金属基复合材料的基本分类.doc

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1、金属复合基材料以金属或合金为基体，并以纤维、晶须、颗粒等为增强体的复合材料。按所用的基体金属的不同，使用温度范围为350～1200℃。其特点在力学方面为横向及剪切强度较高，韧性及疲劳等综合力学性能较好，同时还具有导热、导电、耐磨、热膨胀系数小、阻尼性好、不吸湿、不老化和无污染等优点。例如碳纤维增强铝复合材料其比强度3～4×107mm，比模量为6～8×109mm，又如石墨纤维增强镁不仅比模量可达1.5×1010mm，而且其热膨胀系数几乎接近零。金属基复合材料的基本分类按基体类型分类：低温型、中温型、高温型增强体类型分类：连续纤维增强型、短纤维/晶

2、须增强型、颗粒增强型、自生增强型、层合板型按用途分类：结构复合材料、功能复合材料金属基复合材料的制备方法固态制造工艺、液态制造工艺和其他制造工艺。1.固态法：在制造金属基复合材料的过程中，基体基本上处于固态，当然，在某些方法中（如热压）也会有少量液相存在。由于固态法的制造温度低（相对于金属基复合材料的其他制造方法），所以金属基体与增强体之间的界面反应不严重。固态法包括：粉末冶金法、固态热压法、热等静压法、轧制法、热挤压法、热拉拔法和爆炸焊接法等。2.液态法：金属基体处于熔融状态下与固态的增强体复合的制造方法。可以采用加压浸渗、增强体表面（涂覆）

3、处理、基体中添加适当合金元素等辅助措施。液态法的制造温度较高，在制造过程中，需严格控制浸渍温度、液态基体与固态增强体的接触时间等工艺参数。液态法包括：真空压力浸渍法、挤压铸造法、搅拌铸造法、液态金属浸渍法、共喷沉积法、热喷涂法等。3.其他方法包括：原位自生成、物理气相沉积、化学镀、电镀、复合镀、自蔓延等。使用范围金属基复合材料除了和树脂基复合材料同样具有高强度、高模量外，它能耐高温，同时不燃、不吸潮、导热导电性好、抗辐射。是令人注目的航空航天用高温材料，可用作飞机涡轮发动机和火箭发动机热区和超音速飞机的表面材料。目前不断发展和完善的金属基复合材

4、料以碳化硅颗粒铝合金发展最快。这种金属基复合材料的比重只有钢的1/3，为钛合金的2/3，与铝合金相近。它的强度比中碳钢好，与钛合金相近而又比铝合金略高。其耐磨性也比钛合金、铝合金好。目前已小批量应用于汽车工业和机械工业。在5～15年内有商业应用前景的是汽车活塞、制动机部件、连杆、机器人部件、计算机部件、运动器材等。金属基复合材料存在的主要问题是金属复合材料制造工艺复杂、造价昂贵，尚未能在工业规模生产中应用。