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关于机械领域中新材料与新技术的应用研究

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  摘要:随着科学技术水平的不断提升,新型材料与技术在机械领域中被逐渐开发出来,进一步完善了机械领域的工作效率,因此,本文对机械领域中新材料与新技术的应用进行了分析,希望为关注此话题的人提供有效的参考。
  关键词:机械领域;新材料;新技术
  引言
  近年来,我国机械领域的发展处于较为完备的阶段,许多企业引进了先进的机械技术,在产品生产与制作中具有较强的优势性,而新材料与新技术的引进进一步提高了机械的生产效率,降低了生产成本,更好的为企业生产服务,提高企业的整体竞争力。
  1我国机械领域的发展概述
  改革开放之前,我国对机械领域的研究、发明与创造较为落后,需要引进其他发达国家的机械设备来满足社会生产的需要。而改革开放之后,我国许多企业引进了国外的先进技术,通过对国外先进机械技术专业知识的学习,开始自身专业机械设备的研究、开发与设计制造。自此我国机械领域发展发生了质的飞跃,机械领域大量优秀人才的涌现,市场竞争力的不断提升,使得机械领域中新材料、新技术的开发与利用越来越高效,越来越具有效率性。许多企业建立了专门的机械技术研发机构,在机械设备的应用与管理层面的技术水平也不断提升。
  近年来,我国机械制造与生产已经逐步应用到建筑行业、电力行业、水利行业、铁路行业等各个领域。机械的应用不断改善着人们的生活,为人们的生活提供便利,我国人们的生产总值也不断提高。机械行业正向着自动化、信息化、数字化的方向发展,对新型机械技术与新型材料的需求也越来越大,需要专业的机械技术人员加强技术创新方面的研究,不断提高机械领域的技术水平[1]。
  2机械领域中新材料与新技术的具体应用
  2.1新材料的应用
  2.1.1形状记忆合金
  形状记忆合金的主要特性为受到外力影响时会改变原来的形状,但加热到一定温度时,又会完全恢复到形变之前的几何形状,该类特性与传统的铁、铜、钢等合金材料相比根据有优越性,现阶段机械领域主要应用的形状记忆型合金有镍钛脑(Ni-Ti)、铜基形状记忆合金(Cu-Zn-Al、Cu-Al-Ni)等,其中Ni-Ti合金的功能性较强,但相对价格较高,在实际的机械制造领域可用于管接头、夹钳、螺旋弹簧、传动装置执行元件等机械部件中,当该类部件受到外力作用发生变形时,可以通过加热的方式使其恢复到原形态继续使用。而Cu-Zn-Al合金与Cu-Al-Ni合金的价格相对较低,但其性能相对较差,在机械领域可用于线状、管状、棒状等设备的制作,其中包括烘箱上的控温装置、防火洒水器、启闭装置等,形状记忆合金的特殊形状记忆功能使其机械领域具有较大的发展空间,技术在人员在开发利用新型材料的过程中,可尝试采用形状记忆合金进行部件的制作,使得机械设备各项部件的修理与完善更加便捷。
  2.1.2复合材料
  复合材料即两种或两种以上的材料经过技术加工处理融合成新型的材料,该类材料在密度、强度、比模量等数据方面都多有变化,使得复合材料的性能多有变化,经过合理的资源配置,技术人员会根据各类材料的差异性进行合理的搭配,使得复合材料完成融合后呈现性能互补的趋势,尽可能保证各类复合材料具有明显的优势,在应用过程中与其他类型的材料比较更为优异,以此充分满足机械领域对各项设备部件的基本要求。经研究发现,玻璃纤维/环氧复合材料的密度较钢的密度小5.8g/cm3,但比强度却比钢强3倍以上;硼纤维/环氧符合材料的密度比钛合金小2.4g/cm3,但比强度却比钛合金强4倍以上,由此可见,新型复合材料的比强度、比模量相对较高,在应用过程中具有较强的自润滑性、耐磨性、抗热冲击性以及韧性等,可以充分应用在机械领域的内燃机系统、车体、工作装置等零件的材料制作上,机械零件的制造上可以多多采用复合材料作为零件生产的主要材料,在提高零件应用性能的同时还能延长各个部件的使用寿命,提高机械在作业方面的灵活性与机动性,从而提高机械的运行效率[2]。
  2.2新技术的应用
  2.2.1机电一体化技术
  随着计算机技术的普及,人们尝试将计算机技术与机械领域相连接,结合微电子、传感器等多种学科的先进技术,组成了机电一体化的机械行业领域。在机电一体化的实际操作中,计算机类似于人类的大脑,各类机械操作过程会通过计算机内的程序设置对机械做出具体的指挥,而机械领域中的各类仪器、仪表、传感器等可以视为机械的感官,即将收集到的外界信息包装成参数变化反馈给大脑,使得大脑在运算过程中针对参数的变化及时作出系统更改,重新发号指令,机电一体化技术的具体工作原理是将机械与计算机、电子、信息、检测等技术进行有机的结合,通过计算机程序中的参数设计、控制与管理实现对机械的合理控制,使得各个企业对机械的操作与管理更加方便、快捷,大大提高了机械设备运作的质量,进一步开发了对机械设备的使用范围。
  2.2.2智能化技术
  智能化技术是指在计算机技术、数字技术、信息技术整合发展的基础上,实现的智能机械设备的设计与发明。随着阿法狗类人工智能机器的问世,人们为机械领域的开发、研究与创造开创了新型的前進道路,智能化技术与机械领域的结合,是未来发展的必然趋势。智能化技术能够实现对当前机械设备运作的自动化管理,并根据自身高度的数据化整合系统,针对机械设备运行存在的各类问题都能快速的提出有效的解决方案,针对机械领域应用中的复杂操作,也可以通过智能化达到精准的操作与管理。
  结束语
  总而言之,随着时代的进步与发展我国机械领域的技术水平不断提升,通过形状记忆合金、多种复合材料在机械设备中各项部件的设计应用以及机电一体化技术、自动化技术等新型技术的应用,使得现阶段人们对机械设备的控制手段不断呈现精细化、科学化、完善化的状态。
  参考文献
  [1]周凯.数控技术在机械制造领域中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(03):109.
  [2]闫营.机械工程及自动化在工业领域的发展方向及前景[J].化工管理,2019(02):5.
  (作者单位:吉林大学)
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