金屬基復合材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展-資料下載頁
2025-01-16 10:25本頁面
【正文】 d. 有害化合物的控制問題 在反應生成所需要的增強相的同時 ， 有時在基體中也產(chǎn)生一些有害化合物 ， 如TiAl3,Al4C3,Fe3C等 ， 它們常以會片狀割裂基體 ，使材料性能下降 。 因此 ， 必須進一步研究能抑制這些化合物產(chǎn)生的各種有效措施 。 e. 原位 MMC的種類問題 由于受反應條件和工藝條件的限制 ， 目前所制備的原位 MMC一般主要為 Al或 Cu基復合材料 ， 而對其他金屬基體 （ 如 Mg， Ti, Fe等 ） 的復合材料研究甚少 。 因此 ， 可利用上述各工藝的基本原理 ， 開發(fā)出更多類型的復合材料 ， 以滿足實際生產(chǎn)中不同工況的需要 。 f. 原位 MMC的性能和應用問題 許多文獻只報道了原位 MMC的制備工藝過程和所得材料的組織特征 ， 而有關材料性能和應用的報道不多 ， 因此 ， 必須進一步完善各種工藝方法 ，對材料的能 ， 特別是斷裂韌性 、 抗疲勞性能和切削加工性能進行全面的分析和研究 ， 為這些材料在實際生產(chǎn)中的作用提供更全面的技術資料 。 金屬基原位復合材料由于該領域起步較晚 ，目前尚存在一些不夠成熟的地方 。 但它具有制備工藝相對簡化 、 生產(chǎn)成本低 、 材料性能優(yōu)異等優(yōu)點 ，正日益受到人們的重視 ， 隨著其基礎研究的不斷深入及其制備技術的不斷完善 ， 各種高性能的原位MMC一定會得到廣泛的應用 ， 并取得較大的經(jīng)濟效益和社會效益 。 根據(jù)我國企業(yè)廠家的財力、物力、技術裝備的現(xiàn)狀，本人認為，能真正大規(guī)模應用于生產(chǎn)金屬基復合材料的制備技術中，液態(tài)金屬攪拌鑄造和原位自生成法最為合適，因為這些制備技術所需設備較為簡單，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，生產(chǎn)成本低。 比較這兩方法，液態(tài)金屬攪拌法是屬于向基體熔體中加外來增強顆粒的方法，雖然已有成熟的實際生產(chǎn)范例，是目前生產(chǎn)復合材料最主要的方法，但存在著增強顆粒粗大，且在基體中分布不均勻，顆粒表面容易受到污染，與基體潤濕性、結合力均差，而且生產(chǎn)工藝較為復雜的問題。 原位自生成法具有其它方法無法比擬的優(yōu)勢，有著美好的發(fā)展前景。 優(yōu)點體現(xiàn)在： 、 長大的熱穩(wěn)定相 。 因此 ， 增強體表面無污染 ， 避免了與基體相潤濕性不良的問題 ， 且界面強度高 。 （ 或化合物 ） 的類型 ，成分及其反應性 ， 可有效地控制原位生成增強體的種類 、 大小 、 分布和數(shù)量 。 ， 處理和加入等工序 ，因此 ， 工藝簡單 ， 成本較低 。 ，可用鑄造方法制備形狀復雜 、 尺寸較大的凈近形構件 。 ，可提高材料的高溫性能和彈性模量 。 顆粒增強金屬基復合材料 ， 顆粒有阻止位錯運動的釘扎能力 ， 可提高基體的硬度 、 強度 、彈性模量和耐磨性 。 其增強效果主要依賴于復合材料中顆粒的種類所占的體積百分數(shù) 、 分布的均勻程度 、 顆粒直徑以及粒徑分布等因素 。 顆粒增強金屬基復合材料 ， 一般使用剛性顆粒 ， 這種顆粒主要是高強度 、 高模量 、 高硬度及耐熱性好的陶瓷顆粒 。常用的有：碳化物 SiC、 B4C、 TiC、 WC， 氮化物： TiN、 Si2N AlN， 氧化物 Al2O SiO2以及非陶瓷顆粒 C、 Si等 。 具體選擇哪一種顆粒時 ，要將其用途 ， 復合材料的生產(chǎn)工藝及整個復合材料的成本等因素綜合起來統(tǒng)籌考慮： 增強顆粒種類的選擇 對于顆粒增強金屬基復合材料 ， 顆粒有阻止位錯運動的釘扎能力 ， 可提高基體的硬度 、 強度 、 彈性模量和耐磨性 ， 其增強效果主要依賴于復合材料中顆粒的種類所占的體積百分數(shù) 、分布的均勻程度 、 顆粒直徑以及粒徑分布等因素 。 顆粒增強金屬基復合材料 ， 一般使用剛性顆粒 ， 這種顆粒是具有高強度 、 高模量 、 高硬度及耐熱性好的陶瓷顆粒 。 常用的有：碳化物SiC、 B4C、 TiC、 WC， 氮化物： TiN、 Si2NAlN、 氧化物 Al2O SiO2以及非陶瓷顆粒 C、 Si等 。 具體選擇哪一種顆粒時 ， 要將其用途 ， 復合材料的生產(chǎn)工藝及整個復合材料的成本等因素綜合起來統(tǒng)籌考慮： （ 1） 用途的影響 。 如用作結構材料就要選擇高模量 、 高強度 、 低密度的增強相 ， 且顆粒形狀為球形或近球形者為佳 。 如用作熱控元件 ， 則要選低熱膨脹系數(shù) 、 高導熱性的增強相 ， 如此等等 。 （ 2） 與基體相容性的影響 。 盡量選擇與基體化學相容性好潤濕性好 ， 界面結合強度高的增強材料 。 （ 3） 生產(chǎn)工藝的影響 。 無論采用什么樣的工藝生產(chǎn)復合材料 ， 都希望得到增強相均勻分布的組織 。 （ 4） 成本的影響 。 使用顆粒增強的目的是提高復合材料的模量和硬度等性能 。 在此前提下 ，要盡量降低材料的成本 。 銅基電接觸復合材料 高爾夫球具 鈦 鋼復合管 軸柱 軸套 型 材 彎 管 航天飛機 銅 鋼復合板 完！
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