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1、.金属基复合材料界面的研究进展及发展趋势周奎（佳木斯大学材料科学与工程学院佳木斯154007）摘要本文介绍了目前金属基复合材料界面的研究现状，存在的问题及优化的有效途径。重点阐述了金属基复合材料在各个领域的应用情况。最后在综述金属基复合材料界面的研究进展与应用现状的基础上,对学者未来研究呈现的趋势进行了简述并对其发展趋势进行了展望。关键词金属基复合材料界面特性应用发展趋势TheresearchprogressofmetalmatrixcompositesinterfaceanddevelopmenttrendZHOUKui(jiamusiuniversi
2、tyschoolofmaterialsscienceandengineeringjiamusi154007)Abstract：Interfaceofmetalmatrixcompositesareintroducedinthispaperthecurrentresearchstatus,existingproblemsandtheeffectivewaystooptimize.Expoundsthemetalmatrixcompositesanditsapplicationinvariousfields.Finallyinthispapertherese
3、archprogressandapplicationofmetalmatrixcompositesinterfacestatusquo,onthebasisofresearchforscholarsinthefuturethetrendofthepresentcarriedonthedescriptionanditsdevelopmenttrendisprospected.Keywords:metalmatrixcompositesapplicationInterfacefeaturesthedevelopmenttrend1前言金属基复合材料(MMCS
4、)是以金属、合金或金属间化合物为基体,含有增强成分的复合材料。研究金属基复合新材料是当代新材料技术领域中的重要内容之一。金属基复合材料的品种繁多,有碳(石墨)、硼、碳化硅、氧化铝等高性能连续纤维增强铝基、镁基、钦基等复合材料,碳化硅晶须、碳化硅、氧化铝颗粒、氧化铝短纤维增强铝基、镁基复合材料,以及牡钨丝增强超合金等高温金属基复合材料等.但它们的发展和应用并不迅速。主要原因是存在界面问题,制备方法较复杂,成本高。学者们在金属基复合材料的有效制备方法、金属基体与增强体之间的界面反应规律、控制界面反应的途径、界面结构、性能对材料性能的影响、界面结构与制备工艺过
5、程的关系等进行了大量的研究工作,取得了许多重要成果,推动了金属基复合材料的发展和应用。但随着金属基复合材料要求的使用性能和制备技术的发展,界面问题仍然是金属基复合材料研究发展中的重要研究方向。特别是界面精细结构及性质、界面优化设计、界面反应的控制以及界面对性能的影响规律等。尚需结合材料类型、使用性能要求深入研究。..2金属基复合材料的界面随着金属基复合材料要求的使用性能和制备技术的发展,金属基复合材料的界面结构研究乃是近年来研究重点之一,复合材料界面特性在很大程度上决定复合材料的性能。通过分析界面特性,可以发现和推出界面特性与MMCS力学性能的内在规律。
6、一般来说,金属基复合材料的力学性能很大程度上是由基体与增强相之间的界面结构与属性来决定的。2.1金属基复合材料界面存在的问题金属基体通常是合金,含有性质不同的合金元素和相,熔化温度较高.在凝固、冷却、热处理过程中还可能发生元素偏聚和扩散、固溶、相变等.在高温下元素化学活性增加,易与增强体发生不同程度的界面反应,形成各种界面结构.金属基体与增强体物理、化学性质又有较大差别。这些因素使金属基复合材料的界面间题显得十分复杂.主要问题有:界面反应及其控制途径:界面反应规律、界面反应与制备工艺过程、界面反应对界面结构、界面性能增强体损伤的影响.控制界面反应的有效途
7、径.,界面结构、性能对增强和断裂以及导热、导电性的影响。界面结构与复合材料组分的关系:基体、增强体对应的界面结构特性,基体成分、相组成与界面微结构,增强体及表面涂层与界面微结构及性能的关系。界面稳定性:在不同环境(温度、湿度、应力状态、化学等)条件下界面结构和性能的稳定性,环境因素对界面结构和特性的影响。界面的优化设计和优化界面的有效途径:针对不同性能要求的界面结构的优化设计,最佳界面结构的获取途径。界面问题的研究解决需与所选择的金属基复合材料的类型、使用工况条件、制备过程密切结合,方能取得实际效果。2.2金属基复合材料的界面反应金属基复合材料的制备一般
8、在高温下进行的，基体合金和增强体不可避免地发生程度不同的界面反应及元素扩散、偏聚
