形状记忆合金_百度百科
形状记忆合金
形状记忆合金（Shape Memory Alloys,），简称SMA，是一种在加热升温后能完全消除其在较低的温度下发生的变形，恢复其变形前原始形状的合金材料，即拥有“记忆&效应的合金。在航空航天领域内的应用有很多成功的范例。人造卫星上庞大的天线可以用记忆合金制作。发射之前，将抛物面天线折叠起来装进卫星体内，火箭升空把人造卫星送到预定轨道后，只需加温，折叠的卫星天线因具有“记忆”功能而自然展开，恢复抛物面形状。
形状记忆合金简介
加热会变直的勺子
形状记忆合金(shape memory alloy)在临床医疗领域内有着广泛的应用，例如人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器、各类腔内支架、栓塞器、心脏修补器、血栓过滤器、介入导丝和手术缝合线等等，记忆合金在现代医疗中正扮演着不可替代的角色。记忆合金同我们的日常生活也同样休戚相关。
形状记忆合金具有形状记忆效应（shape memory effect）[1]
，以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状。利用形状记忆合金弹簧可以控制浴室水管的水温：在热水温度过高时通过&记忆&功能，调节或关闭供水管道，避免烫伤。也可以制作成消防报警装置及电器设备的保***置。当发生火灾时,记忆合金制成的弹簧发生形变，启动消防报警装置，达到报警的目的。还可以把用记忆合金制成的弹簧放在暖气的阀门内，用以保持暖房的温度，当温度过低或过高时，自动开启或关闭暖气的阀门。形状记忆合金的形状记忆效应还广泛应用于各类温度传感器触发器中。
形状记忆合金另一种重要性质是伪弹性（pseudoelasticity，又称超弹性，superelasticity）[2]
，表现为在外力作用下，形状记忆合金具有比一般金属大的多的变形恢复能力，即加载过程中产生的大应变会随着卸载而恢复[2-3]
。这一性能在医学和建筑减震以及日常生活方面得到了普遍应用。例如前面提到的人造骨骼、伤骨固定加压器、牙科正畸器等[4]
。用形状记忆合金制造的眼镜架，可以承受比普通材料大得多的变形而不发生破坏（并不是应用形状记忆效应，发生变形后再加热而恢复）[4]
形状记忆合金起源
早在华夏民族秦朝就存在有记忆金属 比如说：秦剑 越王勾践[5]
1932年,人奥兰德在金镉合金中首次观察到&记忆&效应，即合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以魔术般地变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状。记忆合金的开发迄今不过20余年，但由于其在各领域的特效应用，正广为世人所瞩目，被誉为&神奇的功能材料&。
1963年，美国海军军械研究所的比勒在研究工作中发现，在高于室温较多的某温度范围内，把一种镍-钛合金丝烧成弹簧，然后在冷水中把它拉直或铸成正方形、三角形等形状，再放在40 ℃以上的热水中，该合金丝就恢复成原来的弹簧形状。后来陆续发现，某些其他合金也有类似的功能。这一类合金被称为形状记忆合金。每种以一定元素按一定重量比组成的形状记忆合金都有一个转变温度；在这一温度以上将该合金加工成一定的形状，然后将其冷却到转变温度以下，人为地改变其形状后再加热到转变温度以上，该合金便会自动地恢复到原先在转变温度以上加工成的形状。
1969年，镍--钛合金的“形状记忆效应”首次在工业上应用。人们采用了一种与众不同的管道接头装置。为了将两根需要对接的金属管连接，选用转变温度低于使用温度的某种形状记忆合金，在高于其转变温度的条件下，做成内径比待对接管子外径略微小一点的短管(作接头用)，然后在低于其转变温度下将其内径稍加扩大，再把连接好的管道放到该接头的转变温度时，接头就自动收缩而扣紧被接管道，形成牢固紧密的连接。美国在某种喷气式战斗机的油压系统中便使用了一种镍-钛合金接头，从未发生过漏油、脱落或破损事故。
日，美国宇航员乘坐“”11号登月舱在月球上首次留下了人类的脚印，并通过一个直径数米的半球形天线传输月球和地球之间的信息。这个庞然大物般的天线是怎么被带到月球上的呢?就是用一种形状记忆合金材料，先在其转变温度以上按预定要求做好，然后降低温度把它压成一团，装进登月舱带上天去。放置于月球后，在阳光照射下，达到该合金的转变温度，天线“记”起了自己的本来面貌，变成一个巨大的半球。
科学家在镍-钛合金中添加其他元素，进一步研究开发了钛镍铜、钛镍铁、钛镍铬等新的镍钛系形状记忆合金；除此以外还有其他种类的形状记忆合金，如:铜镍系合金、铜铝系合金、铜锌系合金、铁系合金(Fe-Mn-Si, Fe-Pd)等。
形状记忆合金在生物工程、医药、能源和自动化等方面也都有广阔的应用前景。
形状记忆合金分类
形状记忆合金之所以具有变形恢复能力，是因为变形过程中材料内部发生的热弹性马氏体相变。形状记忆合金中具有两种相：高温相奥氏体相，低温相马氏体相。根据不同的热力载荷条件，形状记忆合金呈现出两种性能。[6]
形状记忆合金形状记忆效应（shape memory effect）
单程记忆效应。形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。
双程记忆效应。某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。
全程记忆效应。加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。
SMA的源于热弹性，这种马氏体一旦形成，就会随着温度下降而继续生长，如果温度上升它又会减少，以完全相反的过程消失。两项自由能之差作为相变驱动力。两项自由能相等的温度T0称为平衡温度。只有当温度低于平衡温度T0时才会产生马氏体相变，反之，只有当温度高于平衡温度T0时才会发生逆相变。
在SMA中，马氏体相变不仅由温度引起，也可以由应力引起，这种由应力引起的马氏体相变叫做应力诱发马氏体相变，且相变温度同应力呈线性关系。
至今为止发现的记忆合金体系：Au-Cd、Ag-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-Al、Cu-Zn-Sn、Cu-Zn-Si、Cu-Sn、Cu-Zn-Ga、In-Ti、Au-Cu-Zn、NiAl、Fe-Pt、Ti-Ni、Ti-Ni-Pd、Ti-Nb、U-Nb和Fe-Mn-Si等。
形状记忆合金伪弹性（pseudoelasticity）
当形状记忆合金在高温相奥氏体状态下受到外力发生较大变形，去除外力后，大变形完全恢复。但是在变形过程中，应力应变曲线并不是线性的，会产生耗散能。[3]
形状记忆合金应用
形状记忆合金由于具有许多优异的性能，因而广泛应用于航空航天、机械电子、生物医疗、桥梁建筑、及日常生活等多个领域。
形状记忆合金航空航天工业
形状记忆合金已应用到航空和太空装置。如用在军用飞机的液压系统中的低温配合连接件，欧洲和美国正在研制用于直升飞机的智能水平旋翼中的形状记忆合金材料。由于直升飞机高震动和高噪声使用受到限制，其噪声和震动的来源主要是叶片涡流干扰，以及叶片型线的微小偏差。这就需要一种平衡叶片螺距的装置，使各叶片能精确地在同一平面旋转。目前已开发出一种叶片的轨迹控制器，它是用一个小的双管形状记忆合金驱动器控制叶片边缘轨迹上的小翼片的位置，使其震动降到最低。
还可用于制造的月球天线，人们利用形状记忆合金在高温环境下制做好天线，再在低温下把它压缩成一个小铁球，使它的体积缩小到原来的千分之一，这样很容易运上月球，太阳的强烈的辐射使它恢复原来的形状，按照需求向地球发回宝贵的宇宙信息。
另外，在卫星中使用一种可打开容器的形状记忆释放装置，该容器用于保护灵敏的锗探测器免受装配和发射期间的污染。
形状记忆合金机械电子产品
1970 年美国用形状记忆合金制作 F-14 战斗上的低温配合连接器，随后有数以百万以上的连件的应用[5]。形状记忆合金作为低温配合连接在飞机的液压系统中及体积较小的石油、石化、电工业产品中应用。另一种连接件的形状是焊接的网状金属丝，用于制造导体的金属丝编织层的安全接头。这种接件已经用于密封装置、电气连接装置、电子工程机械装置，并能在-65~300℃可靠地工作。已开出的密封系统装置可在严酷的环境中用作电气件连接[6]。
将形状记忆合金制作成一个可打开和关闭快门的弹簧，用于保护雾灯免于飞行碎片的击坏。用于制造精密仪器或精密车床，一旦由于震动、碰撞等原因变形，只需加热即可排除故障。在机械制造过程中，各种冲压和机械操作常需将零件从一台机器转移到另一台机器上，现在利用形状记忆合金开发了一种取代手动或液压夹具，这种装置叫驱动汽缸，它具有效率高灵活，装夹力大等特点。
形状记忆合金生物医疗
用于医学领域的 TiNi 形状记忆合金，除了利用其形状记忆效应或超弹性外，还应满足化学和生物学等方面的要求，即良好的生物相容性。TiNi 可与生物体形成稳定的钝化膜。在医学上 TiNi 合金主要应用有：
(a)牙齿矫形丝 用超弹性 TiNi 合金丝和不锈钢丝做的牙齿矫正丝，其中用超弹性 TiNi 合金丝是最适宜的。通常牙齿矫形用不锈钢丝 CoCr 合金丝，但这些材料有弹性模量高，弹性应变小的缺点。为了给出适宜的矫正力，在矫正前就要加工成弓形，而且结扎固定要求熟练。如果用 TiNi 合金作牙齿矫形丝，即使应变高达10%也不会产生塑性变形，而且应力诱发马氏体相变(stress-induced martensite)使弹性模量呈现非线型特性，即应变增大时矫正力波动很少。这种材料不仅操作简单，疗效好，也可减轻患者不适感。
(b) 脊柱侧弯矫形 各种脊柱侧弯症(先天性、习惯性、神经性、佝偻病性、特发性等)疾病，不仅身心受到严重损伤，而且内脏也受到压迫，所以有必要进行外科手术矫形。目前这种手术采用不锈钢制哈伦敦棒矫形，在手术中安放矫形棒时，要求固定后脊柱受到的矫正力保持在30~40kg以下，一但受力过大，矫形棒就会破坏，结果不仅是脊柱，而且连神经也有受损伤的危险。同时存在矫形棒安放后矫正力会随时间变化，大约矫正力降到初始时的30%时，就需要再进行手术调整矫正力，这样给患者在精神和肉体上都造成极大痛苦。采用形状记忆合金制作的哈伦顿棒，只需要进行一次安放矫形棒固定。如果矫形棒的矫正力有变化，以通过体外加热形状记忆合金，把温度升高到比体温约高5℃，就能恢复足够的矫正力。
另外，外科中用 TiNi 形状记忆合金制做各种骨连接器、血管夹、凝血滤器以及血管扩张元件等。同时还广泛应用于口腔科、骨科、心血管科、胸外科、肝胆科、泌尿科、妇科等，随着形状记忆的发展，医学应用将会更加广泛。
形状记忆合金建筑结构
利用形状记忆合金的伪弹性性能和动阻尼特性，形状记忆合金被用于被动控制结构受地震影响，起到抗震的作用。应运于结构振动的主动阻尼控制等。
形状记忆合金日常生活
(a) 防烫伤阀 在家庭生活中，已开发的形状记忆阀可用来防止洗涤槽中、浴盆和浴室的热水意外烫伤；这些阀门也可用于旅馆和其他适宜的地方。如果水龙头流出的水温达到可能烫伤人的温度(大约 48℃)时，形状记忆合金驱动阀门关闭，直到水温降到安全温度，阀门才重新打开。
(b) 框架 在眼镜框架的鼻梁和耳部装配 TiNi 合金可使人感到舒适并抗磨损，由于 TiNi 合金所具有的柔韧性已使它们广泛用于改变眼镜时尚界。用超弹性 TiNi 合金丝做眼镜框架，即使镜片热膨胀，该形状记忆合金丝也能靠超弹性的恒定力夹牢镜片。这些超制造的眼镜框架的变形能力很大，而普通的眼镜框则不能做到。
(c) 移动***天线和火灾检查阀门 使用超弹性TiNi金属丝做蜂窝状***天线是形状记忆合金的另一个应用。过去使用不锈钢天线，由于弯曲常常出现损坏问题。使用TiNi形状记忆合金丝移动***天线，具有高抗破坏性受到人们普遍欢迎。因此常用来制作蜂窝状***天线和火灾检查阀门。火灾中，当局部地方升温时阀门会自动关闭，防止了危险气体进入。这种特殊结构设计的优点是，它具有检查阀门的操作，然后又能复位到安全状态；这种火灾检查阀门在半导体制造业中得到使用，在半导体制造的扩散过程中使用了有毒的气体；这种火灾检查阀也可在化学和石油工厂应用。
形状记忆合金其它
在工程和建筑领域用 TiNi 形状记忆合金作为隔音材料及探测地震损害控制的潜力已显示出来。已试验了桥梁和建筑物中的应用，因此作为隔音材料及探测损害控制的应用已成为一个新的应用领域。
随着薄膜形状记忆合金材料的出现和开发利用，形状记忆合金在智能材料系统中受到高度重视，应用前景更广阔。[3]
．百度百科．[引用日期]
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人类历史上使用最早的合金是______，世界上最常见、应用很广的合金是______．
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人类历史上使用最早的合金是铜合金，世界上最常见、应用很广的合金是 铁合金．故填：铜合金；铁合金．
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合金的概念：合金是在金属中加热熔合某些金属或非金属形成的具有金属特性的物质。①合金可以是金属与金属或金属与非金属的混合物，不一定全部由金属组成。 ②合金具有金属特性，如导电性、导热性、延展性等。 ③合金是几种成分熔合在一起形成的，发生的是物理变化，不是化学变化；合金不是几种成分简单地混合而成的。 ④合金中各成分仍保持自己的性质。 合金与组成它们的金属的性质比较：金属熔合了其他金属或非金属后，不仅组成上发生了变化，其内部结构也发生了改变，从而引起性质的变化。因而合金比纯金属具有更广泛的用途。 纯金属与合金性质的比较: ①合金一般比其组分金属的颜色更鲜艳。 ②合金的硬度一般应工组成它的金属。 ③合金的熔点一般低于成它的金属。 ④合金的抗腐蚀能力一般强工组成它的金属。 ⑤合金的导电性、导热隆能一般差于组成它的金属。 生铁和钢的比较：
知识点拨：①生铁和熟铁：生铁是指含碳债在 2%一4.3%之间的铁合金，熟铁是用生铁精炼而成的较纯的铁，含碳量低于0.02%。 ②生铁与铸铁:铸铁是生铁中的一种，是指可用来铸造的生铁，通常指球墨铸铁。 ③碳素钢的性能与含碳址有关，含碳量越高，硬度越大，但韧性越差；含碳量越低，韧性越好，但硬度越小。④纯铁与日常生活中铁的颜色差异日常生活，我们接触的铁一般不是纯铁，而是一些铁的氧化物或含铁的混合物，故我们常见的铁的颜色是黑色的，但它并不是纯铁的颜色，纯铁的颜色是银白色的。 应用广泛的合金：（1）铁合金：铁合金包括生铁和钢，生铁和钢的主要成分是铁，钢与生铁的各种性能不同，主要是由于二者的含碳量不同。 生铁与钢的种类（2）生铁与钢：生铁的含碳量为2%--4.3% 钢的含碳量为0.03%--2%（3）钛和钛合金：钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料。 ①性质：优异的耐腐蚀性，对海水、空气和若干腐蚀介质都稳定，可塑性好，强度大，密度小，又称亲生物金属； ②用途：喷气发动机、飞机.机身、人造卫星外壳、火箭壳体、医学补形、人造骨、海水淡化设备、海轮和舰艇的外壳等。
发现相似题
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2910412570252792172303702892739498知识点梳理
合金，就是两种或两种以上物质（至少有一组分为金属）混合而成的具有金属特性的物质，一般由各组分熔合成均匀的液体，再经冷凝而得。合金特性：　　(1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点；　　(2)硬度比其组分中任一金属的硬度大；　　(3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性，可以制造高和高热阻材料。还可制造有特殊性能的材料，如在铁中掺入15％铬和9％镍得到一种耐腐蚀的不锈钢，适用于化学工业。　　(4)有的抗腐蚀能力强
常见合金：球墨铸铁、锰钢、不锈钢、黄铜、青铜、白铜、焊锡、硬铝、18K黄金、18K白金。
合成材料：合成材料又称人造材料，是人为地把不同物质经方法或聚合作用加工而成的材料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。塑料、合成纤维和合成橡胶号称20世纪三大有机合成技术。它的登台大大地提高了国民生活水平，对的重要性是的。
整理教师:&&
举一反三（巩固练习，成绩显著提升，去）
根据问他()知识点分析，
试题“完成下列问题（1）三大合成材料分别是、、．（2）人类最早使用...”，相似的试题还有：
材料是人类赖以生存的重要物质基础．材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料(包括硅酸盐材料)、高分子合成材料及复合材料．(1)合金是被广泛应用的金属材料．①下列有关合金性质的说法正确的是()(填字母)．A．合金的熔点一般比它的成分金属高&&&B．合金的硬度一般比它的成分金属低C．组成合金的元素种类相同，合金的性能就一定相同D．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械性能②钢属于()(填“铁合金”或“铝合金”)．③铁锈蚀主要发生的是电化学腐蚀，其负极反应式为()．(2)无机非金属材料包括玻璃、水泥和()．(3)合成塑料、合成橡胶和()是常说的三大合成材料．下列属于塑料制品的是()(填字母)．A．汽车轮胎&&&&&B．涤纶&&&&&&C．聚乙烯制品&&&&&&&D．玻璃钢．
(1)人体健康与食品、药物等关系密切．①青霉素是最重要的抗生素，目前广泛使用的羟氨苄青霉素，又名_____；A．阿司匹林&&&&&&&B．阿莫西林&&&&&&&C．麻黄碱②为了防止“过敏反应”的发生，在使用青霉素前需要_____(填字母)；A．静脉滴注NaHCO3溶液&&&B．进行皮肤敏感试验&&&C．服用镇静催眠药③青霉素属于_____(填“R处方药”或“OTC非处方药”)．(2)材料是人类赖以生存的重要物质基础，而化学是材料科学发展的基础．材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料(包括硅酸盐材料)、高分子材料及复合材料．①生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于上述材料中的_____，其生产原料不需要使用石灰石的是_____；②我们穿的衣服通常是由纤维织成的，常见的纤维有棉花、羊毛、涤纶等．用灼烧法可初步鉴别三种纤维，给三种纤维编号后，分别灼烧产生的气味如下：
灼烧时的气味
烧焦羽毛气味则羊毛、棉花的编号分别为_____、_____．(3)糖类、油脂、蛋白质、维生素和水都是人类需要的基本物质．①有些学生偏食，不爱吃水果、蔬菜，结果营养缺乏、发育不良，这主要是由于摄取_____(选填“脂肪”、“维生素”或“蛋白质”)不足引起的；②油脂被摄入人体后，在酶的作用下水解为高级脂肪酸和_____(写名称)．氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元，其中一定含有的官能团是氨基(-NH2)和_____(写名称)．人体***有二十多种氨基酸，其中人体自身_____(填“能”或“不能”)合成的氨基酸称为人体必需氨基酸．淀粉在淀粉酶作用下最终水解为_____(写化学式)，部分该产物在体内被氧化放出能量，供人体活动需要；③纤维素被称为“第七营养素”，食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量，但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质．在化学分类中，纤维素属于_____(填字母)．A．蛋白质&&&&&&&&&&B．脂肪&&&&&&&C．糖类④水是人类生存的必需物质．在净水过程中，明矾的作用是_____；氯气的作用是_____．
(1)人体健康与食品、药物等关系密切．①青霉素是最重要的抗生素，目前广泛使用的羟氨苄青霉素，又名______；A．阿司匹林
B．阿莫西林
C．麻黄碱②为了防止“过敏反应”的发生，在使用青霉素前需要______(填字母)；A．静脉滴注NaHCO3溶液
B．进行皮肤敏感试验
C．服用镇静催眠药③青霉素属于______(填“R处方药”或“OTC非处方药”)．(2)材料是人类赖以生存的重要物质基础，而化学是材料科学发展的基础．材料种类很多，通常可分为金属材料、无机非金属材料(包括硅酸盐材料)、高分子材料及复合材料．①生活中的玻璃、陶瓷、水泥属于上述材料中的______，其生产原料不需要使用石灰石的是______；②我们穿的衣服通常是由纤维织成的，常见的纤维有棉花、羊毛、涤纶等．用灼烧法可初步鉴别三种纤维，给三种纤维编号后，分别灼烧产生的气味如下：纤维编号ABC灼烧时的气味特殊气味烧纸气味烧焦羽毛气味则羊毛、棉花的编号分别为______、______．(3)糖类、油脂、蛋白质、维生素和水都是人类需要的基本物质．①有些学生偏食，不爱吃水果、蔬菜，结果营养缺乏、发育不良，这主要是由于摄取______(选填“脂肪”、“维生素”或“蛋白质”)不足引起的；②油脂被摄入人体后，在酶的作用下水解为高级脂肪酸和______(写名称)．氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元，其中一定含有的官能团是氨基(-NH2)和______(写名称)．人体***有二十多种氨基酸，其中人体自身______(填“能”或“不能”)合成的氨基酸称为人体必需氨基酸．淀粉在淀粉酶作用下最终水解为______(写化学式)，部分该产物在体内被氧化放出能量，供人体活动需要；③纤维素被称为“第七营养素”，食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量，但能促进肠道蠕动、吸附排出有害物质．在化学分类中，纤维素属于______(填字母)．A．蛋白质
C．糖类④水是人类生存的必需物质．在净水过程中，明矾的作用是______；氯气的作用是______．未来的能源----氢能
氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，人类对氢能应用自200年前就产生了兴趣，到20世纪70年代以来，世界上许多国家和地区就广泛开展了氢能研究。
氢能利用方面很多，有的已经实现，有的人们正在努力追求。为了达到清洁新能源的目标，氢的利用将充满人类生活的方方面面，我们不妨从古到今，把氢能的主要用途简要叙述一下。
依靠氢能可上天
古代，秦始皇统一中国，他想长生不老，曾积极支持炼丹术。其实炼丹术士最早接触的就是氢的金属化合物。无奈多少帝王梦想长生不老，或幻想遨游太空，都受当时的科学技术水平所限，真是登天无梯。到后来，1869年俄国著名学者门捷列夫整理出化学元素周期表，他把氢元素放在周期表的首位，此后从氢出发，寻找与氢元素之间的关系，为众多的元素打下了基础，人们则氢的研究和利用也就更科学化了。至1928年，德国齐柏林公司利用氢的巨大浮力，制造了世界上第一艘“LZ--127齐柏林”号飞艇，首次把人们从德国运送到南美洲，实现了空中飞渡大西洋的航程。大约经过了十年的运行，航程16万多公里，使1.3万人领受了上天的滋味，这是氢气的奇迹。
然而，更先进的是本世纪50年代，美国利用液氢作超音速和亚音速飞机的燃料，使B57双引擎辍炸机改装了氢发动机，实现了氢能飞机上天。特别是1957前苏联宇航员加加林乘坐人造地球卫星遨游太空和1963年美国的宇宙飞船上天，紧接着1968年阿波罗号飞船实现了人类首次登上月球的创举。这一切都依靠着氢燃料的功劳。面向科学的21世纪，先进的高速远程氢能飞机和宇航飞船，商业运营的日子已为时不远。过去帝王的梦想将被现代的人们实现。
利用氢能可开车。
以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料，已经过日本、美国、德国等许多汽世公司的试验，技术是可行的，目前主要是廉价氢的来源问题。氢是一种高效燃料，每公斤氢燃烧所产生的能量为33.6千瓦小时，几乎等于汽车燃烧的2.8倍。氢气燃烧不仅热值高，而且火焰传播速度快，点火能量低（容易点着），所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20％。当然，氢的燃烧主要生成物是水，只有极少的氮氧化物，绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染环境的有害成分。氢能汽车是最清洁的理想交通工具。
氢能汽车的供氢问题，目前将以金属氢化物为贮氢材料，释放氢气所需的热可由发动机冷却水和尾气余热提供。现在有两种氢能汽车，一种是全烧氢汽车，另一种为氢气与汽油混烧的掺氢汽车。掺氢汽车的发动机只要稍加改变或不改变，即可提高燃料利用率和减轻尾气污染。使用掺氢5％左右的汽车，平均热效率可提高15％，节约汽油30％左右。因此，近期多使用掺氢汽车，待氢气可以大量供应后，再推广全燃氢汽车。德国奔驰汽车公司已陆续推出各种燃氢汽车，其中有面包车、公共汽车、邮政车和小轿车。以燃氢面包车为例，使用200公斤钛铁合金氢化物为燃料箱，代替65升汽油箱，可连续行车130多公里。德国奔驰公司制造的掺氢汽车，可在高速公路上行驶，车上使用的储氢箱也是钛铁合金氢化物。
掺氢汽车的特点是汽油和氢气的混合燃料可以在稀薄的贫油区工作，能改善整个发动机的燃烧状况。在中国许当城市交通拥挤，汽车发动机多处于部分负荷下运行、采用掺氢汽车尤为有利。特别是有些工业余氢（如合成氨生产）未能回收利用，若作为掺氢燃料，其经济效益和环境效益都是可取的。
燃烧氢气能发电。
大型电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往电网，由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同，电网有时是高峰，有时是低谷。为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站，氢能发电就最适合抢演这个角色。利用氢气和氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机，它不需要复杂的蒸汽锅炉系统，因此结构简单，维修方便，启动迅速，要开即开，欲停即停。在电网低负荷的，还可吸收多余的电来进行电解水，生产氢和氧，以备高峰时发电用。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外，氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况，提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流体发电，利用液氢冷却发电装置，进而提高机组功率等。
更新的氢能发电方式是氢燃料电池。这是利用氢和氧（成空气）直接经过电化学反应而产生电能的装置。换言之，也是水电解槽产生氢和氧的逆反应。70年代以来，日美等国加紧研究各种燃料电池，现已进入商业性开发，日本已建立万千瓦级燃料电池发电站，美国有30多家厂商在开发燃料电池。德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国也有20多家公司投入了燃料电池的研究，这种新型的发电方式已引起世界的关注。
燃料电池的简单原最巧是将燃料的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，能源转换效率可达60%--80%，而且污染少，噪声小，装置可大可小，非常灵活。最早，这种发电装置很小，造价很高，主要用于宇航作电源。现在已大幅度降价，逐步转向地面应用。目前，燃料电池的种类很多，主要有以下几种：
磷酸盐型燃料电池。
磷酸盐型燃料电池是最早的一类燃料电池，工艺流程基本成熟，美国和日本已分别建成4500千瓦及11 000千瓦的商用电站。这种燃料电池的操作温度为200℃，最大电流密度可达到150毫安/平方厘米，发电效率约45％，燃料以氢、甲醇等为宜，氧化剂用空气，但催化剂为铂系列，目前发电成本尚高，每千瓦小时约40～50美分。
融熔碳酸盐型燃料电池。
融熔碳酸盐型燃料电池一般称为第二代燃料电池，其运行温度650℃左右，发电效率约55％，日本三菱公司已建成10千瓦级的发电装置。这种燃料电池的电解质是液态的，由于工作温度高，可以承受一氧化碳的存在，燃料可用氢、一氧化碳、天然气等均可。氧化剂用空气。发电成本每千瓦小时可低于40美分。
固体氧化物型燃料电池。
固体氧化物型燃料电池被认为是第三代燃料电池，其操作温度1000℃左右，发电效率可超过60%，目前不少国家在研究，它适于建造大型发电站，美国西屋公司正在进行开发，可望发电成本每千瓦小时低于20美分。
此外，还有几种类型的燃料电池，如碱性燃料电池，运行温度约200℃，发电效率也可高达60%，且不用贵金属作催化剂，瑞典已开发200千瓦的一个装置用于潜艇。美国最早用于阿波罗飞船的一种小型燃料电池称为美国型，实为离子交换膜燃料电池，它的发电效率高达75%，运行温度低于100℃，但是必需以纯氧作氧化剂。后来，美国又研制一种用于氢能汽车的燃料电池，充一次氢可行300公里，时速可达100公里，这是一种可逆式质子交换膜燃料电池，发电效率最高达80％。
燃料电池理想的燃料是氢气，因为它是电解制氢的逆反应。燃料电池的主要用途除建立固定电站外，特别适合作移动电源和车船的动力，因此也是今后氢能利用的孪生兄弟。
家庭用氢真方便。
随着制氢技术的发展和化石能源的缺少，氢能利用迟早将进入家庭，首先是发达的大城市，它可以像输送城市煤气一样，通过氢气管道送往千家万户。每个用户则采用金属氢化物贮罐将氢气贮存，然后分别接通厨房灶具、浴室、氢气冰箱、空调机等等，并且在车库内与汽车充氢设备连接。人们的生活靠一条氢能管道，可以代替煤气、暖气甚至电力管线，连汽车的加油站也省掉了。这样清洁方便的氢能系统，将给人们创造舒适的生活环境，减轻许多繁杂事务
氢能在工业领域(如切割，焊接),巳有非常长的历史。 特别是在首饰加工行业， 有机玻璃制品火焰抛光， 连铸坯切割，制药厂水针剂拉丝封口等领域的应用非常普及。人类最早使用的合金的相关作文列表德国奔驰公司制造的掺氢汽车，可在高速公路上行驶，车上使用的储氢箱也是钛铁合金氢化物。掺氢汽车的特点是汽油和氢气的混合燃料可以在稀薄的贫油区工作，能改善整个.../home/43206.html起源于二亿五千万年前，比黑蚁早一亿年，是迄今为止最古老的生物之一。同时，白蚁是全世界公认的五大害虫之一，俗有&白色杀手&无牙老虎&之称，常生活.../home/75754.html旧约全书》里记载，先知以西结(Ezekiel)看见了最早的UFO。（《圣经&183;旧约&183;以西结书》记载：“我(以西)观看，见狂风从北方刮来，随着有一朵包括闪烁火的大云，周围有.../home/33316.html“例行战况报告：第二次反击已经结束，人类被西伯尔人的粒子光束打败，损失了半个航母编队，军力下降百分之五十三，弹药消耗巨大。西伯尔人损失百分之十七，核电站被毁，.../home/135651.html网友最新搜索的作文网友最新推荐的作文最新发布的作文作文关键词推荐感谢您阅读关于人类最早使用的合金的作文，本页面部分文章由网友投稿产生，如果侵犯了您的相关权益，请联系管理员。