金属材料的应用与发展趋势探究

（兰州交通大学，甘肃 兰州 730070）

金属材料作为日常生产生活中极为常见的一种材料，广泛应用于各行各业，从生活用品、大型机械到各类基础公共设施都离不开金属材料的应用。而由于人类已经掌握了较为成熟的金属材料加工技术，金属材料的应用也变得十分广泛。从工业角度出发，这种发展趋势对于金属材料在当代工业空间的应用极为有利[1-3]。

通过对金属材料应用于工业空间的历程作以回顾，并对金属材料进行分类，来从当代工业发展角度对金属材料应用于工业当中的意义进行分析[4]。

1 金属材料的概况

1.1 我国金属材料的使用历程

金属材料作为大自然在几千年的历史演变中赐予人类的瑰宝，人类对其使用的日渐全面、各类金属材质铸造的工艺品造型日臻完美的体现着人类文明及科学技术的进步。据现今史料分析，人类很早就开始使用金属材料进行工业加工[5]。我国在先秦时期的青铜铸造水平就已达到了很高的高度，各个设计应用等方面都已领先世界。在此后的漫长历史进程中，我国的金属材料铸造工艺也一直处于世界先进行列。

1.2 金属材料产品分类

金属材料产品按用途划分可分为两类。

第一类是黑色金属，黑色金属又可分为铁基合金和铬、钨、锰等合金。金属材料作为工业中比较常用的一种材料，受到很多工业生产的欢迎。其中铁元素材料因可以在空气中发生氧化反应而会给材料表面产生出一种氧化锈，不能很好的运用到工业生产当中，未能体现出很好的应用效果。此外，现如今新型合金材料的广泛应用使金属材料的特性可以根据人的意愿进行改变，更加丰富了工业生产方式，所以合金材质的工业品在当代空间工业中使用的比较广泛。金属结构产品是指在建筑结构，如窗、门、梁等上面，通过工业产业加工及工业装饰的粘贴等方式，丰富建筑结构的层次，在实用价值的基础上丰富这些结构的经济价值[6]。

第二类是含有金属元素的有色金属实用性工业品，有色金属有可分铝、铜、镁等包括其合金。尤以青铜和钢铁材质在工业生产中的运用备受青睐。青铜材料具有强度好、铸造水平高、造型表现力强等优点，可以更为全面、细致、运用到工业生产当中，操作人员运用更为简洁。这类工业产品的实用价值远大于其装饰价值，比较具有代表性的如居家生活用的碗、盘子、勺子等厨具，这类工业品的工业价值都是建立在实用性的基础上的，其中选用金属材料作为制作原料主要是因为其特殊的工业表现力可以满足不同的生产要求。

2 金属材料在当代工业中的应用

2.1 金属材料的现代制作工艺

金属材料在现代工业中的广泛应用离不开逐渐发展进步，以及日趋成熟的金属加工方法和工业优化技术。在过去原有的铸造、煅造、焊接等手法的基础上，又增加了一些新型加工手段，如钻孔，切割，抛光等。同时一些科技前沿的电子计算机技术的应用更使金属材料的加工、切割、抛光等方面上了一个新的台阶，如电镀抛光就以一种不破坏原有立体结构的方式在金属表面进行切割以达到在平面层面上减少在工业机械中的摩擦感。

此外，现阶段的工业机械运用中，金属材料已经不只局限于单一的材料设备，通过对声光电等相关技术的结合，操作人员可以从多角度将金属材料运用到工业生产中，同时也有助于提高产品的生产量、质量，更高的带动工业经济的发展。

2.2 金属材料的特点

由于金属材料加工方法的革新及制作工艺的不断改进，其能够运用到的范围也更加广泛。简要概括起来有如下几个方面，首先，金属材料具有塑性，塑性是金属材料的主要特点之一，在荷载外力的情况下，会产生永久变形而不被破坏的能力，并且，金属材料在受到拉伸时，长度与横截面积都要发生变化，因此，金属材料的可塑性可以用长度的伸长和断面的收缩两个指标来衡量。耐久性，金属材料的耐久性是根据材料的耐腐蚀性得出，金属材料表面的腐蚀断面均匀变薄，因此，腐蚀的标准以常年平均的厚度减弱程度来衡量。在腐蚀介质较高的拉应力共同作用下，金属材料表面产生腐蚀并向内扩展成微裂纹，常导致突然断裂。另外由于金属材料强度好，合金材料不易被腐蚀，产品适宜长期保存，能够长期地对这一工业理念进行符号表达。

2.3 电镀金属材料的表现形式

随着人类文明的不断进步，人的视野广度、思想深度都有了极大的进步，更多的新思潮、新观念的涌入决定了工业产品单一具象化的内涵已经无法满足人类的审美需要。当下比较主流的金属材料工业产品的生产为主，即设操作人员进行加工生产时，也包含了多种工业内涵，这种工业生产风格符合当今社会思想多元化、需求多元化、理念多元化的特点，因而受到更多当代人的欢迎。此外，在当前的工业领域，还有一种比较超前的意向化工业风格也逐渐有现代经济快速发展的趋势，这种工业风格能够使工业内涵脱离实际，一般的操作人员不易掌握这种工业生产技术，因而对这种风格的未来仍需要持观望态度。

3 结语

随着当前科技水平的不断发展，金属材料能够实现更多方面的功能。而在工业生产领域，由于其可塑性与抗腐蚀性较强，且应用范围较为广泛，所以更多获得更多工业生产企业的青睐，选择金属材料来表提高经济效益。金属材料应用于工业生产，为工业生产来了广阔的发展前景，为经济发展提供了更好的条件。

[1]张永涛,刘汉源,王昌,等.生物医用金属材料的研究应用现状及发展趋势[J].热加工工艺,2017(4):21-26.

[2]曹飞,王同敏.同步辐射成像技术在金属材料研究中的应用[J].中国材料进展,2017,36(3):161-167.

[3]李敏,王祖成,王逸玮,等.建筑表皮中金属材料的应用及发展趋势[J].新型建筑材料,2017,44(6):138-142.

[4]曹凤,张文彦,张思思,等.多孔金属材料的化学制备方法及性能研究进展[J].材料导报,2017,31(21):139-145.

[5]王一晴,郭俊梅,管伟明,等.镍铂合金溅射靶材在半导体制造中的应用及发展趋势[J].贵金属,2016,37(3):87-92.

[6]刘大博,祁洪飞,戴松喦,等.材料的纳米可控制备技术在贵金属新材料开发中的应用[J].贵金属,2016(b11):127-133.