對現(xiàn)有哈芬槽預埋鐵材料改進可以行多種思路。前先,使用的要求促進了材料的發(fā)展,如飛機用輕型材料,研制成了合金;哈芬槽預埋鐵、發(fā)動機需要耐高溫材料,因此研制新型陶瓷;有些場合要求材料芯部要有高的韌性,表面要耐磨、耐腐蝕,進行材料的表面改進,哈芬槽預埋鐵工藝手段的進步使材料改進成為可能,新材料才能由理想變成現(xiàn)實。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。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),具有自身修復性(檢測缺陷、修復),循環(huán)型成分組成(廢棄物處理與利用,復合操作利用了生物工程學(用溫和的條件進行反應,原料、副產(chǎn)品、廢棄物的處理幾乎沒有問題?用簡單的工藝制取復雜的化合 物,缺點是一般所用時間長,缺乏自由度,生產(chǎn)率不高)
【案例分析1-6】骨頭。
動物的骨頭是由磷酸鈣(無機物)和肢原纖維 (有機物)組成的復合材料(圖1-3)。其優(yōu)點有按需要自然生長,受傷后能自愈,強韌度高,結(jié)構(gòu)簡單而合理,長骨外形呈啞鈴形,可避免應力集中, 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)置于高應力區(qū)。