一张图看懂金属基复合材料.pdf

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1、一张图看懂金属基复合材料新材料在线2016年08月基础知识简介01金属基复合材料简介金属基复合材料（MetalMatrixComposite，MMC）一般是以金属或合金为基体，以颗粒、晶须或纤维形式的第二相组成的复合材料。金属基复合材料的特点高比强度、比模量良好的导热、...导电性能不吸潮、不老热膨胀系数小、化、气密性好尺寸稳定性好良好的断裂韧性良好的高温性和抗疲劳性能能和耐磨性来源：金属基复合材料-赵玉涛-2007，机械工业出版社Copyrights©xincailiao.com.AllRightsReserved02金属

2、基复合材料的发展进程美国人最早发明了金属基复合材料。NASA制备出钨丝增强Cu基复20世纪合材料，是纤维增强金属基复60年代合材料的研究起点B/Al复合材料在哥伦比亚1978年航天飞机上应用20世纪在汽车、体育用品等领域得80年代到应用90年代在电子产品领域得到应用后期功能和纳米金属基复合材料成近年为研究热点Copyrights©xincailiao.com.AllRightsReserved03金属基复合材料的分类金属基复合材料分类短纤维、晶须增强金属基复合材料颗粒增强金属基长纤维强金属基复合复合材料材料增强体层状复合材料

3、...铝基复合材料结构复铜基复合材料合材料镁基复合材料金属复合材基体料钛基复合材料功能复镍基复合材料合材料...来源：金属基复合材料-赵玉涛-2007，机械工业出版社Copyrights©xincailiao.com.AllRightsReserved04金属基复合材料的应用金属基复合材料的应用电子汽车军事医疗航天图片来源：网络Copyrights©xincailiao.com.AllRightsReserved05金属基复合材料的制备工艺金属基复合材料的制备工艺主要有四大类：（1）固态法：(2)液态法：(3)喷射与喷涂沉积

4、法；(4)原位复合法。工艺方法主要有：•扩散结合•化学气相沉积•铸造法•粉末冶金•热喷涂•压铸法•真空热压法•物理气相沉积•半固态复合铸造•液态渗透•搅拌法•无压渗透法等固态法喷射与沉积法液态法•共晶合金定向凝固•...法•直接金属氧化法•反应自生成法原位复合法...来源：金属基复合材料-赵玉涛-2007，机械工业出版社典型工艺之粉末冶金粉末冶金是将金属粉末或非金属粉末（或金属与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金具体工艺流程粉末制备粉末压制成型烧结后处理

5、特点：复合材料组织较均匀，材料性能较好。缺点：工艺相对较复杂，压模等成本较高，大规模应用受限。典型工艺之真空热压法真空热压法是在一定温度下，通过施加一定的压力使两种材料形成界面结合，从而制备复合材料的方法。真空热压法具体工艺流程加热保温加压后处理特点：材料相对致密，性能较好。缺点：真空系统等成本高昂，大规模应用受限。典型工艺之浸渗法浸渗法是将熔融金属液浸入增强体骨架结构中，从而获得金属复合材料的方法浸渗法具体工艺流程前处理浸渗后处理•清洗•真空气压浸•清洗•干燥等渗•热固化等•无压浸渗特点：其工艺简单，成本较低

6、。缺点：由于某些金属液与增强体骨架之间的润湿性不良，浸渗技术难度大。压力浸渗的压力系统复杂，限制了其工业应用。Copyrights©xincailiao.com.AllRightsReserved06金属基复合材料的界面金属基复合材料的界面结合主要有三种：（1）机械结合；(2)浸润与溶解结合；(3)化学反应结合。机械结合浸润与溶解结合化学反应结合大多数金属基复合如相互溶解严重，也材料的基体与增强主要依靠增强剂的粗可能发生溶解后析出相之间的界面处存在着化学势梯度。糙表面的机械“锚固”现象，严重损伤增强只要存在着有利的力结合。剂

7、，降低复合材料的动力学条件，就可能发生相互扩散和性能。化学反应。在金属基复合材料中，增强相和基体界面存在一定的结合力。在不同的界面结合受载时，如结合太弱，则材料强度低；结合太强，则材料可能脆断，既降低强度，又降低塑性。只有界面结合适中的复合材料才呈现高强度和高塑性。来源：金属基复合材料-赵玉涛-2007，机械工业出版社Copyrights©xincailiao.com.AllRightsReserved产业链分析0907金属基复合材料的产业链结构金属基复合材料的产业链分布较为广泛上游金属增强体材料工艺设备中游金属基复合材料下游

8、汽车军事、航天电子、医疗等Copyrights©xincailiao.com.AllRightsReserved市场分析0908全球金属基复合材料市场规模2015年全球金属基复合材料的市场规模为326.9百万美元，预计2020年金属基复合材料的市场规模为431