對(duì)現(xiàn)有哈芬槽預(yù)埋鐵材料改進(jìn)可以行多種思路。前先,使用的要求促進(jìn)了材料的發(fā)展,如飛機(jī)用輕型材料,研制成了合金;哈芬槽預(yù)埋鐵、發(fā)動(dòng)機(jī)需要耐高溫材料,因此研制新型陶瓷;有些場(chǎng)合要求材料芯部要有高的韌性,表面要耐磨、耐腐蝕,進(jìn)行材料的表面改進(jìn),哈芬槽預(yù)埋鐵工藝手段的進(jìn)步使材料改進(jìn)成為可能,新材料才能由理想變成現(xiàn)實(shí)。石英玻璃純度提高,硅片的制造都涉及工藝問題。笫三,向自然學(xué)。仿生概念已有之,現(xiàn)代仿生研究自1900年開始。材料仿生研究包括材料的結(jié)構(gòu)仿生(羥基磷灰石/膠原納米復(fù)合材料〉,材料的功能仿生(生物傳感器、生物芯片、智能材料)材料的過程仿生(人造蜘蛛絲、損傷愈合材料)。
材料仿生
生物材料具有巧妙的組織(材料》結(jié)構(gòu)合理分布),具有自身修復(fù)性(檢測(cè)缺陷、修復(fù)),循環(huán)型成分組成(廢棄物處理與利用,復(fù)合操作利用了生物工程學(xué)(用溫和的條件進(jìn)行反應(yīng),原料、副產(chǎn)品、廢棄物的處理幾乎沒有問題?用簡(jiǎn)單的工藝制取復(fù)雜的化合 物,缺點(diǎn)是一般所用時(shí)間長(zhǎng),缺乏自由度,生產(chǎn)率不高)
【案例分析1-6】骨頭。
動(dòng)物的骨頭是由磷酸鈣(無機(jī)物)和肢原纖維 (有機(jī)物)組成的復(fù)合材料(圖1-3)。其優(yōu)點(diǎn)有按需要自然生長(zhǎng),受傷后能自愈,強(qiáng)韌度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而合理,長(zhǎng)骨外形呈啞鈴形,可避免應(yīng)力集中, 且緩解壓力的沖擊,骨頭內(nèi)部組織分布不均,高密度物質(zhì)置于高應(yīng)力區(qū)。