李俊阳 金属基复合材料.ppt

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1、金属基复合材料14721999李俊阳主讲人复合材料分类按用途结构复合材料、功能复合材料按基体类型金属基复合材料、非金属基复合材料按增强体种类和形状颗粒、纤维、晶须增强基复合材料金属基复合材料的分类黑色金属基（钢、铁）有色金属基（铝基、锌基、镁基、铜基、钛基、镍基）耐热金属基金属间化合物基复合材料等基体材料增强体连续纤维增强金属基复合材料；非连续增强金属基复合材料(颗粒、短纤维、晶须增强金属基复合材料)；混杂增强金属复合材料、层板金属基复合材料；自生增强金属基复合材料金属基复合材料性能特点力学性能：高比强度、高模量物理性能：导热、导电性能好，热膨胀系数小、尺寸稳定性好其他性能：耐磨性好、良好的高

2、温性能、表面稳定性好123典型金属基复合材料典型的金属基复合材料铝基复合材料钛基复合材料镁基复合材料镍基、铜基、铁基、高温合金基等复合材料铝基复合材料及其应用Al-MgAl-Si、Al-Cu和Al-Fe等体系基体材料增强体SiC颗粒Al2O3颗粒、BC4颗粒、TiC颗粒等。应用铝及铝合金具有密度低、塑韧性好、导热导电性较好等优点，但其熔点低，耐磨增强相的加入使之具有高比强度、高比刚度、耐磨性好、尺寸稳定性好以及易于加工等一系列优良特性,在航空航天、汽车、电子等工业领域具有十分广泛的应用前景。镁基复合材料及其应用侧重铸造性能一般选择Mg—Al、Mg—Zn、Mg—Al—Zn等体系；侧重挤压变形性能

3、则采用Mg—Mn、Mg—Al—Zn、Mg—Zn—Zr、Mg—RE等基体材料增强体C纤维、Ti纤维、B纤维、Al2O3颗粒、SiC晶须和颗粒、B4C颗粒等。应用镁基复合材料密度低，比强度和比刚度高，同时还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐冲击性及良好的尺寸稳定性和阻尼减振性能等，是继铝基复合材料之后又一具有竞争力的轻金属基复合材料，是宇航、兵器、汽车和电子等高新技术行业的理想材料。钛基复合材料及其应用Ti-6Al-4V，塑性好的β型钛合金基体材料增强体TiC、TiB2、SiC、B4C、TiB等应用钛基复合材料的强度硬度高,且具有良好的高温强度、优异的蠕变性能、高周疲劳性能、抗蠕变性能以及优异耐腐蚀性

4、能。在航空航天、军工、医疗和汽车等领域具备广泛的应用前景，并被誉为超高音速宇航飞行器和下一代先进航空发动机的黄金材料。原位反应法外加法按增强体加入方式以粉体混合、熔融金属中添加陶瓷颗粒等物理方式达到基体和增强相相容，再通过烧结、铸造、压力加工等后续工艺制备成品原位反应法同外加法的区别在于增强体不是额外加入，而是通过添加原料与基体、添加原料之间发生反应生成，并原位析出金属基复合材料制备方法常用的外加法常用的外加法粉末冶金法喷射沉积法挤压铸造法搅拌铸造法原位合成法原位合成法放热弥散法气液反应合成法反应喷射成积自蔓延燃烧反应法金属基复合材料在汽车工业上应用传动系方面内燃机方面制动系统方面汽车上的应用

5、离合器摩擦片制动盘,制动泵活塞内燃机的活塞连杆、缸套金属基复合材料在汽车工业上应用金属基复合材料在汽车工业上应用金属基复合材料在汽车工业上的应用金属基复合材料在其他工业上的应用其他民用工业的应用具有高导热系数的材料作为封装的基材金属基复合材料还用于制造高尔夫球杆头,自行车链轮以及医疗上的假肢技术产业的应用同时满足与电路硅片及基绝缘陶瓷基板的热胀系数(CTE)相匹配的要求,否则会因热失配形成残余应力而损害电路电力行业也使用了金属基复合材料，因其导电性好,环境适应性好,耐腐蚀等特点,在电力传输方面应用前景良好。本次课程结束，谢谢欣赏