机械材料的市场分析

朱卫英

摘 要：随着国内外机械工业体系的完善和发展，材料的选择和运用对于机械工业来说非常重要，庞大的工业市场对铝合金、等温淬火球墨铸铁及新型机械材料的需求大大提高。

关键词：机械材料；铝合金；等温淬火球墨铸铁；纳米材料

1 引言

随着国内外机械工业的飞迅发展，机械材料的市场需求大大提升。性能好运用广泛的机械材料市场发展迅速，例如：铝合金、纳米材料等，都有很好的市场前景。

2 几种机械材料

2.1 铝合金

（1）铝合金的性能。铝合金密度低，强度比较高，接近优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。

（2）铝合金在机械方面的运用。铝合金的运用十分广泛，尤其是运用于各种机械类零器件，各类飞机、人造地球卫星和空间探测器都是以铝合金作为主要结构材料，例如：发射“阿波罗”号飞船的“土星”5号运载火箭。

（3）铝合金的市场前景。近几年，随着市场竞争优胜劣汰机制作用的进一步发挥，中国铝合金工业在总量快速增长的同时，内部结构也发生了明显的变化，产业开始逐渐走向成熟。目前，中国铝合金型材工业已经跨越了以数量增长为特征的初级发展阶段，初步进入了以提高产品内在质量、丰富产品种类、依靠综合实力参与市场竞争的新阶段。

2.2 等温淬火球墨铸铁（ADI）

（1）等温淬火球墨铸铁（ADI）的性能特点。等温淬火球墨铸铁（ADI）是一种高性能的金属材料，它是由优质球墨铸铁经等温淬火热处理后获得的，具有良好的综合力学性能，是铸钢、铸铝、焊接件和锻钢件的理想替代材料。

（2）等温淬火球墨铸铁（ADI）的在机械方面运用。依据目前国内ADI的生产状况，可将产品大致分为以下几大类：1）普通耐磨件。此类产品多用于矿山、建筑、农业等抗磨零件，主要利用其高硬度、高抗磨性并且具有较好的冲击韧度；2）机械承载构件。此类产品多用于汽车、农业机械等要求耐磨及冲击韧性的零件。主要发挥了ADI高强度、高耐磨性，零件质量与抗拉强度比值低等性能特点；3）高性能、高精度要求且为大批量生产，要求稳定性好的重要构件。

（3）等温淬火球墨铸铁（ADI）的市场前景。ADI材料由于具有优良的综合力学性能，成为2l世纪人们关注的热点材料。目前，在国内ADI正被工程设计人员所认可，ADI的生产技术已被部分热处理人员掌握，国内ADI热处理专用炉的开发以及国际先进等温热处理炉的引进，可以断定ADI的生产技术水平将逐步提高，应用领域将不断拓宽，产量将大幅增长。汽车工业是国外ADI应用的主要部门，2010年至2015年，我国汽车产量从年产1826.47万辆增加到2450万辆，汽车产量的高速增长，为ADI的应用提供了广阔的潜在市场。

3 新型机械材料：纳米材料

纳米材料不仅是一种机械材料，它更是影响着各行各业，是当今世界上运用很广的一种热门材料，是世界各国材料研究的焦点。纳米材料的性能优于一般的材料，从而使其在机械工业中具有广阔的市场应用前景。

对纳米材料的结构特性、性能特点、运用及市场发展前景进行如下分析：

3.1 纳米材料的结构特性

（1）纳米粒子的表面原子数与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大，这使得粒子发生性质上的改变；（2）随着颗粒尺寸的量变，在一定条件下会引起颗粒性质的质变。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生如下一系列新奇的性质；

3.2 纳米材料的性能特点

（1）高韧性、高硬度、高强度是纳米材料得到广泛发展的前提原因。当纳米技术制成超细或纳米晶粒材料时，其韧性、强度、硬度大幅度提高，使其在难以加工材料刀具等领域占据了主导地位，同时加快了机械工业的发展；（2）利用纳米粒子的隧道量子效应和库伦堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点；（3）纳米材料的比熱和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值。这也使得纳米材料在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能运用方面有其广泛的市场前景；（4）纳米粒子的粒径远小于光波波长，由于量子尺寸效应，使得纳米材料也可以运用于红外线感测器方面。

3.3 纳米材料在机械工业方面的运用及市场发展前景

很多研究都表明纳米材料将会给世界工业带来巨大的变化，而且我国政府已经明确提出了将新材料和纳米技术的进展作为“十五”规划中科技进步和创新的重要任务。这些年我国也在为研究纳米材料不断努力，现在纳米技术运用于且便利于机械工程的不同方面，例如：微型纳米轴承；纳米分子电动机；微型机器人等等。

自从1990年7月在美国召开的第一届国际纳米科学技术会议上，正式宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支开始，纳米技术便一步一步进入人们的生活。而且纳米技术运用到机械方面尤其是微型机械技术已经成为21世纪研究的核心技术，纳米材料在机械工程中改变甚至颠覆了传统模式的运转，显示了其强大的科技含量。对于这些我们仍需深入研究，以便纳米技术更好地服务于国内机械工程领域，带动国内机械工业的发展。

4 总结

随着经济发展的不断加快，机械材料的市场逐渐打开，机械材料也越来越受到人们的关注，特别是像纳米材料这类新型机械材料，给机械工业带来了巨大便利。相信在不断研究与探索下，机械材料会给人们的生活带来更大的变化。

参考文献

[1]边泊乾，王绍勤.等温淬火球墨铸铁（ADI）在国内市场的机遇[J].2008全国耐磨材料暨水泥矿山应用技术交流会.

[2]夏勇译，曾艺成校.等温淬火球墨铸铁（ADI）在中国内市场的机会[J].中国铸造装备与技术，1006-9658（2006）01-4.

[3]2016年包装机械现状研究及发展趋势[R].

[4]当代铝合金挤压新材料的发展特点及市场分析[R].

（作者单位：山东省东明县武胜桥镇政府）