金屬基復合材料強度的影響因素

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1、金屬基復合材料強度的影響因素摘要:過去30年里金屬基復合材料雖然得到了廣泛的研究與發(fā)展,但其性能一致性差的問題制約了其應用，因此復合材料的性能設計受到了普遍的關注。強度是材料在工程應用上重要的衡量指標，對強度影響因素的研究對復合材料的性能設計至關重要。本文著重分析了復合材料中基體合金化、增強體、基體與增強體的相容性、界面、工藝等因素對強度的影響。關鍵詞:金屬基復合材料(MMCs);強度;影響因素;相容性;材料設計］引言際上的材料專家普遍認為當前人類已經從合成材料的時代進入復合材料時代，因為要想合成一種新的單一材料使之滿足各種高要求的綜合指標是非常困難

2、的。金屬基復合材料(MMCs)具有高比強度、高比模量、低熱膨脹系數等優(yōu)異的性能，可廣泛應用于民用工業(yè)和軍事、航空、航天領域，近年來部分產品已經開始工業(yè)化生產。盡管金屬基復合材料在過去的30年里在世界范圍內得到了廣泛的研究和發(fā)展，但是述沒有在工業(yè)上得到廣泛的應用，一般只應用于軍事領域，其原因主要在于它的成本高、性能低于期望值、和對較低的穩(wěn)定性和大的性能波動、不可回收利用、環(huán)境污染等幾個障礙。而且目前用現成的無機非金屬磨料與已成熟的鋁合金相復合的一貫做法顯然不符合百年前的合金設計原理,也不是性能的最佳搭配。冃前在國內發(fā)展復合材料，關鍵是要實現低成本、高性

3、能、一致性好、穩(wěn)定的制備技術和根據力學原理以及使用者的期望設計岀令用戶滿意的性價比的材料。這就涉及到復合材料的設計問題，而強度是復合材料在工程應用上的一個重要的衡量指標,所以強度的影響因素以及復合材料的強化機理、強度預報一直是研究的熱點。但是由于金屬基復合材料的強化機理不明確，至今在金屬基復合材料的設計理論上還存在著較大的肓口性。因此對復合材料強度的影響因素的研究是一個使金屈基復合材料走出低谷獲得突破的重要課題。2影響復合材料強度的因素2.1.1基體對金屬基復合材料強度的影響不同的基體對復合材料的抗拉強度、屈服強度、結合強度有較大的影響。但并不是基體

4、強度越高，復合材料的強度越高，而是存在一個最佳匹配，基體同增強體之間存在著優(yōu)化選擇、合理匹配的問題。2.1.2增強體對金屬基復合材料強度的影響增強體的加入可以通過對基體金屬的顯微組織，如亞結構、位錯組態(tài)、晶粒尺寸及材料密度等的改變，改善和彌補基體金展性能上的不足。增強體的性質對復合材料的強度起著至關重要的作用。從表1可以看出，加入增強體后，材料的抗拉強度和屈服強度都有所提高。????■成分及其處理條件?「??.■―???*????????????—一?■?—OJMPa?????????6(%)日GPaSupplier6061/M//120310%(

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