การพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุโลหะผสมขั้นสูง

คำสำคัญ：วัสดุศาสตร์; วัสดุโลหะผสมขั้นสูง ซุปเปอร์อัลลอยด์ เขตข้อมูลแอปพลิเคชัน

ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและความก้าวหน้าของสังคมมนุษย์ การพัฒนาอย่างรวดเร็วของวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยีได้กลายเป็นส่วนสำคัญสำหรับการพัฒนาสังคมและเศรษฐกิจ วัสดุโลหะผสมขั้นสูงถือเป็นความสำเร็จที่สำคัญในด้านวัสดุศาสตร์และเทคโนโลยี และมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างมาก ซึ่งเป็นหนึ่งในวัสดุที่ขาดไม่ได้สำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่

ประวัติการพัฒนาวัสดุโลหะผสมขั้นสูง:

วัสดุโลหะผสมขั้นสูงหมายถึงวัสดุโลหะที่มีความแข็งแรงสูง มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูง และทนต่อการกัดกร่อนสูง พัฒนาการของมันสามารถย้อนกลับไปในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อนักวิทยาศาสตร์ในสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาเริ่มทำงานกับซูเปอร์อัลลอยด์ ซึ่งก็คือโลหะผสมที่มีนิกเกิลเป็นส่วนประกอบหลักซึ่งมีองค์ประกอบของโลหะผสม เช่น โครเมียมและโมลิบดีนัม วัสดุโลหะผสมนี้มีความต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่ดีเยี่ยมในสภาพแวดล้อมออกซิเดชันเนื่องจากความร้อน ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาการบิน ปิโตรเลียม เคมี และสาขาที่มีอุณหภูมิสูงอื่นๆ

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 วัสดุโลหะผสมขั้นสูงได้รับการปฏิรูปและอัพเกรดอย่างครอบคลุม วัสดุโลหะผสมขั้นสูงใหม่ใช้องค์ประกอบใหม่และกระบวนการเตรียมการเพื่อทำให้คุณสมบัติที่ครอบคลุมดีเยี่ยมยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น วัสดุโลหะผสมทังสเตนหล่อใหม่ โครงสร้างมาโครและจุลภาคมีความสม่ำเสมอมากขึ้น มีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีขึ้น และสามารถตอบสนองความต้องการด้านการบินและอวกาศ ขีปนาวุธ และสาขาเทคโนโลยีขั้นสูงอื่นๆ

วัสดุโลหะผสมขั้นสูงมีการใช้งานที่หลากหลายในการผลิตทางอุตสาหกรรม：

1. การบินและอวกาศ: การบินและอวกาศเป็นสาขาการใช้งานหลักของวัสดุโลหะผสมขั้นสูง วัสดุโลหะผสมขั้นสูงสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมแรงดันสูง ปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์การบินและอวกาศและเครื่องยนต์กังหัน และลดน้ำหนักของอุปกรณ์

2. ปิโตรเลียมและเคมีภัณฑ์: การผลิตปิโตรเลียมและเคมีภัณฑ์เป็นอีกด้านที่สำคัญ อุปกรณ์ปิโตรเลียมและเคมีที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงจำเป็นต้องใช้วัสดุโลหะผสมขั้นสูงเพื่อต้านทานการกัดกร่อนและการกัดเซาะของก๊าซที่อุณหภูมิสูง ทำให้อุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น และลดต้นทุนในการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนทดแทน

3. การแพทย์: วัสดุโลหะผสมขั้นสูงยังใช้ในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น วัสดุโลหะผสมไทเทเนียมสามารถใช้เป็นวัสดุกระดูกเทียมและการปลูกถ่ายฟัน มีความต้านทานการกัดกร่อน และความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี และเนื้อเยื่อของมนุษย์สามารถหลอมรวมได้ง่าย

กล่าวโดยสรุป ขอบเขตการใช้งานของวัสดุโลหะผสมขั้นสูงนั้นกว้างขวางมากขึ้นเรื่อยๆ และการประยุกต์ใช้วัสดุนั้นได้รับการส่งเสริมและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง กลายเป็นการสนับสนุนที่สำคัญสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรมสมัยใหม่

บทความถัดไปจะเน้นไปที่การประยุกต์ใช้โลหะผสมในด้านของวัสดุศาสตร์และอุตสาหกรรมปิโตรเคมี