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1、第36卷第9期材料保護(hù)Vol.36No.92003年9月MATERIALSPROTECTIONSep.2003鋁基復(fù)合材料性能的研究現(xiàn)狀1,2111白蕓,韓恩厚,譚若兵,畢敬(1.中國科學(xué)院金屬研究所,腐蝕與防護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽110016;2.鞍山師范學(xué)院化學(xué)系,遼寧鞍山114005)[摘要]鋁基復(fù)合材料具有很高的比強(qiáng)度、比模量和較低的熱膨脹系數(shù),兼具結(jié)構(gòu)材料和功能材料的特點(diǎn)。綜述了鋁基復(fù)合材料的性能特點(diǎn)、腐蝕與控制情況及影響其性能的主要因素,并對目前的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀做了歸納和評述。[關(guān)鍵詞]鋁基復(fù)合材料;性能;研究;現(xiàn)狀[中圖分類號]TB331[文獻(xiàn)標(biāo)識碼
2、]A[文章編號]1001-1560(2003)09-0005-03ResearchonPropertiesofAluminumMatrixComposites1,2111BAIYun,HANEn2hou,TANRuo2bing,BIJing(1.StateKeyLaboratoryforCorrosionandProtection,InstituteofMetalResearch,TheChineseAcademyofScience,Shenyang110016;2.AnshanNormalUniversity,DepartmentofChemistry,AnShan
3、,China)Abstract:Aluminummatrixcompositewasincapacityofstructurematerialsandfunctionmaterialsforitshighspecificstrengthandhighspecificmodulusandlowcoefficientofthermalexpansion.Theproperties,corrosioncontrol2lingandmaineffectfactorsofthecompositeswerereviewedaswellastheirapplications.Key
4、words:aluminummatrixcomposites;properties;research;actuality0前言1鋁基復(fù)合材料的性能金屬基復(fù)合材料在20世紀(jì)60年代末才有較快的發(fā)展,是復(fù)1.1強(qiáng)度、模量與塑性合材料的一個(gè)新分支,其以高比強(qiáng)、高比模、耐磨蝕等優(yōu)異的綜合增強(qiáng)體的加入在提高鋁基復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量的同時(shí),降性能在航空、航天、先進(jìn)武器系統(tǒng)、汽車等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,已低了塑性。大量研究表明,SiC增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料較相應(yīng)的鋁成為國內(nèi)外十分重視發(fā)展的先進(jìn)復(fù)合材料。在金屬基復(fù)合材料合金具有更優(yōu)良的強(qiáng)度,并隨著SiC體積分?jǐn)?shù)的增大,其強(qiáng)度和中,鋁基復(fù)合材
5、料具有比基體更高的比強(qiáng)度、比模量和低的熱膨模量均有較大程度的提高,而塑性卻降低,且在SiCP/Al復(fù)合材料脹系數(shù),尤其是彌散增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料,不僅具有各向同性特中加入更為細(xì)小的彌散質(zhì)點(diǎn)Al4C3和Al2O3可以明顯提高復(fù)合材征,而且具有可加工和價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn),更加引起人們的注意。[1]料的強(qiáng)度。此外微結(jié)構(gòu)如基體晶粒尺寸、增強(qiáng)相尺寸及分布是按照增強(qiáng)體的不同,鋁基復(fù)合材料可分為纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合否均勻、位錯密度及晶界析出均是影響強(qiáng)度和塑性的重要因素。材料和顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料具有比較為統(tǒng)一的觀點(diǎn)認(rèn)為,在復(fù)合材料基體中高的位錯密度是造成材強(qiáng)度、比模量高
6、,尺寸穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)異性能,但價(jià)格昂貴,料強(qiáng)度提高的原因之一,而SiC晶須界面處不連續(xù)分布Al2Cu相目前主要用于航天領(lǐng)域,作為航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星、空間站等的結(jié)引起材料塑性的降低。[2]構(gòu)材料。顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料可用來制造衛(wèi)星及航天用結(jié)構(gòu)另有研究表明,SiC/Al復(fù)合材料的強(qiáng)度隨著面際抗切強(qiáng)度材料、飛機(jī)零部件、金屬鏡光學(xué)系統(tǒng)、汽車零部件;此外還可以用的增加而增加,其可靠性也隨之得以改善,當(dāng)面際抗切強(qiáng)度接近來制造微波電路插件、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精密零件、渦輪增壓推進(jìn)基體的抗切強(qiáng)度時(shí),面際抗切強(qiáng)度對材料強(qiáng)度及其可靠性的作用器、電子封裝器件等。是有效的。作者主要介紹了鋁基
7、復(fù)合材料的性能特點(diǎn)、腐蝕與控制方面1.2抗磨損性能的研究現(xiàn)狀及影響其性能的主要因素。與基體合金相比,鋁基復(fù)合材料表現(xiàn)出良好的抗磨損性能,并隨著加入顆粒尺寸的減小和數(shù)量的增多而變強(qiáng)。在滑動磨損實(shí)驗(yàn)中,顆粒及纖維增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料的耐磨性有兩個(gè)數(shù)量級[收稿日期]2003-04-23的提高,但隨著磨粒尺寸的增大,載荷中沖擊成分的提高使其耐5鋁基復(fù)合材料性能的研究現(xiàn)狀磨性迅速下降。材料的耐磨性的好壞取決于強(qiáng)化機(jī)制、增強(qiáng)相之2鋁基復(fù)合材料的腐蝕及其控制間的相互制約及與基體在變形過程中的協(xié)調(diào)作用。當(dāng)然,也與增強(qiáng)相類型及基體合金的性能有關(guān)。有研究表明,當(dāng)材料時(shí)效到
