【正文】 輕，強(qiáng)度高，并有抗低頻機(jī)械疲勞的能力（現(xiàn)普通采用 Ti6Al4V)。看起來不大的防護(hù)頸托，卻是一個(gè)技術(shù)難度很大的項(xiàng)目。 在它的貨艙段構(gòu)架的一個(gè)結(jié)構(gòu)件是用60%硼單纖維增強(qiáng)的 Al基復(fù)合材料制造的 。 超導(dǎo)磁懸浮列車原理 自動(dòng)化制造技術(shù) 應(yīng) 用 一、金屬基復(fù)合材料的工程特性 1. 剛度 的增強(qiáng)（最誘人的特性之一） ? 工程部件避免使用中的過度彈性變形。具有零電阻、完全抗磁性和載流能力強(qiáng)三個(gè)基本特征。Capter 5 MMCs 新型金屬 ? 非晶態(tài)金屬： 又稱為 金屬玻璃 ，由沸騰的鋼液經(jīng)每秒 100萬度的速度冷卻而成，其內(nèi)在結(jié)構(gòu)發(fā)生了質(zhì)變，原子從有序排列變成了無序排列，具有極優(yōu)異的物理磁性能、化學(xué)耐腐蝕性能和力學(xué)耐磨性能，傳統(tǒng)的車鉗銑刨和強(qiáng)酸溶液對(duì)它們無可奈何，可以在通信、交通、電子、家電、防盜等很多領(lǐng)域大顯身手。 ? 超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用： 制造磁性極強(qiáng)的超導(dǎo)磁鐵 ，用于磁約束核聚變反應(yīng)、大容量儲(chǔ)能設(shè)備、高能加速器、超導(dǎo)發(fā)電機(jī)、電力工業(yè)輸電和交通運(yùn)輸工具等。 ? 使用性能主要取決于剛度的實(shí)例：主動(dòng)軸、儀表架、自行車主架、三叉戟導(dǎo)彈的慣性導(dǎo)向球等。300個(gè)這種支撐桿承載著航天穿梭機(jī)貨艙 ， 這種結(jié)構(gòu)重量很輕 ， 剛度很高 。它要求材料性能既要有 高剛度 ，同時(shí)要具備 低強(qiáng)度 、 高延伸率 特性，但至今也沒有一種材料能同時(shí)滿足以上兩個(gè)要求。 3. 抗蠕變能力的增強(qiáng) ? 長纖維強(qiáng)化效果好。 ? 應(yīng)用例：柴油機(jī)活塞，增強(qiáng)的鋁合金比未增強(qiáng)的，磨損率下降至原來的 1/5 。 6. 熱膨脹的控制 ?陶瓷的低熱膨脹性可以用來調(diào)整復(fù)合材料的膨脹系數(shù) ?應(yīng)用實(shí)例：微電子基底；衛(wèi)星懸臂 /波導(dǎo)和 Hubble太空望遠(yuǎn)鏡上的 AlC纖維天線支撐桿結(jié)構(gòu) ， 這些結(jié)構(gòu)件要求有非常高的軸向剛度 ， 同時(shí)有極低 (零 )的熱膨脹系數(shù) ，從而能夠在反復(fù)出入直接日照的條件下保持尺寸穩(wěn)定性 。人的正常體溫在 36—37℃ 之間，當(dāng)體溫超過這個(gè)范圍時(shí)就是病態(tài)。 50℃ 的環(huán)境溫度范圍內(nèi)人們?nèi)阅苷粘Ｉ?，工作和勞?dòng)。 自發(fā)汗冷卻多見于粉末冶金材料制品。首先把材料制成 多孔 材料部件。 火箭尾噴管喉襯 ? 3000度以上高溫、氣速 1000m/s、經(jīng)受固體顆粒沖刷 先將高熔點(diǎn)金屬 （ 鎢：熔點(diǎn) 3410℃ ） 制成骨架 ，再滲入低熔點(diǎn)金屬 （ 銅：熔點(diǎn) 1083℃ 、 沸點(diǎn) 2595℃ ） ，制備成復(fù)合材料 。 汽車驅(qū)動(dòng)軸 設(shè)備架 Al合金 /20%SiO2顆粒 ? 剛度高； ? 密度低； ? 導(dǎo)電性好。 宇航望遠(yuǎn)鏡 Al合金 /20%碳長纖維 ? 軸向剛度好；密度低；超低軸向熱膨脹性；導(dǎo)電性好。 航空航天技術(shù)的進(jìn)步 以鋁鋰合金為例 ? 俄羅斯： 70年代， 1420合金用于米格 29機(jī)身、油箱、座艙等，并將鉚接結(jié)構(gòu)改為焊接結(jié)構(gòu)，減重 24%。 80年代，將 2090用于 C47軍用運(yùn)輸機(jī)的隔框、地板、蒙皮、垂直尾翼，總量 2846公斤。試之以紙，20余層一劃而破。 齒輪盤 煞車把手 煞車器 Mg: Kg 踏板 Mg: Kg 銲接輪圈 Mg: Kg 減重 33% Al: Kg 鎂壓鑄輪圈 Mg: 1 Kg 減重 % Al: Kg 豎管 Mg: Kg 減重 33% Al: Kg 前叉 Mg: Kg 鎂合金應(yīng)用例 自行車領(lǐng)域 資料來源： Magnesium/金屬中心 ITIS 計(jì)畫整理 車燈架 支撐板 煞車器 後座 鏈條蓋 曲軸箱左體 曲軸箱右體 機(jī)車引擎 鎂合金于機(jī)車領(lǐng)域應(yīng)用例 輪圈 Mg: Kg 後 輪 減重 26% Al: Kg Mg: Kg 前 輪 減重 33% Al: Kg 雙側(cè)搖臂 減重 38% 曲軸箱左蓋 後視鏡架 合計(jì) Mg: Kg 資料來源： Magnesium/金屬中心 ITIS 計(jì)畫整理 鎂合金于汽車領(lǐng)域應(yīng)用例 油底殼 曲軸箱 汽缸體 輪圈 後掀門架 Mg: Kg Al: Kg 減重： 40% 後掀門架框 Mg: Kg 移動(dòng)式車頂 Mg:~ Kg 儀表板支架 Mg: 12 Kg Steel: 18 Kg 減重 33% 前置架支撐組件 Mg: Kg Steel: Kg 減重 60% 安全氣囊罩框 鎖架外殼 變速箱外殼 方向盤 座椅架 Mg: Kg Steel: Kg 減重 33% Mg: Kg Mg: Kg 形狀記憶合金制成的 移動(dòng)跳躍的機(jī)器人 鈦被譽(yù)為“ 21世紀(jì)金屬 ” ，又被稱為“ 親生物金屬 ”，廣泛應(yīng)用于航空工業(yè)，航天工業(yè) ，石油工業(yè) 、冶金工業(yè)、潛艇的制造。用鈦合金為船只制造外殼，海水無法腐蝕它。 ② 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 長纖維 短纖維 晶須 ③ 層狀復(fù)合材料 分類 ? 根據(jù)各種方法的基本特點(diǎn)把金屬基復(fù)合材料的制備工藝分為三大類 : ① 固態(tài)法 ②液態(tài)法 ③自生復(fù)合技術(shù) 固態(tài)法 一、固態(tài)制造技術(shù) ? 工藝原理 ? 將金屬粉末或金屬箔與增強(qiáng)體以一定含量、分布、方向混合排列在一起，再經(jīng)過加熱、加壓，將金屬基體與增強(qiáng)體復(fù)合黏結(jié)在一起 . ? 在整個(gè)制備過程，金屬基體與增強(qiáng)體均處于固體狀態(tài)，溫度控制在基體合金的液相線與固相線之間 . ? 特點(diǎn) ? 加工溫度低 ? 不發(fā)生嚴(yán)重的界面反應(yīng) ? 能較好地控制界面的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué) ? 粉末冶金法（ Powder Metallurgy） ? 熱壓法（ Hotpressing） ? 熱等靜壓法（ Hot Isostatic Pressing， HIP） 固態(tài)制造 粉末冶金法 固態(tài)擴(kuò)散結(jié)合法 擴(kuò)散黏結(jié)法 熱壓擴(kuò)散法 熱等靜壓法 變形壓力加工 熱軋法 熱拉和熱擠壓法 爆炸焊接法 1. 粉末冶金法 ? 工藝原理 ? 它是利用粉末冶金原理，將基體金屬粉末和增強(qiáng)體按設(shè)計(jì)要求的比例在