好就是以后你的小辈对你的好，这些都是做人的道理，有时间就都陪他们说说话，要知道，老人比你多活了几十年，虽然，有些科技方面的他们会落后，但他们的一些生活经验一定要比我们来得丰富。
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、 捂紧自己的钱袋袋。你在产生购物欲望时一定要问自己：这个一定要买吗？这个是我现在必需的吗？这个买了对我有什么好处？回答了这三个问题你再掏钱，相信，你的开支可以减少至少30%，也就是说你已节省了30%的钱。记得钱比时间更重要，购物的时候一定要货比三家，看到新品上市千万少买，等个两三个月就会有打折，这时你再出手买就会便宜很多。2、 生活要有规划才能正确的理财。年终时，做一下来年的计划，先想好未来一年里准备购置的大件家什，然后再想想亲戚朋友的各种可能性的邀请，我们知道，所有的邀请都是以金钱作代价的，所以，一定要把这些可能打进来年的预算，然后，再来看看自己的一年收入，要确保自己的收入与开支之间的平衡是很重要的。做到心中有账有目标有预算的消费，才不会让自己捉襟见肘而心烦意燥。俗话说一钱逼死英雄汉，你再有本事只要没钱你就硬不起来。3、 一个人只要想到5年后的事情就够了，不要想得太远，否则意义不大。现在有很多人是有养老保险的，但也有一部份人还没有参加，原因是很多企业并未实施，政府部门也没有管全面，比如农民的养老问题。如果你现在是30岁的壮年，你就不用急着找某个保险公司去投保，要知道人家开保险公司这么多管理人员的工资就是你们这些投保的人出的，即使你到老了拿到他们的一点分红，也是你平常节省存进去的。交保险还不如把钱存银行，一样的，你到老了的时候也可以一点点的拿出来养老，与其把钱让别人管还不如自己管。4、 把每月需用的日用品列一明细清单，凭单进超市购物。毫无目的的逛超市是花钱的大忌。特别是女人，很多人应该都有这样的体会，在超市里看看每样货品价格不高，但由着性子一路拿过去在不经意中你会推了满满一车的货去结账，一下好几百就化掉了，如果你还是涮卡的那你更得当心，因为涮卡比付现金更容易多花钱。涮卡时的签名比一张张百元秒票在手里点出去心里感觉要轻松得多。往往很多无目的购进的物品在你的日常生活中是可有可无的，也就是说你原本是可以省下这笔开支的。5、 不吃肯德鸡麦当劳披萨等那些洋垃圾食品。大家晓得，这些食品在他们国外就是最廉价的快餐，而到了我们中国却把它当作了宝，每每一个老面包夹点鸡肉就要10多元钱，一袋薯条还要7元多,，三个烤趐也要十多元。至于那个披萨更夸张了，充其量就是我们小时候的滩面饼，还动辙就要好几十元，真是抢钱了。更何况这些食品大多是油炸的，吃了对人体没什么好处，还不如自家去菜市里买10元钱肉骨头，再来几元钱菌菇，加进点粉丝煮一锅喷香又有营养的浓汤，再添一荤一蔬两小菜，一桌色香味都不错的美味足可以确保你一家三口的营养需求了。6、 也不要吃路边地滩上的油炸品，那些油不知是从什么地方来的，也不知是炸了多久的，吃了对你肯定没有什么好处，如果是同情那些摆滩的人，那你就直接给他们两元钱，这比你吃下去一定要好得多。7、 水果里有很多维生素，对人体有利。平常买的20来元钱的水果，可以吃上一周（指普通的，如果是很高级的进口水果那就得多花些钱了），是女人，建议买点白木耳，放一点冰糖一起煮煮，跟据各人口味还可以加几个红枣，是一份很不错的滋阴养颜的保健食品，可以常吃，价格也不贵，通常的每人每天就2元钱的量也就够了，这可要比那些什么什么精效果要好得多，也没有副作用。8、 女人年纪一过40就不要太专注脸上的斑呀邹的，自然界的力量是常人不能搞拒的，与其花大价钱去美容院里做面孔，还不如泡上一杯花茶，听一段音乐或看一本休闲的书，困的时候洗个热水澡美美的睡上一觉，开开心心的生活，多交一些朋友，有闲的时候一起野外走走看看，既锻练了身体又提高了情操，一举而多得。记住，愉快的生活是最好的养颜护肤品。9、 别听那些专家的什么评论分析，都是人的，现在股市低迷，那些狼们真想着让你们进去他们就正好逃出，所以，有钱你也别炒股，好好的看好你的钱，别让那些别有用心的人出去。要知道，专家专家就是用砖拍你脑袋的家伙。10、 对自己的家人要好一点，特别是有老人的家庭，人都是要老的，现在对他们好就是以后你的小辈对你的好，这些都是做人的道理，有时间就都陪他们说说话，要知道，老人比你多活了几十年，虽然，有些科技方面的他们会落后，但他们的一些生活经验一定要比我们来得丰富。
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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、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；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；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()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