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1、第36卷第9期材料保护Vol.36No.92003年9月MATERIALSPROTECTIONSep.2003铝基复合材料性能的研究现状1,2111白芸,韩恩厚,谭若兵,毕敬(1.中国科学院金属研究所,腐蚀与防护国家重点实验室,辽宁沈阳110016;2.鞍山师范学院化学系,辽宁鞍山114005)[摘要]铝基复合材料具有很高的比强度、比模量和较低的热膨胀系数,兼具结构材料和功能材料的特点。综述了铝基复合材料的性能特点、腐蚀与控制情况及影响其性能的主要因素,并对目前的研究和应用现状做了归纳和评述。[关键词]铝基复合材料;性能;研究;现状[中图分类号]TB331[文献标识码
2、]A[文章编号]1001-1560(2003)09-0005-03ResearchonPropertiesofAluminumMatrixComposites1,2111BAIYun,HANEn2hou,TANRuo2bing,BIJing(1.StateKeyLaboratoryforCorrosionandProtection,InstituteofMetalResearch,TheChineseAcademyofScience,Shenyang110016;2.AnshanNormalUniversity,DepartmentofChemistry,AnShan
3、,China)Abstract:Aluminummatrixcompositewasincapacityofstructurematerialsandfunctionmaterialsforitshighspecificstrengthandhighspecificmodulusandlowcoefficientofthermalexpansion.Theproperties,corrosioncontrol2lingandmaineffectfactorsofthecompositeswerereviewedaswellastheirapplications.Key
4、words:aluminummatrixcomposites;properties;research;actuality0前言1铝基复合材料的性能金属基复合材料在20世纪60年代末才有较快的发展,是复1.1强度、模量与塑性合材料的一个新分支,其以高比强、高比模、耐磨蚀等优异的综合增强体的加入在提高铝基复合材料的强度和模量的同时,降性能在航空、航天、先进武器系统、汽车等领域有广泛的应用,已低了塑性。大量研究表明,SiC增强的铝基复合材料较相应的铝成为国内外十分重视发展的先进复合材料。在金属基复合材料合金具有更优良的强度,并随着SiC体积分数的增大,其强度和中,铝基复合材
5、料具有比基体更高的比强度、比模量和低的热膨模量均有较大程度的提高,而塑性却降低,且在SiCP/Al复合材料胀系数,尤其是弥散增强的铝基复合材料,不仅具有各向同性特中加入更为细小的弥散质点Al4C3和Al2O3可以明显提高复合材征,而且具有可加工和价格低廉的优点,更加引起人们的注意。[1]料的强度。此外微结构如基体晶粒尺寸、增强相尺寸及分布是按照增强体的不同,铝基复合材料可分为纤维增强铝基复合否均匀、位错密度及晶界析出均是影响强度和塑性的重要因素。材料和颗粒增强铝基复合材料。纤维增强铝基复合材料具有比较为统一的观点认为,在复合材料基体中高的位错密度是造成材强度、比模量高
6、,尺寸稳定性好等一系列优异性能,但价格昂贵,料强度提高的原因之一,而SiC晶须界面处不连续分布Al2Cu相目前主要用于航天领域,作为航天飞机、人造卫星、空间站等的结引起材料塑性的降低。[2]构材料。颗粒增强铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构另有研究表明,SiC/Al复合材料的强度随着面际抗切强度材料、飞机零部件、金属镜光学系统、汽车零部件;此外还可以用的增加而增加,其可靠性也随之得以改善,当面际抗切强度接近来制造微波电路插件、惯性导航系统的精密零件、涡轮增压推进基体的抗切强度时,面际抗切强度对材料强度及其可靠性的作用器、电子封装器件等。是有效的。作者主要介绍了铝基
7、复合材料的性能特点、腐蚀与控制方面1.2抗磨损性能的研究现状及影响其性能的主要因素。与基体合金相比,铝基复合材料表现出良好的抗磨损性能,并随着加入颗粒尺寸的减小和数量的增多而变强。在滑动磨损实验中,颗粒及纤维增强的铝基复合材料的耐磨性有两个数量级[收稿日期]2003-04-23的提高,但随着磨粒尺寸的增大,载荷中冲击成分的提高使其耐5铝基复合材料性能的研究现状磨性迅速下降。材料的耐磨性的好坏取决于强化机制、增强相之2铝基复合材料的腐蚀及其控制间的相互制约及与基体在变形过程中的协调作用。当然,也与增强相类型及基体合金的性能有关。有研究表明,当材料时效到
