毕业设计（论文）-金属基复合材料的发展现状与未来趋势

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1、金属基复合材料的发展现状与未来趋势摘要明确了金属基复合材料的内涵，且对金属基复合材料的分类、性能特点、制备技术方法及工艺进行了详细综述，阐述了国内外对金屈基复合材料的研究现状和生产现状，及指出目前制备技术存在问题和国内生产水平与世界的差距，并指出金属基复合材料的发展趋势和提出回收处理的问题关键词：金属基复合材料发展现状趋势引言11金属基复合材料21.1金属基复合材料的分类21.2金属基复合材料的制备方法21.21金属基复合材料的制备方法21.2.1.1液态金属/陶瓷颗粒搅拌铸造法21.2.1.5加压凝固铸造法31.2.1.6真空铸造法41.2.1.7喷射成形法41.2.1.8叠层复合

2、法41.2.1.9原位生成复合法4121.10直接氧化（DIMON）法51.2.1.11放热弥散（XD）法5121.11反应喷射沉积技术（RSD）51.3金属基复合材料的性能特点6131高比强度和高比模量61.3.2导热和导电性能61.3.3热膨胀系数小，尺寸稳定性好61.3.4良好的高温性能61.3.5耐磨性好61.3.6良好的疲劳性能和断裂韧性71.3.7不吸潮、不老化、气密性好72金属基复合材料的发展现状81」增强相分布状态的控制81.2润湿性91.3相容性93金属基复合材料的未來趋势91.1趋势91.2金属基复合材料研究方向111.3金属基复合材料的再生与回收111.3.1金

3、属基复合材料再生工艺研究11结论13致谢14参考文献14附录A部分制造工艺图15复合材料(CompositeMaterials)是为达到预期的使用特性将不同性质的两种或两种以上材料结合为体而设计制造的新材料。金属基复合材料(MMCs即Metalmatrixcomposites)集高比模量、高比强度、良好的导热导电性、可控的热膨胀系数以及良好的高温性能于一体，为当代发展迅速的重要先进材料Z-o金屈基复合材料是以金属为基体，以高强度的第二相为增强体而制得的复合材料。金属基复合材料的研究始于20世纪60年代，它的发展与现代科学技术和高技术产业的发展密切相关。伴随航空航天工业和宇宙空间技术及

4、民用行业技术的进步，金属基复合材料获得惊人的发展。特别是航天、航空、电子、汽车以及先进武器系统的迅速发展。如航天技术和先进武器系统的迅速发展，对轻质高强结构材料的需求十分强烈；又如大规模集成电路迅速发展的关键是需要热膨胀系数小、导热系数高的电子封装材料。虽然到口前为止，金属基复合材料应用尚不如高分子基复合材料普遍，但一般认为，金属基复合材料是21世纪发展潜力最人的高性能结构材料之一。金属基复合材料的复合工艺和技术相对复杂和困难，这是由于金屈熔点较高、对增强基体表而润湿性差等因索造成的，因此，冇效而实用的金属基复合材料制备技术的研究和发展是决定此类复合材料能否广泛应用的关键问题。现今金

5、属基复合材料的研究在美、口和欧洲已取得显著成果。我国虽然对金属基复合材料的研究起步较晚，但由于其具有优开的力学性能和物理性能而受到高度重视，已成为近年来高新技术中新材料研究和开发的重要领域并取得显著成就。1金属基复合材料1.1金属基复合材料的分类金属基复合材料可分为宏观组合型和微观强化型两人类。宏观组合型指其组分能用肉眼识别和具备两组分件能的材料（如双金属、包履板等）；微观强化型指其组分需用显微镜才能分辨的以提高强度为主要FI的的材料。根据复合材料基体可划分为铝基、镂基、钢基、铁基及铝合金基复合材料等。按增强相形态的不同可划分为颗粒增强金属复合材料、品须或短纤维增强金屈基复合材料及连

6、续纤维增强金屈基复合材料。颗粒增强金属基复合材料是利用颗粒i身的强度，基体起着把颗粒组合在一起的作（Vf）可达90%[4]。纤维增强金属基复合材料是利用无机纤维（或品须）及金属细线等增强金属得到轻而强的材料，纤维直径从3卩m到150um（品须直径小于lum）,纵横比（长度/直径）在102以上。1.2金属基复合材料的制备方法金属基复合材料的复合工艺相对比较复杂和困难。这是由于金属熔点较高,需要在高温下操作;同吋不少金属对壇强体表面润湿性很差，其至不润湿，加上金属在高温下很活泼,易与多种增强体发生反应。目前虽然已经研制出不少复合工艺，但各自存在一些问题。现在较普遍的制造方法可分为扩散粘结

7、法、铸造法及叠层复合法。本文又可根据增强和的不同把制备方法分别分类。1..2.1金属基复合材料的制备方法根据制备过程中基体的温度可将制备工艺分为液相工艺、固相工艺和液-固两相工艺。针对不同工艺可以分出不同的制备方法。1.2.1.1液态金属/陶瓷颗粒搅拌铸造法Surappa和Rohtgi[3]最早采用搅拌法制备PRMMCs,通过机械搅拌在熔体中产生涡流引入颗粒。还可采用其它方法引入颗粒，如离心铸造法、气流喷射分散法及零动力工艺等。LoydDJ[3]采用涡流法