金屬基復(fù)合材料綜述

《金屬基復(fù)合材料綜述》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、金屬基復(fù)合材料綜述專業(yè)：學(xué)號(hào)：姓名：時(shí)間：金屬基復(fù)合材料綜述摘要：新材料的研究、發(fā)展與應(yīng)用一直是當(dāng)代高新技術(shù)的重要內(nèi)容之一。其中復(fù)合材料，特別是金屬基復(fù)合材料在新材料技術(shù)領(lǐng)域中占有重要的地位。金屬基復(fù)合材料對(duì)促進(jìn)世界各國(guó)軍用和民用領(lǐng)域的高科技現(xiàn)代化，起到了至關(guān)重要的作用，因此倍受人們重視。本文概述了金屬基復(fù)合材料的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀，對(duì)金屬基復(fù)合材料的分類、性能、應(yīng)用、制備方法、等進(jìn)行了綜述，提出了金屬基復(fù)合材料研究中存在的問(wèn)題，探討了金屬基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：金屬基復(fù)合材料；分類；性能；應(yīng)用；制備；發(fā)展趨勢(shì)Abstract:Theresearchdevelopmentandappli

2、cationofnewcompositesareoneoftheimportantmattersinmodernhighscienceandtechnology.Thispapersummarizesthemetalmatrixcompositesandthedevelopmenthistoryofthepresentsituationandtheclassificationofthemetalmatrixcomposites,performance,applicationandpreparationmethods,wasreviewed,andputforwardthemetalmatrix

3、compositestheproblemsexistingintheresearch,discussesthemetalmatrixcompositestrendofdevelopment.Keywords:Metalmatrixcomposites;Classification;Performance;Application;Preparation;Developmenttrend.1.引言復(fù)合材料是繼天然材料，加工材料和合成材料之后發(fā)展起來(lái)的新一代材料。按通常的說(shuō)法，復(fù)合材料是指兩種或兩種以上不同性質(zhì)的單一材料，通過(guò)不同的復(fù)合方法所得到的宏觀多相材料。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)材料性能

4、的要求日益提高。常希望復(fù)合材料即具有良好的綜合性能，又具有某些特殊性能。金屬基復(fù)合材料是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的高性能材料之一，對(duì)促進(jìn)世界各國(guó)軍用和民用領(lǐng)域的高科技現(xiàn)代化，起到了至關(guān)重要的作用。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的制造方法的出現(xiàn)，高性能增強(qiáng)物價(jià)格的不斷降低，金屬基復(fù)合材料在各方面將有越來(lái)越廣闊的應(yīng)用前景。62.金屬基復(fù)合材料的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀20世紀(jì)60年代為滿足發(fā)展高性能武器裝備的軍事需要，人們開(kāi)始對(duì)金屬基復(fù)合材料(MMCs)進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)。70年代末，軍事領(lǐng)域也開(kāi)始強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)性和風(fēng)險(xiǎn)性，政府軍事采購(gòu)的數(shù)量明顯減少，使得高性能MMCs的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用變得相當(dāng)困難。80年代，成本低、加工性

5、能好的非連續(xù)增強(qiáng)MMCs出現(xiàn)，使MMCs的研發(fā)復(fù)興，也開(kāi)始進(jìn)入其它應(yīng)用領(lǐng)域。至今,MMCs已成為繼金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、高分子材料之后的第四大類材料，應(yīng)用前景廣闊。MMCs除了具有基體金屬或合金具備的良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能，抗苛刻環(huán)境能力，抗沖擊、抗疲勞性能和斷裂性能以外，MMCs還具有高強(qiáng)度、高剛度，出色的耐磨性能和更低的熱膨脹系數(shù)(CTE)?；w材料的改變，增強(qiáng)體材料、尺寸、形狀和基體材料的改變，增強(qiáng)體材料、尺寸、形狀和分布的幾乎沒(méi)有窮盡的組合，使MMCs具有多樣性。眾多基體中，目前以鋁、鎂、鈦基發(fā)展較為成熟。增強(qiáng)體中以SiC的使用量最大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其它復(fù)合材料；其次是Al2O3。增強(qiáng)體

6、不同，制造成本也有很大不同。連續(xù)纖維增強(qiáng)MMCs要比顆粒增強(qiáng)MMCs價(jià)格高很多，短纖維和晶須增強(qiáng)MMCs價(jià)格居中。3.金屬?gòu)?fù)合材料的性能3.1結(jié)構(gòu)性能強(qiáng)度和剛度是結(jié)構(gòu)應(yīng)用的兩個(gè)最重要的特性。軸向性能，石墨環(huán)氧復(fù)合材料(Gr)的比強(qiáng)度和比剛度遠(yuǎn)高于其它材料，Ti(f)和Al(f)的次之。平面增強(qiáng)的Gr是(在平面內(nèi))準(zhǔn)各向同性的，且Gr比鈦基復(fù)合材料(TMCs)廉價(jià)，比其它MMCs易得，注定了它是最大單向結(jié)構(gòu)效率的首選材料。典型的結(jié)構(gòu)件必須承受多向載荷，因此單向復(fù)合材料的應(yīng)用受到限制。非連續(xù)增強(qiáng)MMCs的比強(qiáng)度和比剛度適中，易于獲得，是最具競(jìng)爭(zhēng)力的結(jié)構(gòu)材料。MMCs越來(lái)越多地應(yīng)用于那些斷裂敏感的場(chǎng)

7、合，并被實(shí)踐證明完全可以滿足使用要求。3.2熱學(xué)管理性能熱學(xué)管理是MMCs的一項(xiàng)很重要的應(yīng)用，應(yīng)用范圍很廣，包括計(jì)算機(jī)處理器的芯片基片，功率半導(dǎo)體設(shè)備和遠(yuǎn)程通信中的微波元件封裝。高的熱導(dǎo)率是首要的性能，比熱導(dǎo)率是運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中組件的一個(gè)非常重要的性能。CTE是熱學(xué)管理中第二重要的性能。3.3用于精密裝置的性能6像磁盤驅(qū)動(dòng)器、錄像頭、原子力顯微鏡的載物臺(tái)、機(jī)械臂、慣性引導(dǎo)系統(tǒng)、人造衛(wèi)星天線、高速制造設(shè)備