Los materiales funcionales se refieren a propiedades biológicas con propiedades eléctricas, magnéticas, ópticas, térmicas, acústicas, mecánicas y químicas especiales y sus funciones de transformación mutua. No se utilizan con fines estructurales, sino que son materiales de alta tecnología que cumplen el objetivo principal de detectar, medir, visualizar, controlar y convertir información y energía. Los materiales funcionales son el precursor y la base del desarrollo moderno de alta tecnología y son materiales nuevos cuyo desarrollo y aplicación se centran en el siglo XXI. También es evidente su aplicación en automóviles.
Palabras clave: rápida disipación de calor, resistencia a altas temperaturas, larga vida útil
Resumen: Los materiales funcionales se refieren a materiales con armas especiales eléctricas, magnéticas, ópticas, térmicas, acústicas, de energía y químicas. propiedades biológicas.La función de conversión mutua de las armas no se utiliza con fines estructurales, sino que se utiliza para materiales avanzados para lograr los propósitos principales de información y sensación de energía, o medición, visualización, control y conversión del espacio. Los materiales funcionales son la base para el desarrollo y las pruebas piloto de la alta tecnología moderna, centrándose en el desarrollo y la aplicación de 21 nuevos materiales. Su aplicación en automóviles es evidente.
Palabras clave: rápida liberación de calor, resistencia a altas temperaturas y larga vida útil
Antes de tomar el curso de materiales de ingeniería mecánica, siempre pensé que este material no era más que acero o hierro. Siempre sentí que este curso no era muy interesante según mi idea retrasada original, pero se puede decir que esta idea cambió por completo después del curso. De hecho, decir "cambio" es demasiado leve, debería decirse que es "despertar". ¿Por qué dices eso? Pensando en ello durante tantos años, siempre pensé que sabía poco sobre automóviles, por eso solicité esta especialización, pero al final ni siquiera sabía la diferencia entre el acero y el hierro. ¡Qué lástima! ¿Es esto sólo un "cambio" de perspectiva? La respuesta es definitivamente no. El cambio de conceptos es sólo un fenómeno superficial, pero lo que la gente realmente recibe es una lección, una lección de autoconocimiento y de qué aprender. Este es el objetivo final de esta lección. Por eso llamo a este sentimiento "despertar". Lo anterior son sólo los sentimientos de los estudiantes sobre el curso.
Hablando de la clasificación de este material, existen muchas clasificaciones de materiales de ingeniería, lo que me preocupa mucho. No sé razonar. Pensando en esto, recordé tu analogía: la materia de la Tierra es como la gente de la Tierra, hay miles de millones de personas. Debe haber miles de variedades de este material. Cómo distinguir ciertas propiedades de los materiales es como distinguir quién diablos puede tener hijos. Mientras domines sus leyes, el problema, naturalmente, será mucho más fácil de resolver. Tal vez algunas personas se rían de esta analogía como si fuera una broma, pero creo que esto es lo que hace que los profesores sean únicos. No todo el mundo tiene humor, pero combinar el humor con la teoría es más valioso y puede reflejar mejor el conocimiento profundo de una persona. También está la importancia de este curso para el trabajo futuro como especialista en mecánica como yo. Con base en los puntos anteriores, debemos aprender bien este curso.
Los materiales de ingeniería se refieren a materiales relacionados con la ingeniería (estructuras, piezas, herramientas, etc.) En el campo de los materiales sólidos, se utilizan principalmente en la fabricación de maquinaria, aeroespacial, industria química, construcción y transporte. Existen muchos tipos de materiales de ingeniería según diferentes métodos de clasificación. Según sus campos de aplicación, se puede dividir en materiales de ingeniería mecánica, materiales de ingeniería de la construcción, materiales de ingeniería electrónica, materiales de aviación, etc. Según sus características de rendimiento, se pueden dividir en materiales estructurales y materiales funcionales: los materiales estructurales tienen principalmente propiedades mecánicas y ciertas propiedades físicas y químicas son materiales con propiedades físicas y químicas especiales, como electricidad, magnetismo, luz, funciones y efectos del calor, el sonido y la biología y sus características de conversión. Los materiales estructurales se utilizan en grandes cantidades y son los principales materiales en la sociedad contemporánea; aunque los materiales funcionales se utilizan en pequeñas cantidades, son la clave de la alta tecnología y son materiales nuevos que son intensivos en conocimiento, intensivos en tecnología y con altos añadidos. valor. Debido a la limitación del título de la tesis, aquí no hablaremos de otros materiales, sólo de materiales funcionales, de los que se dice que son “poderosos”.
La historia de desarrollo de los materiales funcionales es en realidad tan larga como la de los materiales estructurales. Sin embargo, en comparación con los materiales estructurales, su dosificación no es comparable hasta cierto punto, pero su importancia no se ha ignorado. Con el desarrollo de la tecnología energética, los materiales funcionales eléctricos y magnéticos han logrado grandes avances. En la década de 1950, con el desarrollo de la tecnología microelectrónica, los materiales funcionales electrónicos semiconductores se desarrollaron rápidamente. La tecnología láser apareció en los años 60, y la tecnología fotoeléctrica en los años 70 también desarrolló los materiales funcionales correspondientes. Después de la década de 1980, han surgido rápidamente nuevos materiales funcionales energéticos y materiales funcionales biomédicos. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, existen cada vez más variedades de materiales funcionales y su ámbito de aplicación es cada vez más amplio, y su estatus en la economía nacional aumentará considerablemente. A partir del desarrollo y progreso mencionado anteriormente, no es difícil ver que los materiales funcionales están recibiendo cada vez más atención. Esta atención no sólo está determinada por la tecnología, sino también impulsada por diversas cuestiones.
Esto es lo que se llama no hay problema. Eche un vistazo a la amplia gama de aplicaciones de materiales funcionales mencionadas arriba y luego observe lo que se cubre en este libro sobre estos diferentes materiales. Como estudiante que estudia fabricación mecánica en lugar de ciencia de materiales, es al menos un problema decir que es más difícil que alcanzar el cielo. Mientras escribo esto, pienso en lo que dijo el profesor, que es la relación entre "sandía" y "sésamo". Creo que esta frase tiene mucho sentido. Es necesario entender tanto "sandía" como "sésamo", pero cuando se trata de detalles, ¿en cuál deberíamos centrarnos? De hecho, es obvio que nuestro enfoque es la "sandía". ¿Qué significa aquí para nosotros la llamada "sandía"? ¿Y qué es "sésamo"? Así que la pregunta que tenemos ahora es cómo distinguir esta "sandía" del "sésamo". Quizás esta pregunta se enseñe para que no tengamos que profundizar en algunos de los detalles internos del material mientras estudiamos el curso. Después de todo, no somos especialistas en materiales. Es más, somos una universidad orientada a las aplicaciones y mi trabajo futuro se centrará principalmente en las aplicaciones. No es necesario estudiar demasiado profundamente ni demasiado detalladamente. Si bien no se requiere competencia, no se logra la comprensión necesaria. Ésta es la definición del profesor de "sandía y semillas de sésamo". Ahora clasifico estos "sandía y sésamo" como materiales funcionales. Frente a todo tipo de materiales funcionales, creo que los materiales que más se acercan a mi especialidad deberían ser "sandía", mientras que los que al menos ahora no están muy relacionados deberían clasificarse como "sésamo". Entonces, para mí, un estudiante que se especializa en automóviles, lo relacionado con los automóviles debe ser el edificio "Sandía".
Hablando de coches, hablemos primero de las mejoras y aplicaciones de los materiales funcionales en los automóviles. Hablando de coches, no podemos dejar de mencionar esta rueda. Tengo una afición desde pequeña, y tengo un gusto especial por las ruedas. Creo que la primera impresión de un coche juega un papel importante. De hecho, la composición de la rueda es muy sencilla, el neumático y la llanta. Más cerca de casa, aunque la llanta se ha utilizado como material mecánico para soportar el coche desde el principio, personalmente creo que ahora debería clasificarse como material funcional. ¿Por qué dices eso? Con el desarrollo de la industria automotriz actual, la velocidad y la aceleración de los automóviles aumentan constantemente, y los requisitos de las personas en cuanto a la comodidad del automóvil también aumentan, por lo que esta rueda ya no desempeña solo un papel mecánico. Del proceso de uso diario quedan expuestos algunos problemas grandes o pequeños. Así nacieron las "llantas de aleación de aluminio", con mejores prestaciones que las "llantas de acero". Debido a que la conductividad térmica de la aleación de aluminio es tres veces mayor que la del acero, el efecto de disipación de calor es bueno. Después de una conducción de larga distancia a alta velocidad, los neumáticos pueden mantener una temperatura adecuada, lo que hace que sea menos probable que envejezcan, prolongando su vida útil y reduciendo la posibilidad de que revienten. Además, las llantas de aleación de aluminio tienen buena redondez y buen equilibrio durante el funcionamiento, lo que elimina los golpes generales de la carrocería y la vibración del volante. Es más, creo que las llantas de aleación de aluminio son resistentes a la corrosión y tienen muchos estilos de diseño. Con base en los puntos anteriores, personalmente creo que la aplicación de "llantas de aleación de aluminio" debe ser como material funcional (opinión personal). A continuación se adjunta un conjunto de imágenes físicas de "llantas de aleación de aluminio" y "llantas de acero".
Después de levantar la rueda, debe levantar los frenos. Al hablar de frenos, pensarás en una palabra que se escucha a menudo en tus oídos: "desvanecimiento por calor". Supongo que no estás muy familiarizado con esto. En realidad es muy simple. Cuando un automóvil frena, el calor generado por la fricción entre la pastilla de freno y el disco de freno hace que disminuya la capacidad de frenado de todo el dispositivo de frenado. La razón principal de este fenómeno está determinada por la resistencia al calor y la disipación de calor del material. . Aunque abrir muchos agujeros en el disco de freno puede aumentar el área de disipación de calor hasta cierto punto, sólo puede curar los síntomas. La verdadera solución debería ser el material en sí, es decir, encontrar un material cuyo rendimiento no disminuya a altas temperaturas. Mirando a su alrededor, los materiales cerámicos parecen ser un objetivo ideal, pero están restringidos por otras propiedades de los materiales cerámicos, lo que hace que no se utilicen ampliamente en ingeniería. Sin embargo, esta aplicación ya se aplica a la fabricación de discos de freno para automóviles. Sin embargo, debido a limitaciones en la tecnología de producción y el costo, esta tecnología solo se utiliza en algunos autos deportivos de alta gama o autos deportivos con mayores requisitos de frenado. Tengo muy pocos conocimientos. Hasta donde yo sé, los coches con discos de freno cerámicos me parecen sólo "Porsche". Seguramente alguien me preguntará por qué me acuerdo de "Porsche". En realidad es una coincidencia. Normalmente no me importa el material cuando leo libros sobre automóviles, pero es este freno cerámico el que permanece fresco en mi memoria. ¿Por qué? Eso es porque me sorprendió mucho. ¿Cuánto crees que cuesta un juego de discos de freno cerámicos para un Porsche? Como fanático de los autos, adiviné rápidamente y pensé que era solo un juego de frenos. Miles de personas murieron, pero cuando vi la lista de precios casi vomité sangre. Porque tomó mucho tiempo, si no recuerdo mal, probablemente fueron menos de 10.000 euros, que son casi 100.000 yuanes. En ese momento pensé que era un poco increíble, pero después de tomar este curso, estaba un poco confundido y descubrí por qué este freno también es opcional.
Aunque esta tecnología aún no es popular, con el desarrollo de la tecnología, Poussin utilizó frenos cerámicos.
Hablando de coches, tenemos que hablar de los ojos del coche: los faros. De hecho, esta lámpara fue creada desde el principio para iluminar y todavía se utiliza en la actualidad.
Sigue haciendo solo esto, pero ahora las luces son más brillantes, más bonitas y duran más. Para conseguir todo esto la tecnología es fundamental, pero la clave está en los materiales. Desde la calefacción por filamento de tungsteno hasta las lámparas halógenas y las lámparas de xenón, la diferencia entre las dos lámparas se puede ver claramente en el conjunto de imágenes de arriba (la izquierda es el faro anterior, la derecha es el faro de xenón). En cuanto a algunas temperaturas de color profesionales, etc. De lo anterior podemos ver la importancia y el amplio espacio de desarrollo de los materiales funcionales.
De hecho, existen multitud de aplicaciones de materiales funcionales en el automóvil. Sin embargo, debido a las limitaciones del conocimiento profesional y la falta de familiaridad con el conocimiento material, está más allá de la capacidad de seguir escribiendo, por lo que los estudiantes aquí sólo pueden "dejar el teclado y estudiar en el acto". Espero que el profesor pueda darme algún consejo!