金属基复合材料的研究进展.doc

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1、金属基复合材料的研究进展姓名：@@@学号：@@@@学院：@@@@专业：@@@@1金属基复合材料发展史12金属基复合材料的制造方法12.1r散法12.1.1扩散粘结法12.1.2无压力金属渗透法22.13预制体压力浸渗法22.2沉积法22.2.1反应喷射沉积法(RAD)22.2.2溅射沉积法22.2.3化学气象沉积法22.3液相法22.4熔体搅拌法33金属基复合材料的应用概况33.1金属基复合材料的范畴界定33.2金属基复合材料全球市场概况33.2.1MMCS在陆上运输领域的应用43.2.2MMCS在电子/热控领域的应用43.2.3MMCS在航空航天领域的

2、应用53.2.4MMCS在其它领域的应用53.3中国的金属基复合材料研究现状74金属基复合材料硏究的前沿趋势74.1金属基复合材料结构的优化74.1.1多元/多尺度MMCs84.1.2微结构韧化MMCs84.1.3层状MMCs84.1.4泡沫MMCs84.1.5双连续/互穿网络MMCs84.2结构-功能一体化84.2.1高效热管理MMCs84.2.2彳氐膨胀MMCs94.2.3高阻尼MMCs94.3碳纳米管増强金属基纳米复合材料95总结与展望9参考文献10金属基复合材料的研究进展摘要：在过去的三十年里，金属基复合材料凭借其结构轻最化和优异的耐磨、热学和电

3、学性能，逐渐在陆上运输（汽车和火车）、热管理、民航、工业和体育休闲产业等诸多领域实现商业化的应用，确立了作为新材料和新技术的地位。本文概述了金属基复合材料的发展丿力史和制造方法。并U在综述金属基复合材料的研究与应用现状的基础上，对其研究的前沿趋势进行了展望。关键词：金属基复合材料；制造方法；性能；应用；前沿展望金属基复合材料（MMCs）,是在各金属材料基休内用多种不同复合工艺，加进増强体,以改进特定所需的机械物理性能。金属基复合材料在比强度、比钢度、导电性、耐磨性、减震性、热膨胀等多种机械物理性能方面比同性材料优异得多。因此，金属基复合材料在新兴高科技领

4、域，宇航、航空、能源及民用机电工业、汽车、电机、电刷、仪器仪表中日益广泛应用n1金属基复合材料发展史近代金属基复合材料的研究始于1924年Schmit'1咲于铝/氧化铝粉末烧结的研究工作。在30年代，又出现了沉淀强化理论2引，并在以后的儿十年中得到了很快地发展。到了60年代，金属基复合材料己经发展成为复合材料的一•个新的分支。到了80年代，日本丰［II公司首次将陶瓷纤维增强铝基复合材料用于制造柴油发动机活塞，从此金属基复合材料的研制与开发工作得到了飞快地发展。土耳其的S.Eroglu等用离子喷涂技术制得了NiCr-Al/MgO-ZrO2功能梯度涂层。目前

5、，金属基复合材料己经引起有关部门的高度重视，特别是航空航天部门推进系统使用的材料，其性能己经接近了极限。因此，研制工作温度更高、比钢度、比强度大幅度增加的金属基复合材料，已经成为发展高性能材料的一个重要方向。1990年美国在航天推进系统中形成了3250万美元的高级复合材料（主要为MMC）市场，年平均増长率为16%,远远高于高性能合金的年增长率I役到2000年，金属基复合材料的帀场价值达到了1.5亿美元，国防/航空用金属基复合材料己占市场份额的80%l5Jo预汁到2005年市场对金属基复合材料的需求量将达161t,平均年増长率为4.4%o2金属基复合材料的

6、制造方法金属基复合材料的种类繁多，制造方法多样，但总体上可以归纳为4种生产方法。2.1扩散法扩散法是将作为基本的金属粉末与裸露或有包覆层的纤维在一起压型和烧结，或在基体金属的薄箔之间置入增强剂进行冷压或热压制成金属基复合材料的方法⑹。2.1.1扩散粘结法这种方法帘用于粉末冶金工业。对于颗粒、晶须等增强体可以采用成熟的粉末冶金法,即把増强体与金属粉末混合后冷压或热压烧结，也可以用热等压工艺。对于连续増强休比较复杂，需先将纤维进行衣血涂层以改善它与金属的润湿性并起到阻碍与金属反应的作用，再浸入液态金属中制成复合丝，最后把复合丝排列并夹入金属薄片后热压烧结，対

7、于难熔金属则用等离子喷涂法把金属喷射在纤维己排好的框架上制成复合片，再把这些复合片热压或热等静压成型。这类方法成本髙，工艺及设备复杂，但制品质量好⑺。2.1.2无压力金属渗透法此方法是将熔化的金属暴露在氧化环境中，并使英通过铝的氧化物粒子层，从而制成复合材料。最后复合材料的基体是山氧化反应的产物和未氧化反应的铝合金纽•成。这种方法可得到所需形状的零件，这种复合材料的性能可以进行调整，以适合特殊需要。2.1.3预制体压力浸渗法预制体床力浸渗法的第一步是先制出具有一定强度的预制体，然后在外加压力下将熔融金属液渗入预制体内的空隙中制成复合体的方法。2.2沉积法

8、沉积法是一种采取电沉积、等离子喷涂或真空沉积等手段,将金属基体包覆在纤维周閘,然