特殊用途鋼和合金

1、第七章第七章 特殊用途鋼和合金特殊用途鋼和合金 特殊性能鋼特殊性能鋼是指不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等是指不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼等具有具有特殊物理、化學(xué)和力學(xué)性能的鋼。特殊物理、化學(xué)和力學(xué)性能的鋼。第一節(jié)第一節(jié) 不銹鋼（不銹鋼（P165）第二節(jié)第二節(jié) 耐熱鋼（耐熱鋼（P167）第三節(jié)第三節(jié) 耐磨鋼（耐磨鋼（P171）第四節(jié)第四節(jié) 硬質(zhì)合金（硬質(zhì)合金（P172）第五節(jié)第五節(jié) 其它新型合金其它新型合金第一節(jié)第一節(jié) 不銹鋼不銹鋼（P165P165）2. 防止金屬腐蝕的措施：防止金屬腐蝕的措施： 形成保護(hù)膜形成保護(hù)膜如形成致密的如形成致密的Al2O3、Cr2O3薄膜薄膜 使金屬呈單相組織，避免形成原電池使金

2、屬呈單相組織，避免形成原電池不銹鋼不銹鋼 提高基體電極電位，減小電極電位差提高基體電極電位，減小電極電位差鋼中加鋼中加 入入13Cr，F(xiàn)的電極電位由的電極電位由-0.56V提高至提高至0.2V。一、概述一、概述1. 金屬的腐蝕形式：金屬的腐蝕形式： 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 金屬和周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作金屬和周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用。如金屬加熱時(shí)生成的氧化皮等。用。如金屬加熱時(shí)生成的氧化皮等。 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬在電解質(zhì)中由于原電池作金屬在電解質(zhì)中由于原電池作用而引起的腐蝕。如金相試樣制備過程中的化學(xué)浸用而引起的腐蝕。如金相試樣制備過程中的化學(xué)浸蝕過程。蝕過程。不銹鋼不銹鋼是指某些在大氣和一般介

3、質(zhì)中具有較高化學(xué)是指某些在大氣和一般介質(zhì)中具有較高化學(xué)穩(wěn)定性的鋼。穩(wěn)定性的鋼。Cr：提高抗蝕能力的基本元素、能在鋼表面形提高抗蝕能力的基本元素、能在鋼表面形 成一層保護(hù)性的成一層保護(hù)性的Cr2O3薄膜；提高鋼基體薄膜；提高鋼基體 的電極電位；形成單相的鐵素體組織。的電極電位；形成單相的鐵素體組織。Ni：使鋼呈單相奧氏體組織，提高鋼的塑性使鋼呈單相奧氏體組織，提高鋼的塑性 和韌性，改善鋼的焊接性能和韌性，改善鋼的焊接性能Cu和和Mo：提高鋼的耐腐蝕作用提高鋼的耐腐蝕作用C： 對(duì)提高鋼的抗腐蝕作用不利，但能提高對(duì)提高鋼的抗腐蝕作用不利，但能提高 鋼的強(qiáng)度和硬度鋼的強(qiáng)度和硬度3. 不銹鋼所含元素及作

4、用：不銹鋼所含元素及作用：性能：性能：具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性。應(yīng)用于具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性。應(yīng)用于 要求力學(xué)性能要求較高，抗蝕性能一般的要求力學(xué)性能要求較高，抗蝕性能一般的 零件。如彈簧、軸、水壓機(jī)閥、汽輪機(jī)葉零件。如彈簧、軸、水壓機(jī)閥、汽輪機(jī)葉 片、軸承、刃具等。片、軸承、刃具等。按按室溫組織室溫組織分：分：M不銹鋼、不銹鋼、F不銹鋼、不銹鋼、 A不銹鋼等不銹鋼等 二、不銹鋼的種類與特點(diǎn)二、不銹鋼的種類與特點(diǎn) 常用的馬氏體不銹鋼：常用的馬氏體不銹鋼：1Cr13、 2Cr13、3Cr13、 4Cr13、9Cr181.1.馬氏體不銹鋼馬氏體不銹鋼成分：成分：含較高的含較高的Cr、較高

5、的、較高的C WCr 12%18%， WC 0.1%0.45%熱處理：熱處理：1Cr13、2Cr13 淬火淬火+高溫回火高溫回火 SS回回 3Cr13、4Cr13 淬火淬火+低溫回火低溫回火 M回回10001100油油淬淬200300 500790 用途：用途：1Cr13、2Cr13等鋼等鋼 在力學(xué)性能上與調(diào)質(zhì)鋼在力學(xué)性能上與調(diào)質(zhì)鋼相似，主要用作在腐蝕介質(zhì)中受沖擊載荷的相似，主要用作在腐蝕介質(zhì)中受沖擊載荷的汽輪機(jī)汽輪機(jī)葉片、鍋爐管附件、水壓機(jī)閥等。葉片、鍋爐管附件、水壓機(jī)閥等。溫溫度度時(shí)間時(shí)間 3Cr13、4Cr13 等鋼等鋼常用于弱腐蝕條件下常用于弱腐蝕條件下工作且要求高硬度的工作且要求高硬

6、度的醫(yī)療器械、彈簧、刃醫(yī)療器械、彈簧、刃具、熱油泵軸等。具、熱油泵軸等。650MW核電核電汽輪機(jī)汽輪機(jī) 2.2.鐵素體不銹鋼鐵素體不銹鋼成分及性能：成分及性能：含含Cr較高較高(1232% ) 含含C較低較低(0.15%) 耐蝕、抗高溫氧化能力由于耐蝕、抗高溫氧化能力由于M不銹鋼不銹鋼常用的鋼號(hào)：常用的鋼號(hào)： 1Cr17、1Cr25、1Cr28、 0Cr17Ti、 1Cr25Ti成分：成分： WCr17 19%、WNi8 11%性能：性能：具有良好的韌性、塑性、焊接性、抗腐具有良好的韌性、塑性、焊接性、抗腐 蝕性能蝕性能3.3.奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼用途：用途：強(qiáng)度要求不高，耐蝕性較高的場(chǎng)合

7、，如硝酸、強(qiáng)度要求不高，耐蝕性較高的場(chǎng)合，如硝酸、氮肥工業(yè)設(shè)備、容器、管道和食品工廠設(shè)備等。氮肥工業(yè)設(shè)備、容器、管道和食品工廠設(shè)備等。奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕及其防止奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕及其防止晶間腐蝕：晶間腐蝕：奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼500-700保溫時(shí)，晶界保溫時(shí)，晶界處析出碳化物處析出碳化物(Cr23C6)使晶界附近使晶界附近Cr含量降低，使含量降低，使晶界容易引起腐蝕。晶界容易引起腐蝕。（3）熱處理消除晶間腐蝕傾向：熱處理消除晶間腐蝕傾向：850900保溫保溫 23小時(shí)，空冷小時(shí)，空冷防止晶間腐蝕的方法：防止晶間腐蝕的方法：（1） 降低降低C 含量含量 WC0.06%以下，使鋼不易形

8、成以下，使鋼不易形成 Cr23C6，但其強(qiáng)度較低。，但其強(qiáng)度較低。0Cr18Ni9（2） 加入強(qiáng)碳化物形成元素加入強(qiáng)碳化物形成元素Ti或或Nb ，使形成，使形成 TiC或或NbC ，而不形成，而不形成Cr23C6。1Cr18Ni9Ti常用不銹鋼的成分、牌號(hào)、熱處理及性能特點(diǎn)常用不銹鋼的成分、牌號(hào)、熱處理及性能特點(diǎn) 見表見表6-18（P168-169）第二節(jié)第二節(jié) 耐熱鋼耐熱鋼（P167） 金屬材料的耐熱性包含金屬材料的耐熱性包含高溫抗氧化性高溫抗氧化性和和高溫強(qiáng)度高溫強(qiáng)度 耐熱鋼是指具有良好的高溫抗氧化性和高溫強(qiáng)度的鋼。耐熱鋼是指具有良好的高溫抗氧化性和高溫強(qiáng)度的鋼。一、金屬耐熱性的基本概念一

9、、金屬耐熱性的基本概念金屬的金屬的高溫抗氧化性高溫抗氧化性 是指鋼在高溫條件下對(duì)氧化作用的是指鋼在高溫條件下對(duì)氧化作用的抗力，是鋼能否持久地工作在高溫下的重要保證條件?？沽?，是鋼能否持久地工作在高溫下的重要保證條件。 鋼表面與高溫空氣、燃燒廢氣等氧化氣氛接觸后會(huì)發(fā)生氧化腐鋼表面與高溫空氣、燃燒廢氣等氧化氣氛接觸后會(huì)發(fā)生氧化腐蝕，腐蝕產(chǎn)物蝕，腐蝕產(chǎn)物(氧化膜氧化膜)的組成與溫度有關(guān)，在的組成與溫度有關(guān)，在570以下生成致密的以下生成致密的Fe2O3+Fe3O4薄膜，抗氧化性較好。高于薄膜，抗氧化性較好。高于570鋼表面生成的氧化膜鋼表面生成的氧化膜由表及里為由表及里為FeO+ Fe2O3+Fe3

10、O4組成，金屬原子和氧原子易通過組成，金屬原子和氧原子易通過FeO層擴(kuò)散，加速氧化。層擴(kuò)散，加速氧化。 提高鋼抗氧化的主要途徑是合金化，鋼中加入提高鋼抗氧化的主要途徑是合金化，鋼中加入Cr、Si、Al等合等合金元素，使鋼在高溫與氧接觸時(shí)優(yōu)先形成致密的高熔點(diǎn)的氧化膜金元素，使鋼在高溫與氧接觸時(shí)優(yōu)先形成致密的高熔點(diǎn)的氧化膜Cr2O3、SiO2、Al2O3等。從而阻止氧化的繼續(xù)進(jìn)行。等。從而阻止氧化的繼續(xù)進(jìn)行。 金屬的高溫強(qiáng)度金屬的高溫強(qiáng)度是指金屬材料在高溫下對(duì)機(jī)械載是指金屬材料在高溫下對(duì)機(jī)械載荷作用的抗力，即高溫下金屬材料抵抗塑性變形和破荷作用的抗力，即高溫下金屬材料抵抗塑性變形和破壞的能力。壞的

11、能力。當(dāng)工作溫度高于再結(jié)晶溫度，金屬在外力當(dāng)工作溫度高于再結(jié)晶溫度，金屬在外力作用下產(chǎn)生塑變和加工硬化，同時(shí)還發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶作用下產(chǎn)生塑變和加工硬化，同時(shí)還發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和軟化的過程，故工件就難以滿足高溫下力學(xué)性能的和軟化的過程，故工件就難以滿足高溫下力學(xué)性能的要求。要求。 金屬在高溫下的力學(xué)性能與溫度、時(shí)間、組織變金屬在高溫下的力學(xué)性能與溫度、時(shí)間、組織變化等因素有關(guān)?；纫蛩赜嘘P(guān)。金屬在高溫下會(huì)發(fā)生金屬在高溫下會(huì)發(fā)生“蠕變?nèi)渥儭爆F(xiàn)象?，F(xiàn)象。金屬對(duì)蠕變的抗力越大，其高溫強(qiáng)度也越高。金屬的金屬對(duì)蠕變的抗力越大，其高溫強(qiáng)度也越高。金屬的高溫強(qiáng)度一般以蠕變極限高溫強(qiáng)度一般以蠕變極限 和持久強(qiáng)度和持

12、久強(qiáng)度 來表示。來表示。 金屬材料在高溫下晶界強(qiáng)度低于晶內(nèi)，故加入合金屬材料在高溫下晶界強(qiáng)度低于晶內(nèi)，故加入合金元素金元素W、 Mo、 V、Ti、Nb等等提高再結(jié)晶溫度，形提高再結(jié)晶溫度，形成穩(wěn)定的特殊碳化物，能有效提高鋼的高溫強(qiáng)度。成穩(wěn)定的特殊碳化物，能有效提高鋼的高溫強(qiáng)度。tt1. 馬氏體型耐熱鋼馬氏體型耐熱鋼 主要含主要含Cr、Mo、Si等元素。等元素。熱處理：熱處理：淬火回火，淬火回火，組織為：組織為：M回回或或S回回Cr13 + W、 Mo(強(qiáng)化基體的合金元素）強(qiáng)化基體的合金元素） + V、Ti、Nb(強(qiáng)碳化物形成元素）強(qiáng)碳化物形成元素）牌號(hào)：牌號(hào)：4Cr9Si2 4Cr10SiMo

13、 1Cr13 1Cr11MoV二、常用耐熱鋼二、常用耐熱鋼根據(jù)成分、性能和用途耐熱鋼分為根據(jù)成分、性能和用途耐熱鋼分為抗氧化鋼抗氧化鋼和和熱強(qiáng)鋼熱強(qiáng)鋼（一）抗氧化鋼（一）抗氧化鋼 在在Cr鋼、鋼、Ni鋼、鋼、CrMnN鋼基礎(chǔ)上添鋼基礎(chǔ)上添加加Si、Al、稀土元素等形成的鋼。、稀土元素等形成的鋼。如如3Cr18Mn12SiN、2Cr20MN9Ni2Si2N、3Cr18Ni25Si2等。常用于工作溫等。常用于工作溫度達(dá)度達(dá)1000的零件，如加熱爐受熱零件、鍋爐吊鉤等的零件，如加熱爐受熱零件、鍋爐吊鉤等（二）熱強(qiáng)鋼（二）熱強(qiáng)鋼常用于常用于600以下承受較大載荷的汽輪機(jī)葉片、增壓器葉片等以下承受較大載

14、荷的汽輪機(jī)葉片、增壓器葉片等2. 奧氏體型耐熱鋼奧氏體型耐熱鋼 高溫抗蝕性能、抗氧化性能比馬氏體型耐熱鋼好；高溫抗蝕性能、抗氧化性能比馬氏體型耐熱鋼好；還具有良好的塑性變形性能和焊接性能，但切削加工還具有良好的塑性變形性能和焊接性能，但切削加工性能不好。性能不好。 1Cr18Ni9Ti 4Cr14Ni14W2Mo等鋼等鋼常用作內(nèi)燃機(jī)常用作內(nèi)燃機(jī)排氣閥、燃?xì)廨啓C(jī)輪盤和葉片等。排氣閥、燃?xì)廨啓C(jī)輪盤和葉片等。根據(jù)工作溫度選材的原則：根據(jù)工作溫度選材的原則： 300選普通結(jié)構(gòu)鋼選普通結(jié)構(gòu)鋼；300600 選馬氏體型耐熱鋼選馬氏體型耐熱鋼；600800 選奧氏體型耐熱鋼選奧氏體型耐熱鋼；8001000

15、選鎳基合金選鎳基合金1000以上以上選用鉬基合金和金屬陶瓷選用鉬基合金和金屬陶瓷。 含碳量較低，合金元素總量含碳量較低，合金元素總量35。如。如12CRMoV 、15CrMo等鋼，常用于等鋼，常用于600以下的高、中壓蒸汽鍋爐的以下的高、中壓蒸汽鍋爐的鍋爐管、過濾器等。鍋爐管、過濾器等。3. 珠光體型耐熱鋼珠光體型耐熱鋼第三節(jié)第三節(jié) 耐磨鋼耐磨鋼 （P171） 主要指在沖擊載荷作用下發(fā)生加工硬化的主要指在沖擊載荷作用下發(fā)生加工硬化的高錳高錳鋼鋼，主要應(yīng)用于使用過程中經(jīng)受強(qiáng)烈沖擊和嚴(yán)重磨，主要應(yīng)用于使用過程中經(jīng)受強(qiáng)烈沖擊和嚴(yán)重磨損的零件。損的零件。 這種鋼機(jī)加工比較困難，基本上都是鑄造成型這種鋼

16、機(jī)加工比較困難，基本上都是鑄造成型的，牌號(hào)為的，牌號(hào)為ZGMn13一、化學(xué)成分一、化學(xué)成分 WC1.01.3% WMn11.0%14.0% 由于冷速很快，碳化物來不及析出，得到單相由于冷速很快，碳化物來不及析出，得到單相奧氏體組織，此時(shí)鋼的奧氏體組織，此時(shí)鋼的硬度很低硬度很低(180220HBS)，而，而塑性、韌性很高。塑性、韌性很高。當(dāng)受到強(qiáng)烈沖擊載荷和較大壓力當(dāng)受到強(qiáng)烈沖擊載荷和較大壓力時(shí)，表面產(chǎn)生時(shí)，表面產(chǎn)生加工硬化加工硬化并伴隨有相變并伴隨有相變A M+K，使，使鋼的硬度升高到鋼的硬度升高到500550HBS，故耐磨性增加。，故耐磨性增加。 高錳鋼水韌處理后高錳鋼水韌處理后不再回火不再

17、回火（否則碳化物會(huì)重（否則碳化物會(huì)重新沿晶界析出）。新沿晶界析出）。水韌處理：水韌處理：將鑄造后的高錳鋼加熱到將鑄造后的高錳鋼加熱到10001100 ，并保持一定時(shí)間，使碳化物完全溶入奧氏體中，然并保持一定時(shí)間，使碳化物完全溶入奧氏體中，然后水中冷卻。后水中冷卻。二、熱處理二、熱處理水韌處理水韌處理 在在12901350直接澆注，隨后冷卻過程中，直接澆注，隨后冷卻過程中，大量的碳化物沿奧氏體晶界析出，使鋼變脆。大量的碳化物沿奧氏體晶界析出，使鋼變脆。應(yīng)用應(yīng)用高錳鋼廣泛應(yīng)用于高錳鋼廣泛應(yīng)用于既要求耐磨又要求既要求耐磨又要求耐沖擊的一些零件：耐沖擊的一些零件：鐵路道岔、挖掘機(jī)鐵路道岔、挖掘機(jī)鏟斗、

18、拖拉機(jī)和坦鏟斗、拖拉機(jī)和坦克的履帶板、克的履帶板、碎石碎石機(jī)的顎板、襯板機(jī)的顎板、襯板等。等。顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖顎式破碎機(jī)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖典型的磨粒磨損典型的磨粒磨損顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)顎顎 板板顎顎 板板 襯板襯板 錘頭錘頭第四節(jié)第四節(jié) 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金 （P172）硬質(zhì)合金是將一些難熔的化合物粉末和粘結(jié)劑混合，硬質(zhì)合金是將一些難熔的化合物粉末和粘結(jié)劑混合，加壓成型，再經(jīng)燒結(jié)而成的一種粉末冶金材料。加壓成型，再經(jīng)燒結(jié)而成的一種粉末冶金材料。硬度高、熱硬性好、耐磨性優(yōu)良。切削速度可比高硬度高、熱硬性好、耐磨性優(yōu)良。切削速度可比高速鋼提高速鋼提高47倍，刀具壽命可提高倍，刀具壽命可提高580倍。倍。二、

19、硬質(zhì)合金的分類：二、硬質(zhì)合金的分類：1. 金屬陶瓷硬質(zhì)合金金屬陶瓷硬質(zhì)合金 將難熔的金屬碳化物粉末（如將難熔的金屬碳化物粉末（如WC、TiC等等)與粘與粘結(jié)劑結(jié)劑Co混合后加壓成型，再經(jīng)燒結(jié)而成?；旌虾蠹訅撼尚停俳?jīng)燒結(jié)而成。一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)：一、硬質(zhì)合金的特點(diǎn)：金屬陶瓷硬質(zhì)合金金屬陶瓷硬質(zhì)合金 和鋼結(jié)硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金（1）鎢鈷類）鎢鈷類 ：YG3、 YG6、YG8等等（2）鎢鈷鈦類）鎢鈷鈦類 ：YT5、YT15、YT30等等應(yīng)用：應(yīng)用：目前金屬陶瓷硬質(zhì)合金被廣泛用作切削刀具，此目前金屬陶瓷硬質(zhì)合金被廣泛用作切削刀具，此外可用來制造量具、模具等耐磨零件，還用來制外可用來制造量具、模具等

20、耐磨零件，還用來制造鑿巖機(jī)釬頭和鉆頭等。造鑿巖機(jī)釬頭和鉆頭等。鉆頭鉆頭刀頭刀頭可轉(zhuǎn)位銑削刀具系列可轉(zhuǎn)位銑削刀具系列2.2.鋼結(jié)硬質(zhì)合金鋼結(jié)硬質(zhì)合金 鋼結(jié)硬質(zhì)合金是性能介于高速鋼和硬質(zhì)合金之鋼結(jié)硬質(zhì)合金是性能介于高速鋼和硬質(zhì)合金之間的新型工具材料，它是以一種或幾種碳化物（如間的新型工具材料，它是以一種或幾種碳化物（如TiC、WC等）為硬質(zhì)相，以合金鋼（如高速鋼，鉻等）為硬質(zhì)相，以合金鋼（如高速鋼，鉻鉬鋼等）粉末為粘結(jié)劑，經(jīng)配料，混料，壓制，和鉬鋼等）粉末為粘結(jié)劑，經(jīng)配料，混料，壓制，和燒結(jié)而成的粉末冶金材料。燒結(jié)而成的粉末冶金材料。特點(diǎn)特點(diǎn)退火后可進(jìn)行一般的切削加工退火后可進(jìn)行一般的切削加工淬火

21、回火后有高的硬度和耐磨性淬火回火后有高的硬度和耐磨性可進(jìn)行焊接后鍛造可進(jìn)行焊接后鍛造有耐熱、耐蝕、抗氧化等性能有耐熱、耐蝕、抗氧化等性能應(yīng)用應(yīng)用制造各種形狀復(fù)雜的刀具、較高溫度下工制造各種形狀復(fù)雜的刀具、較高溫度下工作的模具和耐磨零件。作的模具和耐磨零件。第五節(jié)第五節(jié) 其它新型合金其它新型合金一、非晶態(tài)合金一、非晶態(tài)合金非晶態(tài)合金也稱非晶態(tài)合金也稱“金屬玻璃金屬玻璃”，它是由熔融態(tài)的合，它是由熔融態(tài)的合金以極高速度冷卻，使其凝固后仍保持金以極高速度冷卻，使其凝固后仍保持液態(tài)結(jié)構(gòu)液態(tài)結(jié)構(gòu)而而得到的。得到的。性能：性能：非晶態(tài)合金與金屬相比，具有高的強(qiáng)度、硬非晶態(tài)合金與金屬相比，具有高的強(qiáng)度、硬度

22、和斷裂韌性，良好的軟磁性及耐蝕性等。度和斷裂韌性，良好的軟磁性及耐蝕性等。類型：類型：根據(jù)非晶態(tài)合金的原子排列模型可分為根據(jù)非晶態(tài)合金的原子排列模型可分為不連不連續(xù)型續(xù)型和和連續(xù)無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)型連續(xù)無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)型兩種。兩種。制取方法：制取方法：1.1.由氣相直接凝聚成非晶態(tài)固體由氣相直接凝聚成非晶態(tài)固體 2.2.由液態(tài)快速冷卻獲得非晶固體由液態(tài)快速冷卻獲得非晶固體 3.3.由結(jié)晶材料通過輻射、離子注入、沖由結(jié)晶材料通過輻射、離子注入、沖 擊波等方法制得非晶體材料。擊波等方法制得非晶體材料。二、納米材料二、納米材料納米材料納米材料是指尺寸在是指尺寸在1 1100nm100nm之間的超細(xì)微粒。之間的超細(xì)

23、微粒。納米材料三個(gè)效應(yīng)納米材料三個(gè)效應(yīng) 1.1.小尺寸效應(yīng)小尺寸效應(yīng) 當(dāng)超微粒子尺寸與光波波長(zhǎng)相當(dāng)當(dāng)超微粒子尺寸與光波波長(zhǎng)相當(dāng)或更小時(shí)，材料的聲、光、電磁、熱力學(xué)等特性均或更小時(shí)，材料的聲、光、電磁、熱力學(xué)等特性均呈現(xiàn)尺寸效應(yīng)。呈現(xiàn)尺寸效應(yīng)。 2. 2.表面與界面效應(yīng)表面與界面效應(yīng) 隨粒子直徑減小，表面積急隨粒子直徑減小，表面積急劇增大，增加了納米粒子的活性。劇增大，增加了納米粒子的活性。 3.3.量子尺寸效應(yīng)量子尺寸效應(yīng) 該效應(yīng)將導(dǎo)致納米顆粒的磁、該效應(yīng)將導(dǎo)致納米顆粒的磁、光、聲、熱、電及超導(dǎo)電性與宏觀物體顯著不同。光、聲、熱、電及超導(dǎo)電性與宏觀物體顯著不同。納米材料納米材料制備方法制備方法 惰性氣體淀積法、還原法、化惰性氣體淀積法、還原法、化學(xué)氣相沉積法。學(xué)氣相沉積法。三、梯度材料三、梯度材料 梯度材料是依據(jù)使用要求，選擇兩種不同性能的梯度材料是依據(jù)使用要求，選擇兩種不同性能的材料，采用先進(jìn)的材料復(fù)合技術(shù)，使中間部分的組成材料，采用先進(jìn)的材料復(fù)合技術(shù)，使中間部分的組成和結(jié)構(gòu)連續(xù)的呈和結(jié)構(gòu)連續(xù)的呈梯度變化梯度變化，內(nèi)部不存在明顯的，內(nèi)部不存在明顯的界面界面，從而使材料的性質(zhì)和功能，沿厚度方向也呈梯度變化從而使材料的性質(zhì)和功能，沿厚度方向也呈梯度變化的一種新型復(fù)合材料。的一種新型復(fù)合材料。 特點(diǎn)特點(diǎn) 是克