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按材料的特点及性质，一般将材料分为金属材料和非 金属材料。而非 金属材料又可分为无机非 金属材料和有机材料。
金属材料是 精密机械中应用较广的材料，可分为有色金属材料和黑色金属材料两类。黑色金属材料是 铁基金属合金，包括碳钢、铸铁及各种合金钢。大理石平板其余的金属材料都属于有色金属材料，如铝、钛、镁、铜及其相应的合金等。
有机材料包括塑料、橡胶和合成纤维等。这类材料具有较高的强度、良好的塑性及耐腐蚀性、较好的绝缘性和密度小等特点，是 目前发展很快的新型材料。无机非 金属材料一般指金属和有机材料之外的材料。陶瓷是 目前发展较快的无机非 金属材料。陶瓷包括硅酸盐材料(如玻璃、陶瓷、瓷器、水泥和耐火材料等)和氧化物类材料。
常用结构材料简介：
1)钢材
传统结构材料是 钢材，按化学成分不同分为碳素钢和合金钢，按用途分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。它成本低，被广泛应用于机械装备领域。2)铸铁
铸铁是 传统的制造床身和导轨的材料，它的优点是 工艺性好。一般选用耐磨性好，热膨胀系数低，对振动衰减能力强，并经时效消除内应力的合金铸铁做精密机床的床身和导轨。
3)铝合金
为了减轻工作台运动部分质量，提高系统动态性能也有采用铝合金。铝合金分铸铝合金和硬铝合金。铸铝合金较常用的是 硅铝合金，如ZL-7等。它铸造性能良好，切削性能较差且有足够的强度、良好的塑性和耐蚀性。常用于制造光学仪器和精密机械的壳 体和支座。硬铝合金经轧制成材，如铝棒、铝板等，大理石构件广泛用于制造光学仪器和精密机械中的结构零件。
4)殷钢
殷钢(又称低膨胀合金、因瓦合金)的特点是 具有几乎为零的膨胀系数，主要应用于环境温度波动时要求尺寸恒定不变的元件，以保证仪器仪表、整机的性能精确度，其在超精密机床中也得到了应用，如美国LLNL开发的LODTM机床就应用了殷钢作为结构材料。
5)花岗石
花岗石比铸铁长期尺寸稳定性好，热膨胀系数低，对振动的衰减能力比钢铁要高很多倍(约巧倍)，硬度高耐磨并不会生锈。用花岗岩作超精密机床的床身和导轨是 比较好的。花岗石的主要缺点是 它的吸湿性，吸湿后产生微量变形，影响精度。
6)树脂混凝土
树脂混凝土(人造花岗石)，针对花岗石不能铸造成形且有吸湿性的问题，国外提出了人造花岗石。人造花岗石由花岗石碎粒用树脂粘结而成。用不同粒度的花岗石组合可提高人造花岗石的体积比(可达90%~95%)，使人造花岗石有优良的性能，不仅可铸造成形，吸湿性低，并对振动的衰减能力加强。
7)氧化铝陶瓷
工程结构陶瓷由于其高强度、高硬度和耐高温、耐辐射、抗腐蚀等优点已逐渐成为工程技术特别是 技术的关键材料，大理石量具 将工程结构陶瓷应用在精密平台上是 一种发展趋势。氧化铝陶瓷具有很高的硬度、高的弹性模量，具有优良的力学性能。日本东京工业大学制造的分辨率可以达到2nm直线电机精密平台，就是 利用氧化铝陶瓷作为平台的结构材料。
8)石英陶瓷
石英陶瓷作为结构陶瓷多应用在玻璃、冶金、电工、航空航天等行业。主要利用其热导率低、热膨胀系数小、电性能好等优点。但其应用于精密平台还未见报道。
9)零膨胀玻璃
微晶玻璃是 20世纪70年代发展起来的多晶陶瓷新型材料。它兼有玻璃和陶瓷的优点，具有常规材料难以达到的物理性能。微晶玻璃采用一种不同于陶瓷的制造工艺，与普通玻璃相近，但特性与陶瓷却迥然不同。由于铿铝硅微晶玻璃的晶化程度高，又具有超细的微晶结构，并且质地均匀致密，因而机械力学性能优良。铿铝硅微晶玻璃的机械强度比一般玻璃高很多，抗弯强度一般为90~200MPa，弹性模量为80000~100000MPa，约为普通玻璃的1.5倍，硬度比高碳钢、花岗岩还高，接近淬火钢的硬度，具有良好的耐磨性能。
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