日本超高温结构用金属材料的研究现状

国内外高温超导材料的研究发展概述***（材料科学与工程学院，中国计量学院，浙江杭州，310018）摘要超导材料技术是21世纪具有战略意义的高新技术，极具发展潜力和市场前景。

本文主要从美国、日本、欧洲国家、韩国等国外国家的相关研发计划、政策以及主要科研机构的研发概况出发，结合中国发展现状阐明目前国内外超导材料技术的研究政策和方向。

关键词：超导材料技术；超导计划；超导应用；超导发展；研究方向中图分类号：文献标识码：文章编号：The development and application of high temperaturesuperconducting materials***（College of material science and engineering, China Jiliang University, ZhejiangHangzhou 310018）AbstractSuperconducting materials and technologies are strategically high-tech in the 21st century, and have highly potential andmarketprospects. This paperanalyzed the R&D programs and policies of the United States, Japan, European countries, SouthKorea, as well as R&D priorities of major scientific research institutions, introduced the current progress of superconducting materials and technologies research policies and priorities abroad.Keywords: Superconducting materials and technologies,Superconductivity Projects, R&D institu- tes,Research priorities0 引言超导材料技术是二十一世纪具有战略意义的高新技术，极具发展潜力和市场前景。

高温合金材料的研究进展高温合金材料是指在高温环境下具有优异性能的金属材料，它们被广泛应用于航空、航天、能源等领域。

随着科学技术的快速发展，高温合金材料不断得到改良和升级，其性能有了显著提高。

本文将介绍高温合金材料的研究进展及其应用领域的最新成果。

一、高温合金材料的分类及特点高温合金材料主要分为镍基、钴基和铁基合金三类。

镍基合金的使用最为普遍，具有高温强度、耐蠕变和耐热腐蚀等特点，被广泛应用于航空、石化、电力等领域。

钴基合金具有高温强度和耐热腐蚀性能，是工作温度达到1100℃以上的超高温合金的首选材料。

铁基合金具有出色的高温强度和韧性，被广泛应用于发电、汽车发动机等领域。

二、高温合金材料的研究进展高温合金材料的研究分为两个方向：一是提高强度和耐用性，二是减轻材料的重量，同时保持性能不变或提升。

本节将介绍高温合金材料的研究进展。

1. 镍基合金的研究镍基合金是目前应用最为广泛的高温合金材料。

近年来，镍基合金的研究主要集中在提高其高温强度和抗氧化性能。

一些先进镍基合金已经实现了工作温度达到1200℃以上。

此外，材料的质量也得到了改良，比如采用更高纯度的材料制备、优化材料的成份和微观结构等方法。

2. 钴基合金的研究钴基合金是超高温合金的首选材料，因为它们可以在1100℃以上的高温环境下保持高强度和良好的韧性。

近年来，钴基合金的研究主要集中在改进其热稳定性和强度。

一些研究表明，添加Ti和Mo、纳米颗粒等元素或采用先进的材料制备技术可以明显提高钴基合金的稳定性和强度。

3. 铁基合金的研究铁基合金具有出色的高温强度和韧性，是发电、汽车发动机等领域的首选材料。

近年来，铁基合金的研究主要集中在提高其高温强度和减轻其重量。

研究表明，添加Mo、Cr等元素或采用先进的制备工艺可以明显提高铁基合金的强度和耐用性。

三、高温合金材料在航空航天、石化和能源领域的应用高温合金材料广泛应用于航空、航天、石化、电力等领域。

下面将着重介绍高温合金材料在航空、石化和能源领域的应用。

耐超高温3000°c材料耐超高温3000°C材料引言：随着科技的不断进步和人类对极端环境的需求，研究和开发耐超高温材料已经成为一个关键的领域。

在许多领域，像太空探索、航空航天、核能、火箭发动机等都需要使用材料能够承受极端的高温。

耐超高温3000°C材料的研发旨在寻找新的材料，以满足这些要求。

一、背景1.1 超高温的需求超高温环境下的材料需要具有极高的熔点和强度，以保持其物理和化学性质的稳定。

在太空探索工作中，材料需要承受极端的高温和低温变化，以及辐射和气压等因素的影响。

同样，在核能工业中，超高温材料可以用于核反应堆，以确保核反应的安全和稳定。

1.2 传统材料的限制很多传统材料如钢、钛合金、陶瓷等在超高温下都会失去强度并发生熔化。

因此，研究人员一直在寻找新的材料，以满足超高温环境下的需求。

二、耐超高温3000°C材料的类型2.1 陶瓷材料一些陶瓷材料如碳化硅、氮化硼和碳/碳复合材料等在高温环境下表现出了优异的性能。

这些材料通常具有高熔点、高强度和较低的热膨胀系数，能够在3000°C的温度下长时间稳定运行。

2.2 金属材料金属材料如钨、铜、钼等具有较高的熔点，因此，在一些特定应用中可以用作超高温材料。

此外，一些合金材料也显示出了很好的耐高温性能，如镍基高温合金和钛基合金等。

2.3 复合材料复合材料由不同类型的材料组成，通过结合不同材料的优点，提高整体性能。

例如，知名的碳化硅纳米纤维增强的陶瓷基复合材料对高温具有良好的稳定性和强度。

三、耐超高温3000°C材料的应用领域3.1 太空探索在太空船和火箭发动机中，材料需要承受极端的高温和寒冷，辐射和极端压力等因素。

对于这些应用，耐超高温材料是关键，因为它们能保持稳定性并承受极端环境。

3.2 航空航天在航空航天领域，引擎和喷气发动机等部件受到了高温的挑战，特别是在高超音速飞行中。

耐超高温材料可以确保引擎的性能和安全。

航空航天金属间化合物的研究现状摘要：本文主要介绍金属间化合物的分类，现在的研究现状，以及金属间化合物的制备和工艺。

金属间化合物简称IMC(Intem~etallicsCompounds)，主要是指金属元素间、金属元素与类金属元素间形成的化合物，其特点是各元素间既有化学计量的组分，而其成分又可在一定范围内变化从而形成以化合物为基体的固溶体。

为了能在21吐纪保持在航空和航天领域的优势，大力推动了这方面的研究工作，并发展出一种能耐更高温度、比强度更高的新型金属间化合物高温结构材料，给新一代航空和航天器的发展开辟一个新时代。

关键字：航空航天、金属间化合物、引言由于金属间化合物材料在航天航空等国防尖端技术领域和机械、冶金、化工等一般工业领域均有着广阔的应用前景，因此，世界上工业发达的国家都投人大量的人力和资金进行金属间化合物材料的研究。

美国国防部关键技术计划和国家关键技术计划中均将金属间化合物材料列为关键材料之一。

德国和日本等国也有相应的计划。

美国是第一个对金属间化合物燃气轮机涡轮叶片进行试验的国家，在该技术领域居领先地位，而德国、法国和日本主要工作集中在金属间化合物的研究上，而不是应用上。

我国在国家自然科学基金、国家“863”高新技术及国家科技攻关项目中都将金属间化合物结构材料列为重要的研究课题。

金属间化合物是指以金属元素或类金属元素为主构成的二元或多元合金系中出现的中间相化合物。

按照用途可将其分为两类：一类是结构材料，主要是利用其强度、刚度、硬度、耐热性和抗高温蠕变等性能；另一类是功能材料，主要是利用其特殊的光学、电学、声学和热学等特征。

用做结构材料的金属间化合物有多种亚型，其中主要包括镍、铁和钛的铝化物，例如Ni3AI、NiAI、Ti3A1、Ti～及Fe3A1和Fe A1等，它们主要用做高温结构材料。

由于这类高温材料是具有有序结构相的金属间化合物，故又称高温有序合金或高温金属间化合物。

与镍基高温合金相比，这类材料的高温性能更好，可在更高的温度下工作，而且密度小，抗腐蚀能力强，抗蠕变、抗疲劳性能好，因而它们作为新一代飞机发动机、火箭推进系统和空间动力系统的高温结构材料有着极大的竞争力。

高温超导电机技术的研究现状与应用前景浅析高温超导线材的性能和商业化水平自2000年以后取得重大进展，相对低温超导线材其超导转变温度和载流能力大幅提高，使高温超导应用技术取得突破，成为新世纪重大高新技术。

高温超导电机作为前沿技术已被列入我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》，加快高温超导电机的研究具有十分重要的战略意义。

高温超导电机中用高温超导线圈取代常规铜线圈，低温下具有零电阻特性，载流能力远大于铜导线，在给定空间内能产生很强的磁场，通过先进的设计可以使大容量高温超导电机体积和质量为常规电机的约1/2和1/3，具有高功率密度、高效率、低振动噪声、过载能力强、无周期热负载等优点。

在船舶电力推进、直驱风力发电、大功率电气传动、工业发电、航天发射等许多大中型电机应用领域，特别是对电机体积、质量有严格要求的船舶电力推进和直驱风力发电领域有着十分诱人的应用前景。

一、高温超导电机技术国内外研究现状1.国外研究现状国外对高温超导电机的研究十分重视，美、德、日、韩等国采取一系列措施，完善体制，增加研究经费，制定研发计划，并取得了重大的突破。

美国早在1987年就开始研究高温超导材料在电机领域应用的可能性，主要单位有美国超导公司（AMSC）、Rockwell Automation 公司、Reliance Electric公司、电力研究所（EPRI）等，美国高温超导电机研发的历程如图1所示。

2000年7月，1 000hp、3 600r/min高温超导电机研制成功。

该电机被认为是高温超导电机商业化应用的里程碑，其获得的设计经验预示着已掌握了进入大功率高温超导电机设计大门的金钥匙。

2004年，5MW、230r/min的高温超导电机的满负荷试验顺利完成。

该电机是为了建造全尺寸船用推进电机，摸索技术工艺而进行中间认证的环节。

2009年，美国超导公司36.5MW、120r/min高温超导电机（如图2所示）通过海军验收试验，该电机作为美国海军新一代电力战舰DDG1000推进电机侯选电机之一，标志着高温超导电机的发展已接近工程应用阶段。

高温超导材料研究现状与未来发展趋势引言高温超导材料是指能在较高温度下表现出超导特性的物质。

自从1986年首次发现铜氧化物系统具有高温超导特性以来，高温超导材料的研究引起了全球科学界的广泛关注。

高温超导材料具有低电阻、大电流传输能力和巨大的应用潜力，对能源传输、医疗诊断、电子设备和磁学研究等领域具有重要意义。

本文将详细探讨高温超导材料研究的现状以及未来发展趋势。

一、高温超导材料的研究现状迄今为止，高温超导材料的研究已取得了许多重要的成果。

铜氧化物超导体是高温超导材料的先驱，如YBa2Cu3O7和Bi2Sr2Ca2Cu3O10等化合物，具有较高的临界温度（Tc）。

它们的发现打破了人们对超导材料只能在极低温度下才能发挥作用的传统认知。

然而，铜氧化物超导体存在一些限制性问题。

首先，它们的合成方法复杂且昂贵，限制了规模化生产的可能性。

其次，这些材料的晶体结构和化学成分对其超导性能具有较大影响，难以找到一种通用的方法来设计和合成高温超导材料。

此外，这种类型的超导体通常在液氮温度下才能发挥较好的超导性能，这仍然对实际应用造成了一定局限性。

为了克服上述问题，研究人员正在积极寻找新的高温超导材料。

在过去的二十多年里，许多新的高温超导材料相继被发现，如铁基超导体、碲化铜等。

这些新型材料具有更高的临界温度和更好的超导性能，给高温超导材料研究带来了新的希望。

二、高温超导材料的未来发展趋势在未来的发展中，高温超导材料研究将朝着以下几个方向发展：1. 理论研究的深入：深入理解高温超导机制是推动材料研究和设计的关键。

理论模型的发展将帮助揭示超导过程中的物理现象，并推动新材料的发现。

2. 新材料的发现与设计：通过理论指导和高通量实验技术，研究人员将继续探索新型高温超导材料。

此外，将开发新的材料设计策略，如人工智能和机器学习，以加快新型材料的发现和合成。

3. 优化材料性能：通过改变材料的晶体结构、控制材料的缺陷结构和化学配比，提高高温超导材料的超导性能。

超高温工况下金属材料的热疲劳性能研究在现代工业中，金属材料在高温环境下的应用越来越广泛。

然而，超高温工况下金属材料的热疲劳性能成为了研究的重要课题。

本文将针对此问题展开讨论。

首先，了解热疲劳的概念是非常重要的。

热疲劳是指材料在高温环境下受到热负荷作用，导致材料发生塑性变形、疲劳剥落、裂纹扩展等损伤的现象。

这种热负荷不仅来自于外部环境，也可以是材料本身的热循环。

因此，研究热疲劳性能对于确保金属材料的安全可靠运行至关重要。

其次，超高温工况下，金属材料的热疲劳研究主要集中在两方面。

一方面是应力水平对热疲劳寿命的影响，另一方面是材料性能对热疲劳行为的影响。

首先，应力水平是影响材料热疲劳寿命的重要因素。

在高温下，材料容易发生塑性变形，应力水平会加速材料的疲劳损伤。

因此，研究应力水平对热疲劳寿命的影响，可以为实际工程中的应用提供可靠的依据。

其次，材料的性能对热疲劳寿命也有着重要的影响。

例如，材料的化学成分、晶体结构以及缺陷密度等都会对材料的热疲劳行为产生重要影响。

近年来，研究人员通过合金化、表面处理等手段，改善材料的性能，提高其热疲劳寿命。

因此，深入研究材料的性能对热疲劳行为的影响，对于提高材料的热疲劳寿命至关重要。

在热疲劳性能研究中，还需要考虑到工程应用时的实际环境因素。

例如，金属材料在航空航天领域的应用中，需要考虑到空气中的氧、水蒸气等因素对材料的影响。

这些因素可能引起氧化、腐蚀等问题，对材料的热疲劳性能产生影响。

因此，在研究中需要考虑到实际工程环境中的各种因素，为材料的设计与选择提供更准确的依据。

近年来，随着计算机技术的快速发展，数值模拟成为研究热疲劳问题的重要手段。

通过建立合适的力学本构模型和热传导模型，可以对材料的热疲劳行为进行数值模拟，为实验设计提供指导，并提供更为详细的短时刻载荷下的热疲劳响应。

因此，数值模拟成为研究超高温工况下金属材料热疲劳性能的重要工具。

在实验研究中，使用高温试验设备进行热疲劳试验。

高温合金材料发展现状与趋势高温合金是指具有优异的高温强度、高温蠕变和高温抗氧化性能的材料。

这些材料被广泛应用于航空航天、火箭、汽车、能源、化工和核工业等领域。

随着这些领域对高温材料需求的不断增加，高温合金材料也因此得到了广泛的关注和研发。

本文旨在对高温合金材料的发展现状和未来趋势进行探讨。

一、高温合金材料的分类高温合金材料主要可分为镍基高温合金、铬基高温合金和钛基高温合金。

其中镍基高温合金是应用最为广泛的一类高温合金。

镍基高温合金具有强的抗氧化性、良好的高温蠕变和高温疲劳性能、优异的耐腐蚀性、高的热强度和热稳定性等优点，被广泛应用于各种高温领域。

二、高温合金材料的发展现状高温合金材料的发展历程可以追溯到20世纪50年代。

在此以前，主要采用的是铁基合金，但铁基合金存在工作温度范围狭窄、低温下脆性易剥落等缺点。

20世纪50年代中期，美国医生·布拉斯特博士首次成功研制出镍基合金，开创了高温合金材料的新时代。

70年代至80年代之间，欧美日等国的高温合金技术突飞猛进，并得到广泛推广应用。

目前，高温合金材料已经具备了广泛的应用场景和应用前景，尤其是在航空航天、火箭、船舶、发电等领域。

随着材料科学技术的逐步提高，未来高温合金的研究和应用将更加广泛，发展也将日益壮大。

三、高温合金材料的未来趋势1. 单晶高温合金材料将得到广泛应用单晶高温合金材料是指各向同性粉末冶金高温合金，具有耐蠕变和循环寿命长、耐热劣化和抗氧化性能好的特点。

单晶高温合金材料主要应用于高温部件上，例如发动机涡轮叶片、转子盘、燃烧室内强制部件等方面。

2. 复合材料和纳米材料将成为研究热点复合材料和纳米材料将成为高温合金材料的研究热点。

复合材料具有优良的力学性能和耐热性能，可以制备成薄壁结构材料和非对称结构材料等多种形状的零部件。

纳米材料具有优异的力学性能和微观结构特性，可以强化高温合金材料的高温强度和热稳定性能。

3. 新型高温合金材料将不断发展新型高温合金材料将不断涌现，例如具有先进内部组织结构的超高温合金材料和低密度强韧高温合金材料等。

高温超导材料的研究现状与发展趋势高温超导材料是指在零下196度以上的温度下能够表现出超导现象的一类材料。

相比低温超导材料，高温超导材料不需要使用极低的温度，从而更加容易使用和操作。

同时，由于高温超导材料的电阻极低，因此也具有广泛的实际应用前景。

本文将介绍高温超导材料的研究现状和发展趋势。

一、高温超导材料的发现和研究历史高温超导材料的历史可以追溯到20世纪80年代。

1986年，首次发现了第一种高温超导材料——YBa2Cu3O7，其超导转变温度达到了92K，足以比低温超导材料更加实用。

之后，又陆续发现了其他高温超导材料，如Bi2Sr2CaCu2O8、Tl2Ba2CuO6等，这些材料的超导转变温度更高，甚至达到了135K。

这些高温超导材料的发现引起了人们的广泛关注。

研究者们探究了这些材料的化学结构和物理特性，以期能够深入理解其超导机理。

他们发现，在这些材料中，超导是由一种称为“库珀对”（Cooper pair）的电子对束缚而成的。

另外，高温超导材料还表现出了一种称为“假体邦”（pseudogap）的现象，即在临界温度以下却无法完全形成超导状态。

这些研究为高温超导材料的进一步理解和实际应用奠定了基础。

二、高温超导材料的物理特性和实际应用高温超导材料的一个重要特性是它们的电阻极低，能够带来很多实际应用。

例如，高温超导材料可以用于制造高度敏感的磁传感器，这些传感器可以检测很小的磁场变化，从而有助于地球物理和医学研究。

此外，高温超导材料还可用于制造高速、高效的电缆和传输线路，提高了电力传输的效率。

另外，高温超导材料的磁性具有很多实际应用。

例如，高温超导材料可以用于制造超导磁体，这些磁体可以产生极强的磁场，用于磁共振成像（MRI）和核聚变等研究。

此外，高温超导材料的磁性还可用于制造磁悬浮列车等高速交通工具，提高交通效率。

三、高温超导材料的研究进展自1986年发现第一种高温超导材料以来，研究者们一直在探究如何提高高温超导材料的超导转变温度，以推动其更广泛地应用。

Metallurgical Engineering 冶金工程, 2020, 7(3), 121-129Published Online September 2020 in Hans. /journal/menghttps:///10.12677/meng.2020.73018超高强铜钛合金的研究现状崔振山1，黄岚1，孟祥鹏2，雷前1*，肖柱3，李周31中南大学粉末冶金国家重点实验室，湖南长沙2宁波博威合金材料股份有限公司，浙江宁波3中南大学材料科学与工程学院，湖南长沙收稿日期：2020年8月11日；录用日期：2020年8月24日；发布日期：2020年8月31日摘要超高强弹性铜合金是一类具有优异强度和导电导热性能的材料，目前已经广泛应用于载流元器件、电磁继电器以及航空航天器件等领域，其中Cu-Ti系合金因其优异的力学性能和加工成型性而得到关注。

本文综述了超高强铜钛合金的合金成分设计、制备加工工艺和相关物理性能，在此基础上分析了铜钛合金开发应用中所需要解决的问题，并对铜钛合金的未来发展趋势进行了分析和展望。

关键词高耐热铜合金，高强，高导，时效强化Research Progress of Ultrahigh-StrengthCopper-Titanium AlloysZhenshan Cui1, Lan Huang1, Xiangpeng Meng2, Qian Lei1*, Zhu Xiao3, Zhou Li31State Key Laboratory of Powder Metallurgy, Central South University, Changsha Hunan2Ningbo Powerway Alloy Material Co. Ltd, Ningbo Zhejiang3School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha HunanReceived: Aug. 11th, 2020; accepted: Aug. 24th, 2020; published: Aug. 31st, 2020AbstractUltra-high strength elastic copper alloys with excellent strength, conductive and thermal conduc-*通讯作者。

高温超导材料樊世敏摘要自从1911年发现超导材料以来，先后经历了简单金属、合金,再到复杂化合物，超导转变温度也逐渐提高,目前，已经提高到164K(高压状态下)。

本文主要介绍高温超导材料中的其中三类：钇系(YBCO)、铋系（BSCCO)和二硼化镁(MgB2)，以及高温超导材料的应用。

与目前主要应用领域相结合，对高温超导材料的发展方向提出展望。

关键词高温超导材料，超导特性，高温超导应用1 引言超导材料的发现和发展已经有将近百年的历史，前期超导材料的温度一直处于低温领域,发展缓慢。

直到1986年，高温超导（HTS）材料的发现，才进一步激发了研究高温超导材料的热潮。

经过20多年的发展，已经形成工艺成熟的第一代HTS带材—-BSCCO带材，目前正在研发第二代HTS带材-—YBCO涂层导体,近一步强化了HTS带材在强电领域中的应用。

与此同时，HTS薄膜和HTS块材的制备工艺也在不断地发展和完善，前者己经在强电领域得到了很好的应用，后者则在弱电领域中得到应用，并且有着非常广阔的应用前景.2 高温超导体的发现简史20世纪初，荷兰莱顿实验室科学家卡默林昂尼斯（H K Onnes）等人的不断努力下，将氦气液化［1-7］，在随后的1911年，昂尼斯等人测量了金属汞的低温电阻，发现了超导电性这一特殊的物理现象.引起了科学家对超导材料的研究热潮。

从1911到1932年间，以研究元素超导为主，除汞以外,又发现了Pb、Sn、Nb等众多的金属元素超导体;从1932到1953年间，则发现了许多具有超导电性的合金，以及NaCl结构的过渡金属碳化合物和氮化物，临界转变温度(Tc）得到了进一步提高；随后，在1953到1973年间，发现了Tc大于17K的Nb3Sn等超导体.直到1986年，美国国际商用机器公司在瑞士苏黎世实验室的科学家柏诺兹（J。

G。

Bednorz）和缪勒（K。

A。

Müller）首先制备出了Tc为35K的镧—钡—铜—氧（La—Ba—Cu-O）高温氧化物超导体，高温超导材料的研究才取得了重大突破［10,11］。

高温超导材料摘要：简要介绍了高温超导材料及其发展历史，对超导材料的发展现状和用途进行说明，对目前超导材料的主要研制方法进行了分析。

关键词：超导材料研究进展高温应用一、高温超导材料的发展背景及其发展历史高温超导体通常是指在液氮温度（77 K）以上超导的材料。

人们在超导体被发现的时候（1911年），就被其奇特的性质（即零电阻，反磁性，和量子隧道效应）所吸引。

但在此后长达七十五年的时间内所有已发现的超导体都只是在极低的温度（23 K)下才显示超导，因此它们的应用受到了极大的限制。

高温超导材料一般是指临界温度在绝对温度77K以上、电阻接近零的超导材料，通常可以在廉价的液氮（77K）制冷环境中使用，主要分为两种：钇钡铜氧（YBCO）和铋锶钙铜氧(BSCCO)。

钇钡铜氧一般用于制备超导薄膜，应用在电子、通信等领域；铋锶钙铜氧主要用于线材的制造。

1911年，荷兰莱顿大学的卡末林·昂尼斯意外地发现，将汞冷却到-268.98°C时，汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，卡末林·昂尼斯称之为超导态，他也因此获得了1913年诺贝尔奖。

1933年，荷兰的迈斯纳和奥森菲尔德共同发现了超导体的另一个极为重要的性质，当金属处在超导状态时，这一超导体内的磁感应强度为零，却把原来存在于体内的磁场排挤出去。

对单晶锡球进行实验发现：锡球过渡到超导状态时，锡球周围的磁场突然发生变化，磁力线似乎一下子被排斥到超导体之外去了，人们将这种现象称之为“迈斯纳效应”。

自卡麦林·昂尼斯发现汞在4.2K附近的超导电性以来，人们发现的新超导材料几乎遍布整个元素周期表，从轻元素硼、锂到过渡重金属铀系列等。

超导材料的最初研究多集中在元素、合金、过渡金属碳化物和氮化物等方面。

至1973年，发现了一系列A15型超导体和三元系超导体，如Nb3Sn、V3Ga、Nb3Ge，其中Nb3Ge超导体的临界转变温度(T c)值达到23.2K。

高温超导材料研究现状及未来发展趋势高温超导是指在大气压下，在较高温度下（相对于传统的低温超导，它的临界温度高）能够实现电流无损传输的物质。

高温超导的发现，是全球物理学研究领域的一次重大突破，改变了长期以来人们对超导材料质量和温度的认识。

因此，高温超导材料的研究也成为当前物理学的热门话题之一。

在高温超导材料的研究领域，第一批发现的高温超导体系主要是氧化铜(Tl, Bi) - 铜 (Cu) - 钙 (Ca) - 氧 (O) 系统、氧化铜(YBa2Cu3O7，简称YBCO) 系统、铁基超导体（如钆钴铁基超导材料），以及铜基硫氧化物（例如钌基超导材料和铜基氧化物超导材料）等。

其中，铁基超导体的出现，极大丰富了高温超导材料的研究领域，也为超导材料研究带来了更多可能性。

目前，高温超导材料的研究主要围绕着以下几个方向展开：一、提高临界温度：目前高温超导材料的临界温度仍然比较低，无法在实际应用中充分发挥其优势，因此如何提高临界温度成为了研究的一个重要方向。

二、提高超导材料的制备技术：要想在实际应用中大量生产高温超导材料，需要建立一整套高效的制备工艺。

目前，铁基超导材料的制备技术比较成熟，但其他类别的高温超导材料仍然需要进一步的技术开发。

三、探索高温超导材料的电性质和磁性质：电性质和磁性质是高温超导材料的两个基本性质，它们直接影响着超导材料的超导性能。

因此，深入探究高温超导材料的电性质和磁性质，对于进一步提高超导材料的超导性能及应用价值具有显著的意义。

随着人们对超导材料的研究不断深入，高温超导材料的研究也在不断发展。

预计在未来的研究中，高温超导材料的研究将呈现出以下几个发展趋势：一、采用新型材料和制备方法：随着研究的不断深入和技术的不断发展，新型高温超导材料的发现和研究成为当前的一个重要方向。

利用新型材料和制备方法，有望进一步提高高温超导材料的临界温度和超导性能，丰富高温超导材料的研究领域。

二、深化对高温超导材料性质的研究：众所周知，高温超导材料的性质十分复杂，它们的电性质和磁性质不仅取决于材料本身的结构和成分，还受到其制备过程、加工处理等因素的影响。

超超临界火电机组四大管道选材分析申松林华东电力设计院，上海市，200063摘要：超超临界600MW及1000MW等级火电机组这几年在我国迅速发展，本文结合国内外参数相近火电机组四大管道材料的选择，介绍新材料的性能及应用状况，综合考虑电厂投资、运行、安全等诸多方面因素，说明四大管道选材的相关内容，供相似工程参考。

关键词：超超临界；四大管道；新材料1前言随着我国经济的稳定、快速发展，对能源需求不断增加，同时环保要求也不断提高。

发展大容量高参数机组，特别是超超临界机组将是我国火力发电提高发电效率、节约一次能源、改善环境、降低发电成本的必然趋势。

而这一发展与大量新型耐热合金钢材的开发与应用是分不开的。

可以说，电力技术的发展在很大程度上取决于材料技术的发展。

本报告针对国内外超超临界机组四大管道材料的选择进行分析，供超超临界火电机组四大管道选材时参考。

2定义2.1 超超临界机组对于火力发电机组，当机组作功介质蒸汽的工作压力大于水的临界状态点压力（P c=22.115MPa）时，我们称之为超临界机组。

目前常规的超临界机组蒸汽参数一般为24.2MPa/538/566o C或24.2MPa/566/566o C。

所谓超超临界机组（Ultra Supercritical）是相对于常规超临界机组的蒸汽参数而言的，我国电力百科全书中称：通常把蒸汽压力高于27MPa的超临界机组称为超超临界机组；国际上普遍认为在常规超临界参数的基础上压力和温度再提升一个档次，也就是工作压力超过24.2MPa或者主蒸汽（或再热蒸汽）温度超过566o C，都属于超超临界机组的范畴。

超超临界机组也称为高效超临界机组（High Efficiency Supercritical）。

目前国外超超临界机组参数为初压力24.1~31MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度580~600/580~610℃。

国内正在建设的超超临界机组参数为初压力25~26.5MPa、主蒸汽/再热蒸汽温度600/600℃。

新材料在军工方面的研究现状和发展趋势摘要：随着现代军事科技的不断发展，促使各国对武器装备的性能提出了更高的要求。

由于军用新材料能够满足武器材料强韧化、轻量化、多功能化和高效化的发展要求，促使军工新材料的研究十分繁荣。

本文主要综述了国内外军用结构新材料和功能新材料的研究进展，并对未来军用新材料的研究趋势进行了总结。

关键词：军用新材料，钛合金，高强度钢，纳米隐身材料，磁性材料1 前沿新材料是指那些新出现或正在发展中的具有传统材料所不具备的优异性能的材料。

新材料的研制、开发与应用不仅构成对高技术发展的推动力，而且也成为衡量一个国家科技水品的高低的重要标志。

因此，新材料是技术革命与创新的基石，是社会现代化的先导。

现代高新技术对新材料的依赖越来越多，这使得发达国家和发展中国家都争相将新材料列为高新技术优先发展的领域和关键技术，各国都采取各种措施，力争抢占新材料技术的“制高点”[1]。

新材料的出现和应用又为国防安全提供了保证。

国防科一直都是高、精、尖技术的集合，新材料是高技术的先导和基础。

纳米材料出现使微型武器出现在战场，先进高分子材料出现使洲际导弹的出现成为可能，新型锂离子电池材料的出现让“无人机”出现在人们的视野，而非晶软磁合金材料大大提高了一些精密武器的工作环境。

由此可见，新材料也是军事工业发展的重要促进力量，是新型武器装备的物质基础, 也是当今世界军事领域的关键技术。

所以，对新材料在军工方面的研究现状总结和发展趋势的展望，对促进我国军事工业的发展有重大意义。

2 军用结构材料军用新材料按材料性能和用途可分为结构材料和功能材料两大类, 主要应用于航空工业、航天工业、兵器工业和船舰工业中。

结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀和抗辐射等性能要求, 目前在军事领域应用的结构材料主要有以下几类。

2.1 先进金属结构材料2.1.1 变形镁合金变形镁合金有很高的比强度、比刚度和塑性，是航空航天领域中最有前途的金属结构材料之一，座舱架、吸气管、导弹舱段、壁板、蒙皮、直升机上机闸等大都采用镁理合金制件。

高温合金焊接研究现状及发展趋势摘要：硬质合金是一种粉末冶金制造的金属陶瓷材料，金属化合物(WC、TaC、TiC、NbC和其他碳化物)作为基体，过渡金属(Co、Fe和Ni)作为结合相。

由于强度高、硬度高、耐磨性高、热膨胀系数小、Roth硬度好等一系列优良特性，被称为“工业牙齿”。

作为切削刀具、高温高压成形工具、耐磨耐腐蚀零件等材料，广泛应用于航空航天、工程、石油工业、地质勘探等领域。

关键词：硬质合金；钢；焊接方法；发展趋势引言高温合金又称超合金（Superalloy），是一种基于第八组元素的合金材料，能够承受高温高压下的较大载荷，保持较高的表面稳定性。

高温合金一般具有良好的耐高温性、抗氧化性和耐腐蚀性、优良的抗疲劳性和抗蠕变性以及优良的结构稳定性。

是目前飞机发动机和地面燃气轮机热端零件的最佳材料。

1高温合金的概况及分类采用材料改造方法，可将高温合金分为铸造高温合金、锻造高温合金和新型高温合金。

当前，锻造高温合金在生产实践中占据主导地位。

膝关节置换术的最新发展成功研制了我国φ1.2m GH4698合金圆盘和φ0.8m GH4742合金圆盘，成功消除了进口依赖性，满足了我国大型船舶和燃气轮机的迫切发展需要。

铸态高温合金结构较为稳定，甚至其稳定的工作温度也可以提高到1827℃以上。

新型高温合金解决了高温合金的强分离和难形成问题，主要包括普通粉末冶金和氧化分散高温合金。

与前两种方法形成的超合金相比，新型超合金的应用范围更广。

2焊接方法2.1钎焊作为焊接硬质合金到钢的最传统的连接方法，连接性能主要取决于批次的选择。

因此，目前的研究主要集中在选择和研究开发批次，其中最常用的批次是铜批次、镍批次和银钎焊。

Cu基焊料具有良好的塑性和韧性，能很好地保护WC-co-hartll，并且与钢的热膨胀系数很好地匹配。

Cu合金与钢焊接时的残馀应力几乎可以忽略不计，因此引起了科学界和工业界的关注。

与纯Cu相比，含Sn、Mn、Zn、Al等合金元素的Cu基焊料具有较好的基体润湿性，成型Fe-Co基固体溶液提高了落叶松化合物的界面结合强度，从而获得了具有优良力学性能的焊接接头。

MoSi2基高温结构材料的研究进展
康鹏超;尹钟大;朱景川;李明伟
【期刊名称】《宇航材料工艺》
【年(卷),期】2002(032)005
【摘要】从合金化和复合化两个方面综述了MoSi2基高温结构材料的研究进展.通过合金化可改善MoSi2室温韧性和消除PEST现象,通过加入陶瓷第二相复合化可提高高温强度和室温韧性;并提出了合金化加纳米复合化的进一步研究方向.【总页数】5页(P10-14)
【作者】康鹏超;尹钟大;朱景川;李明伟
【作者单位】哈尔滨工业大学材料学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学材料学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学材料学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学材料学院,哈尔滨,150001
【正文语种】中文
【中图分类】V25
【相关文献】
1.MoSi2基高温结构材料的研究现状和发展趋势 [J], 王德志;左铁镛
2.MoSi2基高温结构材料的研究现状与发展 [J], 张厚安;刘心宇
3.MoSi2超高温结构材料的研究进展 [J], 张来启;高强;林均品
4.MoSi2基高温结构材料高温相变行为的研究进展 [J], 王平;熊翔;闵小兵;李恒;肖海波;姚锐
5.MoSi2基复合材料的高温裂纹自愈合行为 [J], 冯培忠;王晓虹;贾志永;曲选辉
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超高温热处理工艺研究超高温热处理工艺是一项在材料制备和加工中无法替代的重要工艺。

它可以改善材料的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能，为现代工业和科技的发展提供了重要的支撑。

本文将就超高温热处理工艺的研究现状、发展趋势和应用前景等方面进行探讨。

一、研究现状超高温热处理是指在高温条件下对材料进行改性处理的工艺，其温度通常在1200℃以上，甚至可以达到数千摄氏度。

这种温度条件下，材料会发生特殊的物理和化学变化，从而改善其性能。

目前，超高温热处理工艺的研究已经涉及到很多不同的方向。

例如，在金属材料领域，人们研究了铝、钢、铜、镁等材料的超高温热处理方法及其影响，以及超高温温度下的动态再结晶等方面。

在陶瓷材料领域，人们研究了氧化铝、氧化锆、碳化硅等高温陶瓷材料的超高温热处理方法及其影响，针对其高温性能进行改善和优化。

在复合材料领域，人们研究了各种金属基、陶瓷基、高分子基等复合材料的超高温热处理方法及其影响，以期在不同条件下，改善复合材料的结构和性能等。

二、发展趋势超高温热处理工艺是一项重要的材料科学研究工具，在工业和科技中也有着广泛的应用。

在未来的发展中，随着科学研究和技术创新的不断深入，超高温热处理工艺也将出现一些新的趋势和应用。

1、超高温热处理工艺将呈现出多样化的发展趋势。

随着材料制备和加工技术的不断发展，超高温热处理工艺在不同方向上的应用也将会不断扩展。

未来，这项技术将更多地应用于纳米材料、生物材料、柔性电子材料等方面，并且将进一步发展出多种处理方法。

2、高效、节能型超高温热处理工艺将成为发展方向。

目前，许多超高温热处理方法还存在能源消耗量大、工艺周期长、生产成本高等问题。

随着节能环保理念的不断深入和技术的不断创新，未来的超高温热处理工艺必将更加高效、可持续、协调发展、高能耗。

3、超高温热处理工艺将逐步与机器学习等智能化技术结合，实现智能化设计和生产。

未来，更加智能化的超高温热处理设备将实现自动化生产、在线监测、全面协调等功能，从而提高生产效率和生产质量。