第一篇：耐磨金屬材料的最新研究進(jìn)展

耐磨金屬材料的最新研究進(jìn)展

邱常明1，張貴杰1，王彥鳳2

（河北理工大學(xué) 冶金與能源學(xué)院，河北 唐山 063009；2.河北理工大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，河北 唐山 063009）

關(guān)鍵詞：耐磨材料；錳鋼；抗磨白口鑄鐵；技術(shù)進(jìn)展

摘 要：耐磨金屬材料被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域, 而隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，由于金屬磨損而引起的能源和金屬材料消耗增加等所造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)驚人。近年來，對(duì)金屬磨損和耐磨材料的研究，越來越引起國(guó)內(nèi)外人們的廣泛重視。本文概述了國(guó)內(nèi)外耐磨金屬材料領(lǐng)域研究開發(fā)的現(xiàn)狀及取得的一系列新進(jìn)展。

中圖分類號(hào)：TG142.72

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越來越高，受摩擦的零件被磨損的速度也越來越快，其使用壽命越來越成為影響現(xiàn)代設(shè)備(特別是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)生產(chǎn)線)生產(chǎn)效率的重要因素。盡管材料磨損很少引起金屬工件災(zāi)難性的危害，但其所造成的能源和材料消耗是十分驚人的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界工業(yè)化發(fā)達(dá)的國(guó)家約30%的能源是以不同形式消耗在磨損上的。如在美國(guó),每年由于摩擦磨損和腐蝕造成的損失約1000億美元，占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總收入的4%。而我國(guó)僅在冶金、礦山、電力、煤炭和農(nóng)機(jī)部門，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年由于工件磨損而造成的經(jīng)濟(jì)損失約400億元人民幣[1]。因此，研究和發(fā)展耐磨材料，以減少金屬磨損，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的意義。國(guó)外耐磨金屬材料的發(fā)展

國(guó)外耐磨材料的生產(chǎn)和應(yīng)用經(jīng)過了多年研究與發(fā)展的高峰期，現(xiàn)已趨于穩(wěn)定，并有自己的系列產(chǎn)品和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)歷了從高錳鋼、普通白口鑄鐵、鎳硬鑄鐵到高鉻鑄鐵的幾個(gè)階段，目前已發(fā)展為耐磨鋼和耐磨鑄鐵兩大類。

耐磨鋼除了傳統(tǒng)的奧氏體錳鋼及改性高錳鋼、中錳鋼以外，根據(jù)其含量的不同可分為中碳、中高碳、高碳合金耐磨鋼；根據(jù)合金元素的含量又可分為低合金、中合金及高合金耐磨鋼；根據(jù)組織的不同還可分為奧氏體、貝氏體、馬氏體耐磨鋼。而耐磨鑄鐵主要包括低合金白口鑄鐵和高合金白口鑄鐵兩大類。二者中最具有代表性的是低鉻白口鑄鐵和高鉻白口鑄鐵，而且這兩種材料目前在耐磨鑄鐵中占有主導(dǎo)地位。馬氏體或貝氏體、馬氏體組織的球墨鑄鐵在制作小截面耐磨件方面也占有一席之地，中鉻鑄鐵則應(yīng)用較少。從整體上看，合金白口鑄鐵的耐磨性優(yōu)于耐磨鑄鋼，但后者韌性好，在諸如襯板、耐磨管道等方面有著廣泛的應(yīng)用[2]。我國(guó)耐磨金屬材料的發(fā)展

據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)每年消耗金屬耐磨材料約達(dá)300萬噸以上，應(yīng)用摩擦磨損理論

防止和減輕摩擦磨損,每年可節(jié)約150億美元。近年來,針對(duì)設(shè)備磨損的具體工況和資源情況,研制出多種新型耐磨材料。主要有改性高錳鋼、中錳鋼、超高錳鋼系列,高、中、低碳耐磨合金鋼系列,鉻系抗磨白口鑄鐵系列,錳系、硼系抗磨白口鑄鐵及馬氏體、貝氏體抗磨球墨鑄鐵,不同方法生產(chǎn)的雙金屬?gòu)?fù)合耐磨材料,表面技術(shù)處理的耐磨材料等。同時(shí)，在耐磨材料生產(chǎn)工藝設(shè)備上先后從日本、德國(guó)、比利時(shí)等國(guó)引進(jìn)數(shù)條機(jī)械化自動(dòng)化生產(chǎn)線。在引進(jìn)基礎(chǔ)上結(jié)合國(guó)情，發(fā)展了消失模鑄造工藝設(shè)備、金屬型覆砂工藝設(shè)備、擠壓造型工藝設(shè)備、離心鑄造工藝設(shè)備等新技術(shù)新設(shè)備等新型工藝設(shè)備。熔煉工藝上采用爐外精煉與連鑄等新技術(shù),使產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量、外觀質(zhì)量和性能都得到明顯提高,同時(shí)，金屬消耗也大幅度降低,一些廠家產(chǎn)品已達(dá)到或超過國(guó)際水平,出口東南亞、日本、南非、美國(guó)、澳大利亞等地,取得了良好的效益[3]。

耐磨材料的生產(chǎn)和應(yīng)用已趨于穩(wěn)定，但對(duì)基礎(chǔ)理論和應(yīng)用的科學(xué)研究仍在繼續(xù)，還有更多的新型耐磨金屬材料需要去探求。幾種耐磨金屬材料的最新研究進(jìn)展 3.1 錳鋼

1.高錳鋼

高錳鋼作為歷史最悠久的一種耐磨材料，其成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))范圍為：ｗ(C)=0.9%～1.4%，ｗ(Mn)=l0%～15%，ｗ(Si)= 0.3%～0.8%，ｗ(S)≤0.05%，ｗ(P)≤0.10%。

高錳鋼使用狀態(tài)的組織為奧氏體，它具有良好的韌性和加工硬化能力。即在 強(qiáng)烈的沖擊載荷或擠壓載荷下，受力表面被加工硬化,硬度可從原始的200HB左右提高到500HB以上，而心部仍保持著良好的韌性。高錳鋼的這種建筑在加工硬化基礎(chǔ)上的優(yōu)異的耐磨性能使它的使用受到限制，因此，要擴(kuò)大高錳鋼的應(yīng)用范圍,必須對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)性研究，進(jìn)一步提高其耐磨性[4-6]。

目前，在高錳鋼研究方面取得了一系列新進(jìn)展，主要有：

采用合金化的方法，添加Cr、Mo引起固溶強(qiáng)化，加入鈦形成碳化鈦,可引起彌散強(qiáng)化,并能細(xì)化結(jié)晶組織，最終達(dá)到強(qiáng)化基體，提高其耐磨性和屈服強(qiáng)度的目的。實(shí)驗(yàn)表明，用這些方法加工出的用于冶金礦山的襯板，其使用壽命比高錳鋼提高50%～70%。工藝方面，采用鑄后利用余熱淬化的手段來替代傳統(tǒng)上使用加熱再進(jìn)行水韌處理的方法,不但能簡(jiǎn)化工藝，節(jié)約能源，縮短生產(chǎn)周期，而且經(jīng)濟(jì)效益顯著[7-10]。

在軋制工藝方面，徐文亮等[11]提出了用深度軋制的方法對(duì)高錳鋼進(jìn)行預(yù)變形表面硬化處理，并分析和研究了其組織演變及性能變化。試驗(yàn)表明，經(jīng)深度冷軋的高錳鋼隨著形變量的增加，其耐磨料磨損性能也隨之增加。這是因?yàn)樯疃壤滠埖母咤i鋼表面形成的高密度位錯(cuò)及孿晶組織，晶粒明顯細(xì)化，改善了鑄造高錳鋼產(chǎn)生的各項(xiàng)異性、氣孔等缺陷，能有效阻止磨粒造成的磨損表面的脆性剝落，同時(shí)，高錳鋼良好的心部韌性也將減少其磨損過程中的疲勞剝落。該軋制方法對(duì)提高高錳鋼使用效率及應(yīng)用范圍具有積極的現(xiàn)實(shí)意義

2.變質(zhì)中錳耐磨鋼

在磨損沖擊功較小的情況下，中錳鋼的耐磨性優(yōu)于高錳鋼的耐磨性。但在實(shí)際應(yīng)

用中，中錳鋼在鑄造和熱處理的過程中易產(chǎn)生熱裂，使鑄件的成品率很低，且安全可靠性差。

近十幾年來，在中錳耐磨鋼研究方面，人們采用變質(zhì)處理的方法，即向中錳鋼中加入作為復(fù)合變質(zhì)劑的Cr、Nb、Mg和稀土等元素，來改善顯微組織與碳化物的形態(tài)和分布，取得了良好的效果。這主要是因?yàn)閺?fù)合變質(zhì)劑的加入能顯著地提高材料的力學(xué)性能和位錯(cuò)密度，如稀土可凈化鋼液,使鋼中夾雜物數(shù)量減少；而Cr、Mg等能促進(jìn)碳化物球化，增強(qiáng)稀土吸附及稀土夾雜物與碳化物的非均質(zhì)晶核的作用,同時(shí)也能阻止夾雜物、碳化物進(jìn)一步長(zhǎng)大，使其組織明顯細(xì)化，成分偏析減小，從而使變質(zhì)中錳鋼韌性得到明顯改善，耐磨性能顯著提高。

在對(duì)中錳鋼變質(zhì)處理的基礎(chǔ)上，朱瑞富等研究發(fā)現(xiàn)[12-14]，采用鑄態(tài)水韌熱處理工藝技術(shù)，即利用金屬的鑄造余熱對(duì)奧氏體錳鋼進(jìn)行水韌處理，既有利于節(jié)約能源，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，又可實(shí)現(xiàn)水爆清砂，改善勞動(dòng)條件，減少環(huán)境污染?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)采用該項(xiàng)研究成果，并取得了較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

3.超高錳鋼

近年來,人們已開始著手對(duì)具有穩(wěn)定奧氏體組織的超高錳鋼進(jìn)行研究，主要是想在普通高錳鋼標(biāo)準(zhǔn)成分的基礎(chǔ)上通過提高碳、錳含量來達(dá)到改善錳鋼組織，提高耐磨性的目的。

研究人員通過對(duì)Fe-C-Mn合金奧氏體的價(jià)電子結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在含C、Mn原子的一個(gè)奧氏體晶胞內(nèi)，C-Mn之間的結(jié)合力大于C-Fe之間的結(jié)合力[15]。這樣，錳原子可通過對(duì)碳原子運(yùn)動(dòng)的拖曳提高碳的固溶度，而且利用錳不易和碳原子生成碳化物，來降低碳原子的擴(kuò)散能力，抑制碳化物的析出。因此，同時(shí)提高碳、錳含量，不但可以提高錳鋼的加工硬化能力，而且可保持高韌性的奧氏體組織，使其在使用時(shí)具有良好的耐磨性。

當(dāng)前，變質(zhì)處理技術(shù)在開發(fā)新的超高錳鋼鋼種的試驗(yàn)中，已經(jīng)取得了很大進(jìn)展?？蒲腥藛T在對(duì)超高錳鋼變質(zhì)處理前后的組織進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)[16-18]，在未變質(zhì)處理的組織中，晶粒較粗大，晶界共晶碳化物的網(wǎng)狀特征非常明顯；在變質(zhì)處理的組織中，晶粒明顯細(xì)化, 晶界碳化物的網(wǎng)狀特征得到明顯改善。這些成果的研發(fā)為改善超高錳鋼組織并提高其耐磨性提供了新的途徑。

3.2 抗磨白口鑄鐵

近年來，國(guó)外在耐磨白口鑄鐵的研究方面取得了一系列新進(jìn)展。如美國(guó)，日本及歐洲各國(guó)20世紀(jì)初就開始采用鎳硬鑄鐵,目前已發(fā)展到鎳硬4#，鉻含量由2%提高到9%，鎳由4.5%提高到6.0%，共晶碳化物由M3C型變成M7C3型，力學(xué)性能顯著提高，鑄態(tài)厚截面即可獲得馬氏體組織,硬度在HRC62以上，并且具有一定韌性，主要應(yīng)用于輥式磨的磨環(huán)和磨輥，可鑄態(tài)使用,這對(duì)數(shù)噸重不便熱處理的大鑄件很有意義。因鎳價(jià)格高，我國(guó)研究人員已研制中鉻鑄鐵等新型耐磨材料以取代它。此外，國(guó)內(nèi)科研人員研究出的高鉻白口鑄鐵在國(guó)產(chǎn)設(shè)備上已投入應(yīng)用,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著國(guó)內(nèi)對(duì)鉻系白口鑄鐵的研究不斷深入，從合金化理論到生產(chǎn)工藝都取得了突破性進(jìn)展，并獲得了大量成果。低鉻、中鉻、高鉻、超高鉻磨球、襯板、錘頭,高鉻渣漿泵過流件，以及高鉻鑄鐵與鋼雙金屬?gòu)?fù)合鑄造襯板、磨輥、軋輥等都已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。1985年以來,我國(guó)鉻系合金白口鑄鐵、鎳鉻合金白口鑄

鐵已制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，耐磨白口鑄鐵技術(shù)已與國(guó)際接軌。球墨鑄鐵具有優(yōu)良的力學(xué)性能，良好的耐磨性和抗沖擊疲勞性能，在汽車、農(nóng)機(jī)和建材等部門得到了廣泛應(yīng)用，目前，世界球鐵產(chǎn)量已達(dá)百萬噸以上。我國(guó)1982年制定了中錳抗磨球墨鑄鐵件標(biāo)準(zhǔn)(GB3180-82)，近年來許多單位研制出馬氏體基體、奧貝基體、馬貝基體的磨球襯板，在建材和電力行業(yè)應(yīng)用取得良好效果。我國(guó)自行研發(fā)的低合金白口鑄鐵，成本低,性能良好，在中、小沖擊負(fù)荷下取得良好效果。近年來，結(jié)合我國(guó)資源情況，研究人員還開發(fā)研制了錳系白口鑄鐵,硼系白口鑄鐵。錳系白口鑄鐵分中錳(5%～6%)和高錳(7%～11%)兩類，硼系白口鑄鐵分高碳低硼和低碳高硼兩類，采用不同熱處理工藝，得到相應(yīng)的力學(xué)性能【3】。

3.3 其它

表面工程作為一個(gè)較新的研究領(lǐng)域，近年來碩果累累，其產(chǎn)業(yè)化也是方興未艾。目前，我國(guó)在熱噴涂涂層、EB-PVD 涂層、自蔓延高溫合成涂層及擴(kuò)散涂層等抗沖蝕磨損防護(hù)涂層方面的研究取得了很大進(jìn)展。耐磨損作為表面工程材料（技術(shù)）的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，特別是對(duì)于某些只有表面磨損的零件，表面工程更顯出其重要意義。這些技術(shù)的發(fā)展，將使耐磨鋼的開發(fā)前景廣闊。

激光表面處理技術(shù)以加熱速率高、溫度高、熱影響區(qū)小、可局部加熱、處理后材料冷速快而晶粒細(xì)小、可機(jī)械化自動(dòng)化操作、無污染等優(yōu)點(diǎn)，越來越被人們所重視。研究人員已經(jīng)開始將激光淬火、激光表面熔凝處理、激光表面合金化、激光熔覆等激光處理技術(shù)應(yīng)用到耐磨鋼領(lǐng)域，并取得了一定的進(jìn)展。結(jié)束語(yǔ)

1.應(yīng)重視已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的耐磨材料的生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品質(zhì)量，繼續(xù)開展低成本耐磨材料、耐磨復(fù)合材料、抗磨蝕材料、耐熱耐磨材料、耐磨表面工程技術(shù)、磨損機(jī)理與失效分析方面的研究，真正掌握和穩(wěn)定實(shí)施已成熟的生產(chǎn)工藝并推廣應(yīng)用新工藝新技術(shù)。

2.從冶金質(zhì)量上狠下功夫,有效降低非金屬夾雜物和氣體含量,純潔金屬液,以提高鑄件力學(xué)性能、耐磨性和使用性能；推廣先進(jìn)鑄造工藝,改善鑄件質(zhì)量,生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐磨金屬材料；

3.我國(guó)高錳鋼、抗磨白口鑄鐵等都制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),耐磨合金鋼也將制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),制造廠應(yīng)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),制定嚴(yán)格企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)生產(chǎn)，同時(shí)完善測(cè)溫、成分分析、力學(xué)性能測(cè)試、探傷等檢測(cè)設(shè)備,建立完整的質(zhì)量保證體系。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 謝敬佩等.耐磨鑄鋼及熔煉[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003

[2] 盧書媛，丁厚福.幾種新型耐磨材料[J].國(guó)外金屬熱處理,2003，23（5）：6-8 [3] 李茂林.我國(guó)金屬耐磨材料的發(fā)展和應(yīng)用[J].鑄造,2002，51（9）：525-529 [4] 張?jiān)鲋?耐磨高錳鋼[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2002 [5] 梁高飛等.抗磨鋼的最新進(jìn)展[J].特殊鋼,2002，23（4）：1-7 [6] KopacJanez.Hardening phenomena of Mn-austenite steels in the cutting process [J].Journal of Materials Processing Technology,2001,109(1-2):96-104.[7] 仝健民.耐磨鋼研究進(jìn)展[J].水利電力機(jī)械.2003，25（2）：29-33 [8] 王軍，孫鐵.提高奧氏體耐磨鋼耐磨性的幾種方法[J].新疆鋼鐵, 2001，2：78-80

[9] 朝志強(qiáng)等.奧氏體耐磨錳鋼的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].鋼鐵研究學(xué)報(bào),1998，10（5）：59-64 [10] I.El-Mahallawi, R.Abdel-karim, and A.Naguib.Evaluation of effect of chromium on wear performance of high manganese steel[J].Materials Science and Technology.November 2001 Vol.17 ：1385-1390 [11] 徐文亮等.深度軋制高錳鋼的組織演變及性能研究[J].金屬熱處理，2005，30（5）：64-66 [12] 朱瑞富等.變質(zhì)中錳耐磨鋼與鑄態(tài)水軔節(jié)能熱處理[J].鋼鐵，1997，32（2）：57-60 [13] 張明等.變質(zhì)中錳耐磨鋼的性能與應(yīng)用[J].機(jī)械工程材料,2004，28（1）：38-40 [14] 朱紹峰,程正勇.中錳鑄態(tài)耐磨鋼的沖擊磨損性能[J].熱加工工藝，2004，2：25-26

[15] 呂宇鵬等.超高錳耐磨鋼的組織與性能研究[J].礦山機(jī)械,1998，（6）：69-73 [16] 陳鷺濱等.耐磨錳鋼的變質(zhì)處理及其研究進(jìn)展[J].材料導(dǎo)報(bào).2004，（18）：361-363 [17] 呂宇鵬等.變質(zhì)超高錳耐磨鋼的沖擊磨料磨損行為研究[J].金屬學(xué)報(bào),1999，35（35）：581-584 [18] 呂宇鵬等.變質(zhì)處理對(duì)超高錳鋼鑄態(tài)和熱處理組織的影響[J].鋼鐵,1998，33（12）：48-51

Recent Progress of research on Wear Resistant

Metal Materials Qiu Chang-ming1, Zhang Gui-jie1,Wang Yan-feng2

(1.College of Metallurgy and Energy ,Hebei Polytechnic University, Tangshan Hebei 063009, China;2.College of Mechanical Engineering, Hebei Polytechnic University,Tangshan Hebei 063009, China)

Key word: wear resistant materials;manganese steel;wear-resistant white iron;technical progress Abstract: Wear resistant metal materials have been applied into many industrial fields.with the rapid development of science technology and modern industry, the loss of economy caused by metal wear including more and more consume of energy resources and metal material is astonishing.In recent years,more and more people begin to realize the significance of researching metal wear and wear-resistant materials.The present situation and a series of recent progress on wear resistant metal materials in home and abroad are summarized in this paper.作者聯(lián)系電話：*** 地址：唐山市·河北理工大學(xué)研究生學(xué)院04級(jí)研1班（063009）E-mail:qiuchangming2006@163.com

第二篇：金屬納米材料制備技術(shù)的研究進(jìn)展

金屬納米材料制備技術(shù)的研究進(jìn)展

摘要：本文從金屬納米材料這一金屬材料重要分支進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述，其中重點(diǎn)講述了強(qiáng)行塑性變形及膠束法制備納米材料，并分析了金屬納米材料的現(xiàn)狀及對(duì)今后的展望。

關(guān)鍵字：晶粒細(xì)化；強(qiáng)烈塑性變形；膠束法；塊狀納米材料

引言：

金屬材料是指金屬元素為主構(gòu)成的具有金屬特性的材料的統(tǒng)稱。包括金屬、合金、金屬間化合物和特種金屬材料等。人類文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步同金屬材料關(guān)系十分密切。繼石器時(shí)代之后出現(xiàn)的銅器時(shí)代、鐵器時(shí)代，均以金屬材料的應(yīng)用為其時(shí)代的顯著標(biāo)志。

現(xiàn)代，種類繁多的金屬材料已成為人類社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)，人類文明的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)金屬材料的服役性能提出了更高的要求，各國(guó)科學(xué)家積極投身于金屬材料領(lǐng)域，向金屬材料的性能極限不斷逼近，充分利用其為人類服務(wù)。

一種嶄新的技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，往往需要新材料的支持。例如，人們?cè)缇椭绹姎馐胶娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)比螺旋槳航空發(fā)動(dòng)機(jī)有很多優(yōu)點(diǎn)，但由于沒有合適的材料能承受噴射出燃?xì)獾母邷?，是這種理想只能是空中樓閣，直到1942年制成了耐熱合金，才使噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的制造得以實(shí)現(xiàn)。

1金屬納米材料的提出

從目前看，提高金屬材料性能的有效途徑之一是向著金屬結(jié)構(gòu)的極端狀態(tài)發(fā)展:一方面認(rèn)為金屬晶界是薄弱環(huán)節(jié),力求減少甚至消除晶界,因此發(fā)展出了單晶與非晶態(tài)合金;另一方面使多晶體的晶粒細(xì)化到納米級(jí)(一般<100 nm,典型為10 nm左右)[1]。細(xì)化晶粒是金屬材料強(qiáng)韌化的重要手段之一,它可以有效地提高金屬材料的綜合力學(xué)性能,尤其是當(dāng)金屬材料的晶粒尺寸減小到納米尺度時(shí),金屬表現(xiàn)出更加優(yōu)異的力學(xué)性能[2]。因此,金屬材料晶粒超細(xì)化/納米化技術(shù)的發(fā)展備受人們關(guān)注,一系列金屬納米材料的制備技術(shù)相繼提出并進(jìn)行了探索,包括電沉積法、濺射法、非晶晶化法、強(qiáng)烈塑性變形法(Severe Plastic Deformation, SPD)、[3]粉末冶金法以及熱噴涂法等。

金屬納米材料是指三維空間中至少有一維處于納米尺度或由它們作為基本單元構(gòu)成的金屬材料。若按維數(shù)，納米材料的基本單元可分為(類：一是零維。指在空間三維尺度均在納米尺度，如納米粉體、原子團(tuán)簇等；二是一維。指在空間有兩維處于納米尺度，如納米絲、納米棒、納米管等；三是二維。指在三維空間中有一維處于納米尺度，如超薄膜、多層膜及超晶格等。超微顆粒的表面具有很高的活性，在空氣中金屬顆粒會(huì)迅速氧化而燃燒。利用表面活性，金屬超微顆粒可望成為新一代的高效催化劑和貯氣材料以及低熔點(diǎn)材料[4]。金屬納米顆粒表現(xiàn)出許多塊體材料所不具備的優(yōu)越性質(zhì),可用于催化、光催化、燃料電池、化學(xué)傳感、非線性光學(xué)和信息存儲(chǔ)等領(lǐng)域。

以金金屬具體來說，與塊狀金不同，金納米粒子的價(jià)帶和導(dǎo)帶是分開的。當(dāng)金粒子尺寸足夠小時(shí)，會(huì)產(chǎn)生量子尺寸效應(yīng)，引起金納米粒子向絕緣體轉(zhuǎn)化，并形成不同能級(jí)間的駐電子波。若其能級(jí)間隔超出一定的范圍并發(fā)生單電子躍遷時(shí)，將表現(xiàn)出特殊的光學(xué)和電子學(xué)特性，這些性質(zhì)在晶體管、光控開關(guān)、傳感器方面都有其潛在的應(yīng)用前景。是因?yàn)榻鸺{米粒子的特殊性質(zhì)，使其在生物傳感器、光化學(xué)與電化學(xué)催化、光電子器件等領(lǐng)域有著極其廣闊的應(yīng)用前景。近幾年來，基于金納米粒子在發(fā)生吸附后其表面等離子共振峰會(huì)發(fā)生紅移這一性質(zhì)，對(duì)擔(dān)載金納米粒子的DNA及糖類分子進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其在免疫、標(biāo)定、示蹤領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。此外，金納米粒子作為一種新型催化劑在催化氧化反應(yīng)中有著很高的催化活性，而擔(dān)載金納米粒子后，TiO2薄膜的光催化活性極大提高[5]。

2金屬納米材料的制備技術(shù)

如今，金屬納米材料的制備技術(shù)已趨于多樣化發(fā)展，按不同的分類標(biāo)準(zhǔn)具有不同的分類方法。其中基本的可分為物理法，化學(xué)法及其他方法，物理法大致包括粉碎法和構(gòu)筑法，化學(xué)法由氣相反應(yīng)法和液相法。物料的基本粉碎方式是壓碎、剪碎、沖擊粉碎和磨碎。常借助的外力有機(jī)械力、流能力、化學(xué)能、聲能、熱能等。一般的粉碎作用力都是幾種力的組合，如球磨機(jī)和振動(dòng)磨是磨碎和沖擊粉碎的組合；雷蒙磨是壓碎、剪碎和磨碎的組合；氣流磨是沖擊、磨碎與剪碎的組合。構(gòu)筑法是由小極限原子或分子的集合體人工合成超微粒子。

氣相法制備金屬納米微粒，主要有氣相冷凝法、活性氫—熔融金屬反應(yīng)法、濺射法、流動(dòng)液面上真空蒸鍍法、通電加熱蒸發(fā)法、混合等離子法、激光誘導(dǎo)化學(xué)氣相沉積法、爆炸絲法、化學(xué)氣相凝聚法和燃燒火焰—化學(xué)氣相凝聚法。

液相法制備金屬納米微粒，主要有沉淀法、噴霧法、水熱法、溶劑揮 發(fā)分解法、溶膠—凝膠法、輻射化學(xué)合成法。此外還包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、微波等離子體、低壓火焰燃燒、電化學(xué)沉積、溶液的熱分解和沉淀等。

2.1塊體材料制備

金屬納米塊體材料制備加工技術(shù):兩種大塊金屬納米材料的制備方法[6]-[8]。第一種是由小至大，即兩步過程，先由機(jī)械球磨法、射頻濺射、溶膠—凝膠法、惰性氣體冷凝法等工藝制成納米顆粒，再由激光壓縮、原位加壓、熱等靜壓或熱壓制成大塊金屬納米材料。凡能獲得納米粉末的方法一般都會(huì)通過后續(xù)加工得到大塊金屬納米材料。第二種方法為由大變小，是將外部能量引入或作用于母體材料，使其產(chǎn)生相或結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，直接制備出塊體納米材料。諸如，非晶材料晶化、快速凝固、高能機(jī)械球磨、嚴(yán)重塑性形變、滑動(dòng)磨損、高能粒子輻照和火花蝕刻等。使大塊非晶變成大塊納米晶材料或利用各種沉積技術(shù)獲得大塊金屬納米材料。

大塊金屬納米材料制備技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)是工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)量大及適應(yīng)范圍寬，能獲得樣品界面清潔且無微孔的大尺寸納米材料制備技術(shù)。其發(fā)展方向是直接晶化法。實(shí)際上今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)塊狀納米晶樣品制備仍以非晶晶化法和機(jī)械合金化法為主[4]。現(xiàn)在需要克服的是機(jī)械合金化中微孔隙的大量產(chǎn)生，亦應(yīng)注意其帶來的雜質(zhì)和應(yīng)力的影響。今后納米材料制備技術(shù)的研究重點(diǎn)將是高壓高溫固相淬火，脈沖電流及深過冷直接晶化法和與之相關(guān)的復(fù)合塊狀納米材料制備及研究工作。

2.2 強(qiáng)烈塑性變形法（SPD技術(shù)）

強(qiáng)烈塑性變形法（SPD技術(shù)）是在不改變金屬材料結(jié)構(gòu)相變與成分的前提下,通過對(duì)金屬材料施加很大的剪切應(yīng)力而引入高密度位錯(cuò),并經(jīng)過位錯(cuò)增殖、運(yùn)動(dòng)、重排和湮滅等一系列過程,將平均晶粒尺寸細(xì)化到1μm以下,獲得由均勻等軸晶組成、大角度晶界占多數(shù)的超細(xì)晶粒金屬材料的一種工藝方法[9]。SPD是一種致力材料納米化的方法,其特點(diǎn)是利用劇烈塑性變形的方式,在較低溫度下(一般<0.4Tm, Tm為金屬熔點(diǎn))使常規(guī)金屬材料粗晶整體細(xì)化為大角晶界納米晶,無結(jié)構(gòu)相變與成分改變,其主要的變形方式是剪切變形。它不僅是一種材料形狀加工的手段,而且可以成為獨(dú)立改變材料內(nèi)部組織和性能的一種技術(shù),在某些方面,甚至超過熱處理的功效。它能充分破碎粗大增強(qiáng)相,尤其是在促使細(xì)小顆粒相均勻分布時(shí)比普通軋制、擠壓效果更好,顯著提高金屬材料的延展性和可成形性。在應(yīng)用方面,到目前為止,通過SPD法取得了純金屬、合金鋼、金屬間化合物、陶瓷基復(fù)合材料等的納米結(jié)構(gòu),而且投入了實(shí)際應(yīng)用并獲得了認(rèn)可[3]。譬如,通過SPD法制備的納米Ti合金活塞,已用于小型內(nèi)燃機(jī)上;通過SPD法制備的納米Ti合金高強(qiáng)度螺栓,也已廣泛應(yīng)用于飛機(jī)和宇宙飛船上。這些零件可以滿足高強(qiáng)度、高韌性、較高的疲勞性能的要求,從而大大提高了使用壽。

經(jīng)過近年的快速發(fā)展,人們對(duì)采用SPD技術(shù)制備金屬納米/超細(xì)晶材料已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。但是,不管是何種SPD法制備納米材料,目前,還處在工藝可行性分析及材料局部納米化的實(shí)驗(yàn)探索階段,存在諸如成形效率低、變形過程中出現(xiàn)疲勞裂紋、工件尺寸小、顯微組織不均勻、材料納米化不徹底等問題,對(duì)SPD制備納米/超細(xì)晶金屬材料的成形機(jī)理沒有統(tǒng)一的定論。

2.3膠束法

膠束法是控制金屬納米顆粒形狀的另一個(gè)重要方法[10]。膠束以一小部分增溶的疏水物質(zhì)或親水物質(zhì)形式存在。如果表面活性劑的濃度進(jìn)一步增大,增溶程度會(huì)相應(yīng)提高。膠束尺寸可增大到一定的范圍,此時(shí)膠束尺寸比表面活性劑的單分子層厚度要大很多,這是因?yàn)閮?nèi)池中的水或者油的量增大的緣故。如果表面活性劑的濃度進(jìn)一步增大,膠束則會(huì)被破壞而形成各種形狀,這也為合成不同形狀的納米粒子提供了可能。合成各種形貌的金屬納米顆粒的方法還包括高溫分解法、水熱法、氣相沉積法、電化學(xué)法等。其中,高溫分解法是在高溫下分解前驅(qū)體;水熱法是一種在高溫高壓下從過飽和水溶液中進(jìn)行結(jié)晶的方法;氣相沉積法是將前驅(qū)體用氣體帶入反應(yīng)器中,在高溫襯底上反應(yīng)分解形成晶體。這3種方法均可以得到純度高、粒徑可控的納米粒子,但是制備工藝相對(duì)復(fù)雜,設(shè)備比較昂貴。電化學(xué)方法中可采用石墨、硅等作陰極材料,在水相中還原制備不同金屬納米顆粒,也可采用模板電化學(xué)法制備金屬納米管、納米線等不同形貌的納米材料。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)條件溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單,但目前還沒有大規(guī)模合成方面的應(yīng)用。

2.4雙模板法制納米點(diǎn)陣[11]

采用先后自組裝、沉積和溶解的方法，制成2種模板，然后在其中空球模板中電化學(xué)沉積得到納米粒子點(diǎn)陣，溶去另外一種模板后得到納米粒子點(diǎn)陣。這是目前獲得粒子均勻排列有序納米粒子點(diǎn)陣的最有效的方法，關(guān)鍵是如何控制粒子的大小和獲得較窄且均勻的粒度分布。

3金屬納米材料的現(xiàn)狀分析

納米技術(shù)在生產(chǎn)方式和工作方式的變革中正在發(fā)揮重要作用，它對(duì)社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)繁榮、國(guó)家安定和人類生活質(zhì)量的提高所產(chǎn)生的影響無法估量。鑒于納米技術(shù)及納米材料特別是金屬納米材料在未來科技中的重要地位及產(chǎn)業(yè)化的前景一片光明，目前世界上各國(guó)特別是發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視金屬納米材料，從戰(zhàn)略高度部署納米技術(shù)研究，以提高未來10年至20年在國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)能力。

諾貝爾獎(jiǎng)獲得者羅雷爾說過：20世紀(jì)70年代重視微米研究的國(guó)家如今都成為發(fā)達(dá)國(guó)家，現(xiàn)今重視納米技術(shù)和納米材料的國(guó)家極可能成為下世紀(jì)的先進(jìn)國(guó)家。最近美國(guó)在國(guó)家科學(xué)技術(shù)理事會(huì)的主持下，提出“國(guó)家納米技術(shù)倡議”：納米技術(shù)將對(duì)21世紀(jì)的經(jīng)濟(jì)、國(guó)防和社會(huì)產(chǎn)生重大影響，可能與信息及生物技術(shù)一樣，引導(dǎo)下一個(gè)工業(yè)革命，應(yīng)該置其于科技的最優(yōu)先位置。世界各國(guó)制定納米技術(shù)和納米材料的戰(zhàn)略是：以未來的經(jīng)濟(jì)振興和國(guó)家的實(shí)際需求為目標(biāo)，牽引納米材料的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)研究；組織多學(xué)科的科技人員交叉創(chuàng)舉，重視基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的銜接，重視技術(shù)集成；重視納米材料和技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)品，提高高技術(shù)含量，同時(shí)部署納米技術(shù)和納米材料在環(huán)境、能源和信息等重要領(lǐng)域的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。我國(guó)納米技術(shù)和納米材料始于20世紀(jì)80年代末。“八五”期間，納米材料科學(xué)列入國(guó)家攀登項(xiàng)目。納米材料的應(yīng)用研究自1996年以后在準(zhǔn)一維納米絲納米電纜的制備等幾個(gè)方面取得了重大成果。我國(guó)約有1萬人從事納米研究與發(fā)展，擁有20多條生產(chǎn)能力在噸級(jí)以上的納米材料粉體生產(chǎn)線。生產(chǎn)的納米金屬與合金的種類有：銀、鈀、銅、鐵、鈷、鎳、鋁、鉭、銀-銅合金、銀-錫合金、銦-錫合金、銅-鎳合金、鎳-鋁合金、鎳-鐵合金、鎳-鈷合金[4]。

4結(jié)束語(yǔ)及展望

隨著金屬納米科技的發(fā)展,金屬納米材料的制備已日漸成熟,并廣泛應(yīng)用于我們生活的各個(gè)方面，金屬納米科學(xué)也將成為受人矚目的學(xué)科。但目前還存在一些不足，如在對(duì)復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)過程與機(jī)理的探索、金屬納米材料的規(guī)?；a(chǎn)與應(yīng)用等方面還需要我們進(jìn)行更加深入和系統(tǒng)的研究。不過，我們有理由相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，上述金屬納米材料化學(xué)制備的新技術(shù)和新方法將會(huì)得到不斷創(chuàng)新與發(fā)展完善并將產(chǎn)生新的突破，它們將極大地推動(dòng)金屬納米材料的規(guī)模制備與廣泛實(shí)際應(yīng)用，并最終在不久的將來產(chǎn)生較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

今后金屬納米的發(fā)展趨勢(shì)： 1在制備方面，大量的新方法、新工藝不斷出現(xiàn)，希望找到產(chǎn)量大、成本低、無污染、尺寸可控的制備方法，為產(chǎn)業(yè)化服務(wù)。

2實(shí)用化研究提到日程上，出現(xiàn)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用并行發(fā)展的問題，對(duì)傳統(tǒng)金屬材料進(jìn)行納米改性，以期獲得優(yōu)良性能。

3日益體現(xiàn)出多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。納米結(jié)構(gòu)材料的研究不僅依賴于物理、化學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，而且同電子學(xué)、生物學(xué)、測(cè)量學(xué)等產(chǎn)生越來越緊密的聯(lián)系。

參考文獻(xiàn)：

[1]GleiterH.Nanocrystalline materials [J].Progress in Materials Science, 1989, 33(4): 223-315.[2]王軍麗,史慶南.納米超細(xì)晶材料的制備方法[J].材料導(dǎo)報(bào), 2005, 19(5): 15-19.[3]楊保健,夏琴香,張 鵬.SPD制備納米/超細(xì)晶金屬材料的成形方法[J].鍛壓技術(shù)，2011,36（2）:48-51.[4]張代東,王欽清.金屬納米材料的發(fā)展動(dòng)態(tài)研究[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2002,12（5）:89-91.[5] 姚素薇，鄒毅，張衛(wèi)國(guó).金納米粒子的特性、制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J].化工進(jìn)展，2007,26（3）:310-313.[6] 田春霞.金屬納米塊體材料制備加工技術(shù)及應(yīng)用[J].材料科學(xué)與

工程，2001,19（4）:127-131.[7] 李景新，黃因慧，沈以赴.納米材料的加工技術(shù)[J].材料科學(xué)與工

程，2001,19（4）:117-121.[8] 劉建軍，王愛民，張海峰.高壓原位合成塊體納米鎂-鋅合金[J].材料研究學(xué)報(bào)，2001,15（3）:299-302.[9] Valiev R Z, Islamgaliev R K, Alexandrov I V.Bulk nano-structured materials from severe plastic deformation [J].Prog.Mater.Sci., 2000, 45(2): 103-189 [10] 劉惠玉,陳 東,高繼寧.貴金屬納米材料的液相合成及其表面等離子體共振性質(zhì)應(yīng)用[J].化學(xué)進(jìn)展，2006,18（7/8）:890-894.[11] 曹立新，屠振密，李寧.電沉積法制備單金屬納米晶材料的研究進(jìn)展[J].材料保護(hù)，2009，42（6）:47-52.

第三篇：第二章 耐磨耐高溫材料

第二章 耐磨耐高溫材料 第一節(jié) 耐磨材料

在此主要介紹制造刀具的耐磨材料，常用的耐磨材料有碳化硅、氮化硼、氧化鋁和硬質(zhì)合金。

它們都是硬度大，熔點(diǎn)高的物質(zhì)，而且在較高的溫度下仍能保持足夠的硬度和耐磨性。

一、碳化硅（SiC）

碳化硅的晶體結(jié)構(gòu)和金剛石相似，屬于原子晶體。它可以看作是金剛石晶體中有半數(shù)的碳原子被硅原子所取代。mp=2827℃，硬度近似于金剛石，故又稱為金剛砂。

制備，將砂子（二氧化硅）和過量焦炭的混合物放在電爐中加熱：

加熱 SiO2 + 3C ——→ SiC + 2CO 電爐

制得的碳化硅是藍(lán)黑色發(fā)珠光的晶體,化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,即使在高溫下也不受氯、氧或硫的侵蝕,不和強(qiáng)酸作用,甚至發(fā)煙硝酸和氫氟酸的混合酸(HNO3 + HF)也不能侵蝕它。

但是SiC在空氣中能被熔融的強(qiáng)堿或碳酸鈉分解: 加熱

① SiC+ 4KOH + 2O2-----K2SiO3 + K2CO3 + 2H2O

加熱

② SiC + 2Na2CO3-----Na2SiO3 + Na2O + 2CO + C 應(yīng)用:工業(yè)上SiC常用做磨料和制造砂輪或磨石的磨檫表面。

SiC磨料的硬度高,棱角鋒利,但性脆,抗張強(qiáng)度小,宜用來磨脆性材料。

常用的SiC磨料有兩種不同的晶體,一種是綠SiC,含SiC 97%以上,主要用于磨硬質(zhì)合金的工具;另一種是黑SiC,有金屬光澤,含SiC 95%以上,強(qiáng)度比綠SiC大,但硬度較低,主要用于磨鑄鐵和非金屬材料。

二、氮化硼(BN)BN是白色耐高溫的物質(zhì),不溶于水,可以由

熔融

B2O3 + NH4Cl--------BN + HCl + H2O 也可B在NH3 中燃燒而制得,BN有兩種晶體結(jié)構(gòu),一種與金剛石相似,另一種與石墨相似,這是由于(BN)n與單質(zhì)碳(C2)n是等電子體,因此人們根據(jù)許多感性知識(shí)總結(jié)出一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律: 具有相同電子數(shù)(全部電子數(shù)或價(jià)電子數(shù))和相同原子數(shù)(H，He，Li除外)的分子或離子，它們的電子式和原子的排列方式相似，性質(zhì)也相似。這條規(guī)律叫做等電子原理。

由于B比C少一個(gè)電子，而N比C多一個(gè)電子，BN與單質(zhì)碳電子數(shù)和原子數(shù)都相等，應(yīng)該有相似的晶體結(jié)構(gòu)。

通常制得的BN是石墨型的，俗稱白色石墨，它是比石墨更耐高溫的固體潤(rùn)滑劑。

和石墨轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸脑硐嗨?，石墨型BN在高溫（1800℃）、高壓（800 Mpa）下可轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸虰N。

這種BN中B-N鍵長(zhǎng)（0.156 nm）與金剛石中C-C鍵長(zhǎng)（0.154 nm）相似，密度也和金剛石相近，它的硬度和金剛石不相上下，而耐熱性比金剛石好，所以是新型耐高溫的超硬材料，用來制作鉆頭，磨具和切割工具。

三、剛 玉

剛玉是自然界中以結(jié)晶狀態(tài)存在的氧化鋁，它的硬度很高，僅次于金剛石和金剛砂。

人工高溫?zé)Y(jié)的氧化鋁稱為人造剛玉。剛玉也是常用的磨料，其抗彎強(qiáng)度較大，韌性較好，但硬度較低，適用于磨削抗張強(qiáng)度大和有韌性的材料如碳鋼、合金剛等。

剛玉中含有少量其他氧化物質(zhì)，能呈現(xiàn)不同的顏色。例如，含有少量的Cr2O3時(shí)，形成紅寶石，含有少量鐵和鈦的氧化物時(shí)，得到藍(lán)寶石。

現(xiàn)在可以用人工方法合成各種寶石，人造寶石常用作機(jī)器、儀表中軸承和手表中的鉆石。

四、硬質(zhì)合金

第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族金屬和C、N、B等形成的化合物，硬度和熔點(diǎn)等特別高，統(tǒng)稱為硬質(zhì)合金。

下面以碳化物為重點(diǎn)來說明硬質(zhì)合金的結(jié)構(gòu)、特性和應(yīng)用。

碳與電負(fù)性比碳小的元素形成的二元化合物，除碳?xì)浠衔锿?，都叫做碳化物?/p>

碳化物有三種類型：

一類是碳和活潑金屬形成的碳化物，例如CaC2是離子型碳化物，能和水或稀酸作用，生成碳?xì)浠衔铩?/p>

CaC2 + 2H2O = C2H2 + Ca（OH）2 CaC2 + 2HCl = C2H2 + CaCl2 第二類是碳和非金屬元素硅或硼形成的碳化物，它們是共價(jià)型碳化物，在固態(tài)時(shí)屬于原子晶體。

第三類是碳和第Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ副族金屬形成的金屬型碳化物。

這些過渡金屬電負(fù)性不太小，不能與碳以離子鍵或共價(jià)鍵形成結(jié)合，但碳原子半徑小，可溶于這些過渡金屬形成間充固溶體。

在適宜條件下，當(dāng)碳含量超過溶解度極限時(shí)，可出現(xiàn)一種突變，形成間充化合物，使原金屬晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式的金屬晶格，如Fe3C、WC等。

這類金屬型碳化物的共同特點(diǎn)是具有金屬光澤，能導(dǎo)電傳熱，硬度大，熔點(diǎn)高，但脆性也大。從幾何學(xué)方面考慮，要形成簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的間充化合物，間充原子和金屬原子的半徑比必須小于0.59。

C的原子半徑為0.077 nm。金屬原子的半徑應(yīng)大于0.130 nm。

Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W等都大于0.130 nm，其碳化物的晶體結(jié)構(gòu)與原金屬相似。

Cr、Mn、Fe、Co、Ni等原子半徑小于0.130 nm，晶格中空隙較小，形成碳化物時(shí)，使金屬晶格發(fā)生較顯著的變化，形成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間充化合物。這些碳化物的化學(xué)鍵在不同程度上表現(xiàn)出向離子鍵過渡，因而具有一些接近離子型碳化物的性質(zhì)。例如，F(xiàn)e3C的硬度和熔點(diǎn)要低于TiC、WC等，化學(xué)穩(wěn)定性也較差，和稀酸作用生成CH4和H2。

Fe3C + 6HCl= 3FeCl2 + CH4 + H2

與離子型化合物或共價(jià)形化合物不同，間充化合物的化學(xué)式是不符合正?；蟽r(jià)規(guī)則的，間充化合物本身還能溶解其它的組成元素而形成以間充化合物為溶劑的固溶體，其成分可以在一定范圍內(nèi)變化。

同一周期的過渡元素，由第Ⅳ副族開始，從左至右形成的碳化物穩(wěn)定性依次降低。

例如，第4周期元素中，Ti、V能形成很穩(wěn)定的碳化物,Cr、Mn、Fe的碳化物穩(wěn)定性較差，Co、Ni的碳化物就不大穩(wěn)定，Cu則不能形成碳化物。

這是因?yàn)樾纬山饘偬蓟锏膶?shí)質(zhì)是碳原子的價(jià)電子進(jìn)入過渡元素次外層d亞層的空軌道上，金屬原子次外層d亞層上電子數(shù)越少（d亞層的空軌道越多）該金屬和碳結(jié)合力就越強(qiáng)，這種碳化物的穩(wěn)定性也就越高。從原子結(jié)構(gòu)來看，同周期中由第Ⅳ副族開始，從左至右，次外層d亞層的電子數(shù)逐漸增加，形成的碳化物穩(wěn)定性便依次降低。

金屬型碳化物是許多合金鋼中的重要組成部分，對(duì)合金鋼的性能有較大影響。例如，一般工具鋼當(dāng)溫度達(dá)到300℃以上時(shí)，硬度顯著降低，使切割過程不能進(jìn)行；但含W 18%，Cr 4%，V 1%的高速鋼制成的刀具有較高的紅硬性，當(dāng)溫度接近600℃時(shí)，仍能保持足夠的硬度和耐磨性，因此可在較高的切割速度下進(jìn)行切割，并提高了刀具的壽命。

這主要是由于高速鋼中含有大量W、Cr、V的碳化物。

碳化鈦具有高熔點(diǎn)，高硬度，抗高溫氧化，密度小和價(jià)廉等優(yōu)點(diǎn)，是一種非常重要的金屬型碳化物，并得到了廣泛的應(yīng)用。

除碳原子外，周期表中與碳相鄰的氮N原子和硼B(yǎng)原子也能進(jìn)入金屬晶格的空隙中形成間充型碳化物相似的性質(zhì)：能導(dǎo)電、傳熱、熔點(diǎn)高、硬度大。

由于N原子半徑（0.075 nm）比C原子半徑（0.077 nm）還略小些，不僅Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W等能和N形成晶體結(jié)構(gòu)與原金屬相似的間充化合物，就是Cr、Mn、Fe、Co、Ni也能和N形成晶體結(jié)構(gòu)與原金屬相似的間充化合物，但Mn、Fe、Co、Ni等氮化物的晶格已發(fā)生某種程度的變形。

滲氮

B原子半徑（0.082 nm）比C原子半徑略大，所以硼化物的晶體結(jié)構(gòu)就比較復(fù)雜。

常用的硬質(zhì)合金可分為兩大類：

一類是鎢鈷硬質(zhì)合金：例如，YG6 是含WC 94%，Co 6%的硬質(zhì)合金，其中Co起粘合劑的作用，鈷含量越高，韌性越好，能抗沖擊，但硬度和耐熱性降低。

另一類是鎢鈷鈦硬質(zhì)合金：例如YT14是含WC 78%、TiC 14%、Co 8%的硬質(zhì)合金，加入Ti能提高合金的紅硬性，在1000～1100℃時(shí)還能保持其硬度。硬質(zhì)合金刀具的切削速度可比高速鋼刀具提高4～7倍，所以硬質(zhì)合金是制造高速切削和鉆探等工具主要部分的優(yōu)良材料。

鋼鐵制件在化學(xué)熱處理過程中，使碳、氮或硼等滲入低碳鋼的表面，能在鋼的表層生成具有高硬度和耐磨性的碳化物，氮化物或硼化物，而鋼的內(nèi)部仍保持塑性和韌性。

近年來制成一種新型工具材料--鋼結(jié)硬質(zhì)合金。它是以TiC、WC等碳化物為硬質(zhì)材料，用鉻鉬鋼或高速鋼作“粘合劑”而制成的。它兼有硬質(zhì)合金和鋼的性能，既有一般合金鋼的可加工、熱處理、焊接的性能，又有硬質(zhì)合金的高硬度、高耐磨性等優(yōu)點(diǎn)，克服了工具鋼不耐磨和硬質(zhì)合金難加工的缺點(diǎn)，而且成本較低，是很有發(fā)展前途的材料。另外，通過氣相沉積的方法在合金鋼表面涂一薄層耐磨的TiC或TiN涂層以形成涂層硬質(zhì)合金，它也兼有硬質(zhì)合金和鋼的性能。

第二節(jié) 耐高溫材料

一、耐熱合金

耐熱合金用作各種熱機(jī)和化工裝置的高溫部件，是提高這類機(jī)械性能和效率不可缺少的材料。

耐熱合金應(yīng)具備以下的性能：

1、在高溫條件下，仍有較好的機(jī)械性能。

2、組織的穩(wěn)定性：在高溫條件下，不會(huì)由于相變而引起韌性或斷裂強(qiáng)度降低。

3、耐高溫腐蝕、高溫時(shí)能抵抗周圍介質(zhì)中氧氣、硫和其他雜質(zhì)的腐蝕。

第Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ副族元素是高熔點(diǎn)金屬。因?yàn)檫@些元素原子中未成對(duì)的價(jià)電子數(shù)很多，在金屬晶體中形成了堅(jiān)強(qiáng)的化學(xué)鍵，而且它的原子半徑較小，晶格結(jié)點(diǎn)上粒子間的距離短，相互作用力大，所以熔點(diǎn)高，硬度大。

耐熱合金主要是Ⅴ～Ⅶ副族元素和第Ⅷ族元素形成的合金。按化學(xué)成分可分為鐵基合金、鎳基合金、鈷基合金和鉻基合金等幾種類型。

耐熱合金鋼是以鐵為主要成分的鐵基合金，耐熱合金鋼中含有一定量鉻，因?yàn)殂t易形成具有保護(hù)性的氧化物，可提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。一般隨著鉻含量的增多，耐熱鋼的耐高溫腐蝕性相應(yīng)提高。耐熱鋼中加入適量的Mo（0.2～2.0%）,對(duì)增加蠕變強(qiáng)度是很有效的。

近年來,隨著科學(xué)技術(shù)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,對(duì)耐熱合金的要求越來越高,希望提高使用溫度,延長(zhǎng)在高溫下使用的時(shí)間,并減輕質(zhì)量,因此逐漸從鎳鐵基合金代替鐵基合金。

鎳鐵基合金含有Ni25～60%和Fe15～60%，還含有Cr、Mo、W、Ti、Nb等元素，增加了高溫強(qiáng)度。

在大多數(shù)鎳鐵基耐熱合金中，Ni和Fe含量必須保持適當(dāng)比例，這會(huì)影響合金的成本和有效的使用溫度范圍。

一般來說，Ni含量高則使用溫度高，穩(wěn)定性也得到改善，但成本較高。

二、耐火材料

耐火材料是指能耐1580℃以上的高溫，并在高溫下能耐氣體，熔融金屬，熔融爐渣等物質(zhì)侵蝕，而且有一定機(jī)械強(qiáng)度的無機(jī)非金屬材料。耐火度是材料受熱軟化時(shí)的溫度，它是耐火材料的重要性能之一。

常用的耐火材料是一些高熔點(diǎn)的氧化物、碳化物和氮化物。

按耐火度的高低，可分為：

普通耐火材料 耐火度為 1580～1770℃

高級(jí)耐火材料 1770～2000℃

特級(jí)耐火材料 >2000℃ 按化學(xué)性質(zhì)可分為：酸性耐火材料、堿性耐火材料和中性耐火材料，此外還有碳質(zhì)耐火材料。

1、酸性耐火材料: 主要成份是一些高熔點(diǎn)的酸性氧化物。

例如SiO2(mp1610℃)能耐酸性物質(zhì)的侵蝕,但在高溫下易和堿性氧化物,熔融的堿或Na2 CO3 發(fā)生發(fā)應(yīng)而受到侵蝕。

SiO2 + CaO = CaSiO3 SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 = Na2SiO3 + CO2↑ 常用的酸性耐火材料有

硅酸 SiO2 >93% 耐火度1670～1710℃ 半硅酸 SiO2 >65% Al2O320～30% 1650～1710℃ 粘土磚 SiO2 50～60% 弱酸性 1650～1710℃

Al2O3 30～48%

2、堿性耐火材料，主要成分是一些高熔點(diǎn)的堿性氧化物。

例如MgO(mp2802℃),CaO(mp2587℃)能耐堿性物質(zhì)的侵蝕，但在高溫下易受酸性物質(zhì)的侵蝕： MgO + SiO2 = MgSiO3 CaO + SiO2 = CaSiO3

常用的堿性耐火材料有

鎂磚 MgO >87%（鎂砂）耐火度2000℃

鉻鎂磚 MgO >30-70% Cr2O3>10-30%

3、中性耐火材料：

主要成分是Al2O3(mp2027℃)，Cr2O3(mp2265℃)等兩性氧化物，它們?cè)诟邷貤l件下顯得十分穩(wěn)定，既不易和酸性氧化物作用，也不易和堿性氧化物作用，因而抗酸堿侵蝕的性能較好。

常用的中性耐火材料有高鋁磚

Al2O3>48% 1750-1790℃

剛玉磚 Al2O3>48% 1840-1850℃ 價(jià)格較貴 Si3N4

4、碳質(zhì)耐火材料，主要成分為石墨，碳化硅等。SiC硅>2000℃ 中性 用作小電爐的蓋子

石墨磚，中性>3500℃ 在高溫下抗氧化性能較差

高熔點(diǎn)氧化物的絕熱性良好，很多保溫材料（絕熱材料）的主要成分就是MgO，Al2O3、SiO2等氧化物。

例如，硅藻土（非晶體SiO2）、石棉（主要成分為CaO、3MgO、4SiO2）等，這些材料密度較小，內(nèi)部有很多小氣孔，易吸附空氣，是很好的絕熱體。

此外，耐火混凝土也是常用的一種耐火材料，它是用一定量的粒狀耐火材料加入膠粘物質(zhì)（如水玻璃、粘土、磷酸等）和水配成的混合物，由于具有很強(qiáng)的粘合性，且在高溫下可燒結(jié)成致密、堅(jiān)固的硬塊，常用作砌爐時(shí)的粘合劑。

三、金屬陶瓷

有一種陶瓷刀具是用微細(xì)的Al2O3和10%粘合劑的混合物在不活潑氣氛（如稀有氣體、N2等不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用的氣體）中，于高溫下燒結(jié)制成的。它的優(yōu)點(diǎn)是高溫硬度較高，到1100℃時(shí)仍保持高硬度。其抗彎程度在低溫下雖較差，但隨溫度升高抗彎強(qiáng)度降低較少，因而對(duì)高速切削很有利。

近年來隨著火箭、人造衛(wèi)星及原子能等尖端技術(shù)的發(fā)展，對(duì)耐高溫材料提出了新的要求，希望能在高溫時(shí)有很高的硬度、強(qiáng)度，經(jīng)得起激烈的機(jī)械震動(dòng)和溫度變化，又有耐氧化腐蝕、高絕緣等性能。無論高熔點(diǎn)金屬或陶瓷都很難同時(shí)滿足這些要求。

金屬易導(dǎo)電，傳熱，在高溫時(shí)易氧化；陶瓷強(qiáng)度，韌性較差，在機(jī)械震動(dòng)下脆裂，金屬陶瓷是陶瓷相和粘結(jié)金屬相所組成的非均質(zhì)的復(fù)合材料。

陶瓷相是Al2O3，ZrO2 等耐高溫氧化物，有時(shí)采用幾種固熔體；

粘結(jié)金屬相是某些耐高溫金屬如Cr、Mo、W、Ti等。將他們研細(xì)，混合均勻，加工成型后在不活潑氣氛中再燒結(jié)，就制得金屬陶瓷。它兼有金屬和陶瓷的優(yōu)點(diǎn)，密度較小，硬度較大，耐磨，導(dǎo)熱性較好，不會(huì)由于驟冷驟熱而脆裂。另外，在金屬表面加涂一層氣密性很好的陶瓷涂層，也能防止金屬或合金在高溫下氧化或腐蝕，涂層的成分主要是ZrO2、TiO2、Al2O3、SiO2等。

火箭、導(dǎo)彈和超音速飛機(jī)的外殼、燃燒室和尾噴口等處的溫度往往高達(dá)幾千度，沒有一種金屬或合金能長(zhǎng)期承受這樣的高溫，因此必須通過絕熱的辦法，使這些部位的金屬部件保持較低的溫度。為此，利用熔點(diǎn)高，傳熱性小的陶瓷材料（如氧化鋁、氧化鋯和氧化鎂），使之在金屬表面上形成具有無數(shù)小孔的涂層，由于小孔內(nèi)吸附空氣，因此具有很高的絕熱性能。

四、碳纖維

碳纖維是一種由碳元素組成的，結(jié)構(gòu)象人造絲，合成纖維一樣的纖維狀材料，它是一種強(qiáng)度比鋼大，密度比鋁小的新穎材料。

碳纖維有很多寶貴的電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代國(guó)防的發(fā)展中起著重要的作用。

碳纖維目前還不能直接從炭或石墨抽絲制造，它是將有機(jī)纖維（如尼龍、丙綸或人造棉等）放在惰性氣體中，在保持原纖維形狀的情況下燒制而成的。

有機(jī)化合物主要有C、H、O、S、N等元素組成，在缺氧的情況下加熱時(shí)，其中除C以外的元素都分解逸出，制得只含碳元素的材料，所以，合成纖維或人造纖維在隔絕氧的條件下加熱，就可轉(zhuǎn)變成碳纖維。

碳纖維的種類很多，由于采用的原料和制造工藝的不同，制得的碳纖維性能也不同。

按制造工藝，碳纖維可分為碳纖維和石墨纖維。有機(jī)纖維在2000℃以下碳化而制得的纖維稱碳纖維。這類纖維由于處理溫度較低，成本較低，含碳量也較低，約為75-95%，晶體結(jié)構(gòu)沒有變成石墨型，屬于無定形碳，因此稱碳纖維。有機(jī)纖維在2000℃以上的高溫下碳化而制得的纖維稱為石墨纖維，其含碳量很高，約為98-99%，晶體結(jié)構(gòu)與石墨相似。按性能的不同碳纖維還可分為普通碳纖維和高彈性模量、高強(qiáng)度碳纖維。

有機(jī)纖維在不加張力的情況下，碳化制得的是普通碳纖維。這類纖維的制造成本較低，但是強(qiáng)度和彈性模量不高，只能用于高溫電路的保溫材料及一般的防腐蝕材料。

有機(jī)纖維在受熱過程中都要產(chǎn)生收縮，擾亂和破壞了纖維內(nèi)部分子整齊有序的排列，這樣制得的碳纖維彈性模量和強(qiáng)度都不高。

若在制造過程中，一面加熱，一面施加張力，使纖維不產(chǎn)生收縮，保證纖維內(nèi)部分子趨向于整齊有序的排列，這樣制得的碳纖維彈性模量和強(qiáng)度都很高，稱為高彈性模量、高強(qiáng)度碳纖維。制造過程中的溫度越高，生成的碳纖維彈性模量也越高。

彈性模量是表示材料受力后產(chǎn)生變形大小的一個(gè)力學(xué)性能指標(biāo)。材料受力后產(chǎn)生的變形越大，說明它抵抗變形的能力越差，彈性模量越低。

彈性模量越高的材料越能承受大的外力。強(qiáng)度是表示在外力作用下，材料抵抗斷裂破壞能力大小的力學(xué)性能指標(biāo)。使材料斷裂破壞時(shí)需要的力越大，強(qiáng)度就越高。

在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)應(yīng)用中往往要求材料既堅(jiān)固耐用又輕巧，這樣就要考慮單位質(zhì)量材料的彈性模量和強(qiáng)度。

把彈性模量和抗性強(qiáng)度分別除以密度所得的值稱為比彈性模量和比強(qiáng)度。

碳纖維的比強(qiáng)度是鋼鐵的16倍，鋁合金的12倍。比彈性模量也較鋼鐵或鋁合金大4-5倍。由于碳纖維的比強(qiáng)度和比彈性模量特別高，所以要求減輕自重的物體如飛機(jī)、宇宙航行器，船舶等機(jī)械設(shè)備就有更大的意義。

碳纖維能耐低溫，在-180℃的低溫下，許多材料變得很脆。甚至鋼鐵比室溫時(shí)玻璃更易破碎，而石墨纖維材料卻依舊柔順。

碳纖維也耐高溫，在3000-4000℃高溫下，在沒有氧氣存在的情況下，性能依舊不變。一般材料的強(qiáng)度隨溫度升高要大幅度降低，碳纖維材料是唯一的在高溫下隨溫度升高而強(qiáng)度增大的材料。

碳纖維雖有不少優(yōu)異性能，但也存在一些缺點(diǎn)，一個(gè)缺點(diǎn)就是抗氧化性差，另一個(gè)缺點(diǎn)是在斷裂破壞之前沒有明顯的征兆。

把碳纖維埋在磨到一定細(xì)度的硅粉中，在惰性氣氛中加熱到硅的熔點(diǎn)，表面就生成碳化硅涂層，碳化硅是高溫下抗氧化性能最好的材料之一，這樣可大大改善碳纖維的抗氧化性。

把高強(qiáng)度纖維材料和一些可塑性好，整體性強(qiáng)的基體材料結(jié)合在一起形成了復(fù)合材料。常用的基體材料有金屬、塑料、陶瓷、水泥等。

碳纖維和基體材料制成的復(fù)合材料中，碳纖維不僅起到鋼骨水泥中鋼筋那樣的增強(qiáng)作用，而且因?yàn)樘祭w維被基體材料包裹住，克服了高溫下易被氧化的缺點(diǎn)，充分發(fā)揮了碳纖維的耐高溫特性。

碳納米管

第四篇：耐磨的人生

耐磨的人生

我的一個(gè)朋友在一次意外的事故中失去了右手。炎炎夏日里，我到他的小書屋去選書。我本來打算要穿一件涼爽的短袖汗衫出門的。可是，臨行前我還是毅然

換了一件長(zhǎng)袖衫??我忘不掉兩年前他在酷暑時(shí)節(jié)穿一件長(zhǎng)袖衫對(duì)我說“我今生再也無福穿短袖汗衫了”的悲苦神情，我希望這件長(zhǎng)袖衫從我身上蒸出淋淋汗水，希

望這淋淋汗水能多少減淡一點(diǎn)朋友的哀傷和痛楚。

當(dāng)我出現(xiàn)在那間小書屋時(shí)，朋友熱情地迎上來與我握手。兩只左手緊緊相握的瞬間，我倆都忍不住看著對(duì)方的衣衫大笑起來??因?yàn)?，朋友居然穿了一件短衫?/p>

朋友說，謝謝，我知道你的良苦用心。倒退兩年，我還真的特別需要你這樣做，但現(xiàn)在不同了??不瞞你說，剛出事的那陣子，我認(rèn)為我活不下去了，我說什

么也接受不了沒有右手的殘酷現(xiàn)實(shí)。我笨拙地穿衣，歪歪扭扭地寫字，刮胡子的時(shí)候，把臉刮得鮮血淋漓，上廁所都十分不方便??我哭，我鬧，我摔東西，我把

腦袋剃得溜光來發(fā)泄。后來，我就勸自己：別想那只手了，行不？瞧瞧人家古人多么豁達(dá)，滿嘴的牙齒都掉光了，卻說：“口中無礙，咀嚼愈健”；一個(gè)叫達(dá)克頓 的外國(guó)人，曾以為除了雙目失明以外可以忍受生活上的任何打擊，可他在60歲的時(shí)候，卻真的雙目失明了。這時(shí)候，他說：“噢，原來失明也是可以忍受的呀。人

可以忍受一切不幸，即使所有器官都喪失知覺，我也能在心靈中繼續(xù)活著?！甭?，我平靜下來。我開始穿著短袖汗衫出門，坦然地面對(duì)人們異樣的目光。我終

于明白，我其實(shí)有一條韌性十足的命，它遠(yuǎn)比我想象中的那條命耐磨得多??

那一天，我倒空了自己的錢袋。我跟自己說：多選一些書吧，這間書屋的書一定富含靈魂之鈣。

問題：

1、給下列的詞語(yǔ)寫上近義詞。

笨拙（）

不幸（）

痛楚（）

毅然（）

2、這篇短文主要寫了一件什么事？_____________________________________________________。

3、“朋友說，謝謝，我知道你的良苦用心”一句話中的“良苦用心”指的是什么？請(qǐng)聯(lián)系上下文回答。

_________________________________________________________________________________。

4、當(dāng)你看到這篇短文的題目的時(shí)候，你想提出什么問題？請(qǐng)你讀完文章后自己回答。

提出問題：

回答 ：

5、面對(duì)人生的坎坷，“我”的朋友對(duì)人生的態(tài)度有什么變化呢？想一想是什么原因使他發(fā)生了這樣的變化？

_________________________________________________________________________________。

6、讀了短文，你一定會(huì)有許多感觸吧，請(qǐng)用幾句話把你的感悟?qū)懴聛恚阋欢ㄐ校?/p>

_________________________________________________________________________________________ 7，文中第一自然段的“毅然”能否去掉？，為什么？

答案：

1、拙劣，倒霉，痛苦，決然。

2.朋友意外失去右臂，生活中遇到一些不便，心里很難過，后來通過讀書，使自己坦然面對(duì)生活，從而使自己成為強(qiáng)者。

從側(cè)面看到了作者與朋友之間的友誼，以及作者的為人及體貼與細(xì)心；

從正面看到了人類堅(jiān)強(qiáng)的信念作者的朋友，從遭遇不幸時(shí)沉溺在頹廢、失落和無助的情緒中，而無法自拔。到后來的頑強(qiáng)與堅(jiān)強(qiáng)。

3、這里的良苦用心是指：作者在去見朋友時(shí)，怕觸痛朋友的短處（失去右手），而選擇在炎炎夏日下，穿了件不符合常理的長(zhǎng)袖衫。

4、略。

5，作者的朋友，人生態(tài)度的轉(zhuǎn)變主要體現(xiàn)在：遭遇不幸-失落、頹廢-頓悟-自強(qiáng)。

是什么原因使他發(fā)生了這樣的變化呢？主要是：“古人牙齒都掉光了，卻還說：“口中無礙，咀嚼愈健”以及“即使所有器官都喪失知覺，我也能在心靈中繼續(xù)活著?！?6，略。

7，不能，因?yàn)槿绻サ袅?，就體現(xiàn)不出“我”的毫不猶豫的心情

閱讀理解。

外祖母說話好似在用心地唱歌，字字句句都像鮮花那樣溫柔、鮮艷和豐潤(rùn)，一下子就牢牢地打進(jìn)我的記憶里。她微笑的時(shí)候，那黑得像黑櫻桃的眼珠兒睜得圓圓的，閃出一種難以形容的愉快光芒，在笑容里，快活地露出堅(jiān)固的雪白的牙齒，雖然黑黑的，兩頰有許多皺紋，但整個(gè)面孔仍然顯得年輕，明朗。但這面孔卻被松軟的鼻子、脹大了的鼻孔和紅鼻尖兒給弄壞了。她從一個(gè)鑲銀的黑色鼻煙壺里嗅煙草。她的衣服全是黑的，但通過她的眼睛，從她內(nèi)心卻射出一種永不熄滅的、快樂的、溫暖的光芒。她腰彎得幾乎成為駝背，肥肥胖胖，可是舉動(dòng)卻像一只大貓似的輕快而敏捷，并且柔軟得也像這個(gè)可愛的動(dòng)物。

在她沒來以前，我仿佛是躲在黑暗中睡覺，但她一出現(xiàn)，就把我叫醒了，把我領(lǐng)到光明的地方，用一根不斷的線把我周圍的一切連結(jié)起來，織成五光十色的花邊，她馬上成為我終身的朋友，成為最知心的人，成為我最了解、最珍貴的人，——是她那對(duì)世界無私的愛豐富了我，使我充滿了堅(jiān)強(qiáng)的力量以應(yīng)付困苦的生活的。

1、分別用一句話概括兩個(gè)自然段的基本內(nèi)容。

___________________________________________________________

2、首句“外祖母說話好似在用心地唱歌，字字句句都像鮮花那樣溫柔、鮮艷和豐潤(rùn)”采用了什么修辭手法？有何作用？

___________________________________________________________

3、“她微笑的時(shí)候，那黑得像黑櫻桃的眼珠兒睜得圓圓的”一句中的“睜”能否改為“瞪”？為什么？

___________________________________________________________

4、“她彎腰得幾乎成為駝背，肥肥胖胖，舉動(dòng)卻像一只大貓似的輕快而敏捷，并且柔軟得也像這個(gè)可愛的動(dòng)物”這句話表達(dá)了作者怎樣的思想感情？ ___________________________________________________________

5、第一段劃線的句子“可愛的動(dòng)物”和第二段劃線的句子“一根不斷的線”分別指代什么？ ___________________________________________________________

答案（找作業(yè)答案--->>上魔方格）

1、第一自然段：我從外祖母的談吐和臉部表情中感受到她的和藹可親和溫柔慈祥。第二自然段：外祖母成為我的終身朋友。

2、采用了比喻的修辭手法，生動(dòng)形象地描寫了外祖母說話的柔和動(dòng)聽和對(duì)我體貼入微的關(guān)照。

3、不能。因?yàn)椤氨牎笔敲鑼懲庾婺肝⑿r(shí)的神態(tài)，如果改為“瞪”，就與“微笑”的神態(tài)相矛盾了。

4、表達(dá)了我對(duì)外祖母的喜愛之情。

5、“可愛的動(dòng)物”指代的是“一只大貓”，“一根不斷的線”指代的是“外祖母對(duì)世界無私的愛”。（意思對(duì)即可）

閱讀下面的語(yǔ)段，完成1—5小題。

每當(dāng)看到現(xiàn)在孩子背著那印滿各式各樣卡通畫的精致書包上學(xué)時(shí)，我就會(huì)想起屬于我的第一個(gè)書包。

那是一個(gè)花格子書包，媽媽做的。

7歲那年，我終于擁有了上學(xué)的資格，可是我沒有書包。

那時(shí)，我們鄉(xiāng)下孩子最常背的就是用花布拼成的花格子書包。每當(dāng)同學(xué)們談?wù)撜l(shuí)的書包上哪塊花布多么好看時(shí)，我都會(huì)躲得遠(yuǎn)遠(yuǎn)的。心里卻一遍遍地喊著：我也要一個(gè)花格子書包！

終于我向母親開了口。

“家里沒有碎花布。”媽媽平靜地說。

“我要！”我固執(zhí)地堅(jiān)持著，卻不敢看媽媽的臉。家里的窘境我是知道的。面對(duì)我的倔強(qiáng)，媽媽沒有再說話。

從那以后，我發(fā)現(xiàn)從來不喜歡串門的媽媽開始串門了。對(duì)于言語(yǔ)少的她來說，和人談天說地是多么吃力的事情！好幾次，在一邊玩耍的我發(fā)現(xiàn)媽媽的臉被別人的話鋒逼得通紅通紅。不知串了多少家的門，不知有多少艱難的開口，媽媽終于攢夠了做書包的花布。

開學(xué)的前夜，媽媽把書包做好了。美麗的圖案，細(xì)密的針腳--這真是一只可愛的書包！我還驚喜地發(fā)現(xiàn)，書包里面居然還有一個(gè)夾層。這可是我們村獨(dú)一無二的新設(shè)計(jì)??！

我興奮地把書包看了又看。然后抬頭看看媽媽的臉，她的眼神十分安適。

“好好學(xué)習(xí)?！彼廊黄届o地說。

躺在床上，我的淚水忍不住淌了一臉。愧疚和不安開始一點(diǎn)一點(diǎn)地吞咽我的喜悅和滿足。我知道這書包意味著什么：這塊塊鮮艷的花方格是她一縷縷被撕裂的衿持和尊嚴(yán)，這一道道勻凈的線路是她那顆綿延萬里卻從不言愛的心啊！

第二天上學(xué)，我鄭重地背上了這只書包。書包里裝的東西很少，我卻覺得它沉甸甸的。后來，它一直陪伴我讀完了小學(xué)和中學(xué)，直到它不能再用，我也依然保存著它。因?yàn)槲抑溃哼@只書包必定是世界上最珍貴最美的書包。

1、文中明確揭示中心的句子是

[

]

A、那是個(gè)花格子書包，媽媽做的

B、這塊塊鮮艷的花方格是她一縷縷被撕裂的矜持和尊嚴(yán)

C、這道道勻凈的線路是她那顆綿延萬里卻從不言愛的心啊

D、這個(gè)書包必定是世界上最珍貴、最美的書包

2、本文記敘了一件什么事？請(qǐng)用一句話概括。

3、上文中與“這塊塊鮮艷的花方格是她一縷縷被撕裂的矜持和尊嚴(yán)”相照應(yīng)的句子是：

4、文中加橫線的句子改為“那是媽媽做的花格子書包”，好不好，為什么？

5、作者為什么認(rèn)為這個(gè)書包必定是世界上最珍貴、最美的書包。談?wù)勀愕睦斫猓?/p>

題型：閱讀理解與欣賞難度：中檔來源：福建省期中題 答案（找作業(yè)答案--->>上魔方格）

1、C

2、“略”

3、媽媽的臉被別人的話鋒逼得通紅通紅。

4、不好，改后不能突出（強(qiáng)調(diào)）書包是“媽媽做的”。

5、“略”

《感受優(yōu)雅》閱讀題答案。

（1）第一次感受優(yōu)雅，是很久以前的事兒了。那天，我騎車路過使館區(qū)，要橫穿一個(gè)沒

有紅綠燈的街口的時(shí)候，看見一輛小轎車疾駛而來，我捏住閘，單腿支地，等它過去。

（2）出乎我意料的是，那車也減速停了下來，車?yán)镆粋€(gè)胖胖的老外，微笑著沖我揮手示

意讓我先過。

（3）現(xiàn)在回想起來，我當(dāng)時(shí)有些失禮，可能是正處在第一次與外國(guó)人交流的局促中，我

竟沒有任何表示。

(4)哪怕笑一下也好，我后來想。

(5)但那一次，我真真切切地感到了什么是優(yōu)雅。

(6)后來，學(xué)會(huì)開車以后，也曾幾次在人行道前把車剎住，然后微笑著揮手。然而，我看

到的是面無表情的人流，聽到的是身后哇聲一片。被我擋住的司機(jī)們，不許我優(yōu)雅，鳴

笛的時(shí)候肯定在說：這人真面。

(7)優(yōu)雅，有時(shí)候真的很難，在別人眼里，那是另外的事情。

(8)還有一次，參加一個(gè)公司的宴會(huì)。組織者可能是怕說完了就吃太沒品位，事先準(zhǔn)備了

幾個(gè)小節(jié)目，想給食客們添些絲竹之樂。領(lǐng)導(dǎo)致辭后，公司的一位小姐走上臺(tái)，演奏《梁

祝》。我當(dāng)時(shí)就想：完了。(9)果然，小姐優(yōu)雅的琴聲很快便淹沒在觥籌交錯(cuò)之中，雖然其間服務(wù)員幾次調(diào)大麥克風(fēng) 的音量，但仍一次次地被鼎沸的人聲蓋住。小姐后來草草地結(jié)了尾，紅著小臉下臺(tái)。

(10)這時(shí)，席間才傳出稀落的掌聲。是組織者太天真了，聽眾們暫時(shí)還沒有達(dá)到雙重享受 的階段。他所期待的臺(tái)上臺(tái)下交相輝映的場(chǎng)面只會(huì)出現(xiàn)在德國(guó)或奧地利的電影中，我想。

(11)前幾天，在某公司的演示會(huì)上，我再次看到了這種人文的反差。

(12)那次演示會(huì)中間有個(gè)休息，百十來位聽眾三五成群地?cái)D在大廳里喧嘩，摩肩接踵，像一個(gè)集市。

(13)這時(shí)，一個(gè)西服筆挺一頭金發(fā)的外國(guó)人（對(duì)不起，又是一個(gè)外國(guó)人）出現(xiàn)在會(huì)議室門口，他看了一眼熙攘的人群，略一遲疑，但還是走了出來。

(14)他小心翼翼地左右躲閃著，臉上掛著淡淡的微笑，在人縫中慢慢地前行。他沖每一個(gè)與他目光接觸的人點(diǎn)頭致意，如果誰(shuí)在前面擋住了他的去路，他就停下來，等著，而絕不像我們所習(xí)慣的那樣分開眾人。(15)最后，在走了許多的曲線，幾乎繞了一個(gè)大彎之后，他向我站的大門口走來。我側(cè)側(cè)身，讓開通道。他看見我后，點(diǎn)了點(diǎn)頭，經(jīng)過我身邊的時(shí)候，還輕聲說了一句“Thank you!”。

（16）這個(gè)洋人，在騰挪間，把他的教養(yǎng)解釋得一清二楚。（17）我真的服了。

（18）這種與世無爭(zhēng)的優(yōu)雅，已經(jīng)比較接近本意，而不是我們所刻意的那種，比如裝束，比如動(dòng)作，比如在宴會(huì)上拉拉小提琴。

1.文章最后一段說這種優(yōu)雅“已經(jīng)比較接近本意”，讀了此文后，你體會(huì)到“優(yōu)雅”的本意是什么了嗎？

2.如何理解第7段中“另外的事情”？作者為什么說“優(yōu)雅有時(shí)真的很難“？

3.品味文章第9段中粗體字，談?wù)勈褂眠@個(gè)詞的用意和好處。

答案：

1.這優(yōu)雅是一種自然而然所散發(fā)出的品質(zhì)，美好且與世無爭(zhēng)。

2.“另外的事情”是指不懂優(yōu)雅的人對(duì)優(yōu)雅本身毫不在意，甚至嗤之以鼻。體現(xiàn)了當(dāng)今世俗之下，更多的是冷漠與粗俗。

這是作者渴望優(yōu)雅卻得不到回應(yīng)的煩悶，他所優(yōu)雅卻成了他人的不理解。3.淹沒一詞使優(yōu)雅與不優(yōu)雅形成了強(qiáng)烈的反差，簡(jiǎn)單兩個(gè)字卻深刻徹底的揭露了現(xiàn)實(shí)風(fēng)氣的嘈雜

高明的大自然

①大自然創(chuàng)造的每一個(gè)奇跡，提供的每一個(gè)榜樣，都讓人感到神奇高明。

②在眾多海洋微生物中，單細(xì)胞的原綠球藻顯得很普通，但是，它們卻是地球上數(shù)量最多的光合作用有機(jī)體。不要小看這些浮游生物的能量，海洋中如果缺少了它們，整個(gè)地球生命就無法繁衍。因?yàn)樗鼈優(yōu)楹Ｑ髣?dòng)物提供食物，構(gòu)成了食物鏈的基礎(chǔ)。原綠球藻類浮游生物擁有高效的光能作用機(jī)制，它們就像漂浮在大海上的太陽(yáng)能電池板，輕而易舉地將收集到的陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為養(yǎng)分。

③別以為這沒什么了不起。由于原綠球藻數(shù)量眾多，1升海水中的原綠球藻多達(dá)1億個(gè)。當(dāng)這些浮游生物在陽(yáng)光下吸收二氧化碳，用其中的碳構(gòu)造自身細(xì)胞并放出氧氣時(shí)，差不多吸收了海洋中三分之二的碳。這意味著它們?cè)谝种迫蜃兣^程中的作用是舉足輕重的。

④目前我們還不知道這些浮游生物是如何利用太陽(yáng)能的。一旦我們揭示了其中的奧秘，就可以把這些小生命作為榜樣，找到更簡(jiǎn)單更有效利用太陽(yáng)能的良策，甚至還能找到抑制全球變暖的錦囊妙計(jì)。

⑤提起海藻、鮑魚、蚌等軟體動(dòng)物的外殼時(shí)，人們總是贊嘆有加。因?yàn)檐涹w動(dòng)物都是就地取材，利用最常見的碳酸鈣原料，遵循高效無污染原則，營(yíng)造了各種堅(jiān)固耐用、千姿百態(tài)的貝殼式建筑。在高倍數(shù)顯微鏡透視下，鮑魚的外殼由一層一層的層狀組織粘合而成，層狀組織由厚約0.005mm的“碳酸鈣磚塊”堆砌起來，使用的“水泥漿”則是軟體動(dòng)物自身分泌出的有機(jī)糖蛋白膠。在有機(jī)糖蛋白膠粘合下，軟體動(dòng)物的外殼不僅堅(jiān)如磐石，而且還具有自我修復(fù)功能。

⑥在昆蟲世界里，蝴蝶顯得分外妖嬈。它們翩翩起舞，能夠飛越萬水千山?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，蝴蝶翅膀上下扇動(dòng)時(shí)，形成了一個(gè)漏斗形狀的噴氣通道。噴氣通道的長(zhǎng)度、進(jìn)氣口和出氣口的大小形狀都按一定的規(guī)律變化。蝴蝶飛行時(shí)，空氣會(huì)沿著噴氣通道從前向后噴出。原來嬌小可人的蝴蝶竟是利用噴氣原理來飛行的。

⑦光纖的發(fā)明，導(dǎo)致了通信傳媒領(lǐng)域的革命，特別是在互聯(lián)網(wǎng)上。讓人驚嘆的是，在深邃的海洋底部生活的低等動(dòng)物——海綿身上，早已武裝了這項(xiàng)被人類視為高新科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)品。在海綿身體的四周，生長(zhǎng)著許多半透明薄膜構(gòu)成的骨針，這些骨針具有良好的導(dǎo)光性能，與現(xiàn)代光纖材料有異曲同工之妙。海綿利用骨針多提供一些亮點(diǎn)，以吸引更多的綠海藻來自己身邊安營(yíng)扎寨，從而爭(zhēng)取到更多的藻類食物。在骨針的牽線搭橋下，深海海綿與綠海藻唇齒相依的共生關(guān)系就形成了。

⑧由此可見，大自然在漫長(zhǎng)的進(jìn)化過程中，形成了一個(gè)又一個(gè)奇跡，這是值得人類敬畏的。

（選自《科學(xué)之友》，文章有改動(dòng)）

13.大自然“讓人感到神奇高明”，體現(xiàn)在哪四個(gè)方面？根據(jù)全文，分別概括回答。（4分）

14.第⑤段介紹了軟體動(dòng)物的外殼，它有哪些特點(diǎn)？（3分）

15.分別指出下列句中加點(diǎn)詞的指代內(nèi)容。（4分）

（1）別以為這沒什么了不起。．

（2）一旦我們揭示了其中的奧秘，就可以把這些小生命作為榜樣?? ．

16.下列句中加點(diǎn)詞各有什么表達(dá)作用？結(jié)合文意，簡(jiǎn)要回答。（4分）

（1）原來嬌小可人的蝴蝶竟是利用噴氣原理來飛行的。

（2）在骨針的牽線搭橋下，深海海綿與綠海藻唇齒相依的共生關(guān)系就形

13.⑴原綠球藻具有高效的光能作用機(jī)制；⑵軟體動(dòng)物就地取材高效無污染營(yíng)造外殼；⑶蝴蝶利用噴氣原理飛行；⑷海綿利用骨針獲取食物（4分，每一點(diǎn)1分，意思符合即可）

14.堅(jiān)固耐用（堅(jiān)如磐石）、千姿百態(tài)、具有自我修復(fù)功能。（3分，每點(diǎn)1分）

15.（1）這：指代原綠球藻類浮游生物擁有高效的光能作用機(jī)制。（2）其：指代這些浮游生物是如何利用太陽(yáng)能的。（4分，每小題2分）16.（1）竟：表示出乎意料，說明蝴蝶利用噴氣原理飛行讓人感到驚訝。（2）牽線搭橋：生動(dòng)形象地說明了骨針在綠海藻與深海海綿共生關(guān)系形成中所起的作用。（4分，每小題2分，結(jié)合文意，意思符合即可）

第五篇：開源耐磨2013優(yōu)秀員工表彰大會(huì)

開源耐磨2013優(yōu)秀員工表彰大會(huì)

1月19日上午8:40，開源耐磨2013年終總結(jié)大會(huì)在經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)河瀝園區(qū)會(huì)議室舉行，此次會(huì)議除了開源耐磨所有員工，還有幸請(qǐng)到了安徽瑞泰總經(jīng)理、開源耐磨董事長(zhǎng)張金龍，安徽瑞泰財(cái)務(wù)總監(jiān)朱冬祥蒞臨。

此次會(huì)議由開源耐磨副總經(jīng)理汪勝林主持，汪副總發(fā)表了會(huì)議開幕致辭，并邀請(qǐng)開源耐磨總經(jīng)理汪德發(fā)做重要講話。

汪總經(jīng)理對(duì)2013年開源耐磨的工作做了總結(jié)，贊揚(yáng)了開源耐磨在總體環(huán)境低迷的情況下，全面完成各項(xiàng)任務(wù)指標(biāo)的良好表現(xiàn)，并宣布了2014年的規(guī)劃報(bào)告，提出了實(shí)現(xiàn)銷售額2.1個(gè)億，貨款回籠2.5個(gè)億的任務(wù)目標(biāo)。

接著，作為總部評(píng)定的“銷售狀元”以及“2013先進(jìn)集體”代表，銷售部部長(zhǎng)黃詩(shī)琪做了發(fā)言，作為銷售部的領(lǐng)頭人，黃部長(zhǎng)對(duì)開源鋼球銷售的各個(gè)方面進(jìn)行了分析，提出了“三四二一”（即水泥占30%，礦山40%，火電20%，新型建材10%）的科學(xué)合理的市場(chǎng)分配原則，并將此作為銷售部明年的首要任務(wù)。隨后，優(yōu)秀員工代表趙文定和瞿寧軼也做了報(bào)告，表示了對(duì)公司嘉獎(jiǎng)的感激和對(duì)公司美好未來的祝愿。

最后，瑞泰總經(jīng)理張金龍致辭，肯定了開源耐磨一年來得之不易的優(yōu)秀成績(jī)，汪總還做出承諾，安徽瑞泰必然會(huì)像往年一樣，全力支持開源耐磨的進(jìn)一步發(fā)展。此次會(huì)議圓滿結(jié)束，開源耐磨必將會(huì)延續(xù)2013年的優(yōu)良戰(zhàn)績(jī)，用更專業(yè)、更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)迎接更加寒冷的耐磨材料市場(chǎng)，創(chuàng)造出獨(dú)屬于開源耐磨的輝煌！