【正文】 她無私的關(guān)愛和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，將激勵(lì)我不斷的進(jìn)取，走好以后的道路。 目前， 我國金屬基復(fù)合材料的研究、 制備技術(shù)與國外先進(jìn)水平仍有較大的差距， 許多問題還有待進(jìn)一步解決，如基礎(chǔ)性研究落后、制備技術(shù)及工藝的工業(yè)化應(yīng)用能力差、 制品質(zhì)量不穩(wěn)定、價(jià)格高等。 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步 ,將會(huì)使金屬基復(fù)合材料的特性進(jìn)一步提高。 顆粒增強(qiáng) Al基復(fù)合材料的制備方法中較為成 熟的主要有四種 :粉末冶金法、攪拌鑄造法、擠壓鑄造法和噴射共沉積法。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào) 告紙 共 16 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 但是，不同種類的金屬基復(fù)合材料具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)因此應(yīng)該 單獨(dú)考慮其再生特點(diǎn)。當(dāng)然 ,MMCs目前的用量不大 ,問題還不突出 ,但從長遠(yuǎn)看 ,這個(gè)問題是不能回避的。如果想制備優(yōu)良的鋼基復(fù)合材料 ,潤濕性問題尤顯重要。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)強(qiáng)化機(jī)制的研究 ,探討復(fù)合材料的凝固過程 ,研究增強(qiáng)相與基體的微觀作用機(jī)理 ,進(jìn)一步推動(dòng)金屬基復(fù)合材料的發(fā)展。 (1)加強(qiáng)對(duì)制備工藝的研究。 今后在耐高溫纖維和耐熱基體的開發(fā)上，將成為研究的重點(diǎn)。例如用此法制得的Ti 一 45%Al+%TIB:復(fù)合材料，在 800℃高溫下 a、高達(dá) 710MPa，是頗有前途的高溫材料。首先把陶瓷纖維與顆拉制成預(yù)成形體，在浸滲例如鋁熔體時(shí)由于 Al氧化生成 Al:03，故可制得陶瓷基復(fù)合材料。 (4)半熔融觸融壓鑄法 :此法特別適用于輕金屬 MMC 的制造。 (2)反應(yīng)壓鑄法 :有效地利用 了纖維成形體與金屬熔體之間的反應(yīng)。因此，近年開發(fā)成功一系列的新工藝，其中最典型的有下列幾種 : (1)無壓滲透法，傳統(tǒng)的壓鑄法最終必須施加 48~98MPa 的高壓，以致難以制作大尺寸復(fù)合材料。 3 金屬基復(fù)合材料的未來趨勢 金屬基復(fù)合材料要在未來取得進(jìn)一步的發(fā)展 ,并列人規(guī)模生產(chǎn)品種的行列 ,還有 一段艱難的路程 ,但是 ,由于它性能優(yōu)勢的存在 ,是有明確發(fā)展前景的 ,這就需要廣大材料研 究工作者 行深人細(xì)致的基礎(chǔ)研究 ,探索新的工藝方法并開拓新的有針對(duì)性的應(yīng)用范圍在界面研究方面 ,應(yīng)致力于發(fā)展更有力的分析手段 ,在對(duì)界面結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)清楚的基礎(chǔ)上進(jìn)行界面優(yōu)化設(shè)計(jì) ,克服金屬基復(fù)合材料突出的界面問題 ,并力求研究結(jié)果有助于改善生產(chǎn)應(yīng)用問題 ,其他基礎(chǔ)性問題如凝固過程的研究等也應(yīng)圍繞生產(chǎn)實(shí)際過程 ,提出有效的措施 ,這樣才真正起到促進(jìn)金屬基復(fù)合材料的迅速發(fā)展的作用就當(dāng)前的實(shí)際情況來看 ,顆粒和短纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料是有生命 力的 ,并 已在汽車工業(yè)等方面初步獲得應(yīng)用 但是其制備科學(xué) 仁尚留下大量問題有待解決 例如熔體浸潤過程中的流變學(xué)問題 ,鑄造過程中氣體吸附、脫附過程 ,增強(qiáng)體均勻分布與溫度場、應(yīng)力場、塑性流動(dòng)場以及兩相體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系 ,二次加工和超塑性加工過程中增強(qiáng)體與基體之間的相互作用行為 ,以及 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào) 告紙 共 16 頁 第 10 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 微結(jié)構(gòu)的變化等都是需要研究的問題此外需要指出的是 ,原位復(fù)合是有發(fā)展有前途的 ,但是 ,目前在原位反應(yīng)時(shí) ,除了所預(yù)計(jì)生成的增強(qiáng)體外 ,仍不免其他副反應(yīng)夾雜物存在 ,同時(shí)對(duì)增強(qiáng)體的體積分?jǐn)?shù)也難以精確控制 ,因而影響材料質(zhì)量穩(wěn)定性 這些都 是急待解決的問題相信經(jīng)過艱苦的努力 ,在不遠(yuǎn)的將來 ,金屬基復(fù)合材料作為復(fù)合材料的一個(gè)分支 ,會(huì)有舉足輕重的地位 ,并在眾多材料行列中占有一席之地 1959 年美國空軍研究所開發(fā)成功在極細(xì)鎢絲 (13協(xié) m)芯線 _七通過 BC13 與 H:還原反應(yīng)而形成硼覆層的纖維，它是一種強(qiáng)度較高而且很輕的連續(xù)硼纖維。 這關(guān)系到制造時(shí)的結(jié)合及應(yīng)力狀況、使用中的應(yīng)力和界面剝離等問題。 相容性指在制造和使用復(fù)合材料過程中 , 各組分間的相互配合性 , 它關(guān)系到高溫下增強(qiáng)相與基體是否反應(yīng)而被消耗及能否保持原來強(qiáng)度的問題。 采用液相浸滲法制 取復(fù)合材料時(shí) , 必須使被復(fù)合的材料間有良好的潤濕性 , 其方法有 : 1 提高制造溫度 。 在短纖維和晶須增強(qiáng)時(shí) , 有定向排列和隨機(jī)排列之分。但研究表明 ,如果制成鎂基復(fù)合材料 ,將能明顯改善其力學(xué)性能 ,因而就不難找到合適的應(yīng)用場合。另據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道 ,德國已用碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁作為高速列車的剎車部件 ,使用效果很好 ,且明顯降低了車廂的重量。在金屬基復(fù)合材料的研究和制造中 , 為了使增強(qiáng)相與基體牢固結(jié)合 , 組織致密及均勻 , 性能達(dá)到使用要求 , 目前主要要解決以 下三大技術(shù)問題。所用的基體金屬包括 Al、 Mg、 T i、 Zn 等輕金屬及其合金、高溫合金以及金屬間化合物等。高耐磨的 SiC/ Al 復(fù)合材料用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、剎車盤、活塞等重要零件 , 明顯地提高零件的性能和壽命。在復(fù)合材料中纖維起著主要承載作用 , 纖維強(qiáng)度在高溫下基本不降 , 纖維增強(qiáng)金屬的高溫性能可保持到接近金屬熔點(diǎn)。良好的導(dǎo)電性可以防止飛行器構(gòu)件產(chǎn)生靜電聚集。 導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能 金屬基復(fù)合材料中金屬基體一般占有 60%以上的體積分?jǐn)?shù) , 因此仍保持金屬所具有的良好導(dǎo)熱和 導(dǎo)電性。通過優(yōu)化組合可以獲得既具有金屬特性 , 又具有高比強(qiáng)度、高比模量、耐熱、耐磨等綜合性能的復(fù)合材料。近年來，原位反應(yīng)霧化噴射沉積成形技術(shù)得到工業(yè)發(fā)達(dá)國家的關(guān)注。它綜合了快速凝固及粉末冶金的優(yōu)點(diǎn)，并克服了噴射共沉積工藝中存在的如顆粒與基體接近機(jī)械結(jié)合、增強(qiáng)相體積分?jǐn)?shù)不能太高等缺點(diǎn)，成為目前金屬基復(fù)合材料研究的重要方向之一。 XD技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：①可合成的增強(qiáng)相種類多，包括硼化物、碳化物、硅化物等；②增強(qiáng)相粒子的體積百分比可以通過控制增強(qiáng)相組分物料的比例和含量加以控制；③增強(qiáng)相粒子的大小可以通過調(diào)節(jié)加熱溫度加以控制；④可以制備各種 MMC；⑤由于反應(yīng)是在融熔狀態(tài)下進(jìn)行，可以進(jìn)一步近終形成型。這類復(fù)合材料的強(qiáng)度、韌性取決于形 成粒子的狀態(tài)和最終顯微組織形態(tài)。金屬基復(fù) 合材料的原位復(fù)合工藝基本上能克服其它工藝中常出現(xiàn)的一系列問題， 如基體與增強(qiáng)體浸潤不良、界面反應(yīng)產(chǎn)生脆性、增強(qiáng)體分布不均勻、對(duì)微小的（ 亞微米和納米級(jí)）增強(qiáng)體極難進(jìn)行復(fù)合等。目前這種材料的應(yīng)用尚不廣泛，過去主要少量應(yīng)用或試用于航空、 航天及其它軍用設(shè)備上， 現(xiàn)在正努力向民用方向轉(zhuǎn)移， 特別是在汽車工業(yè)上有很好的發(fā)展前景。反應(yīng)噴射沉積法是使強(qiáng)化陶瓷顆粒在金屬霧或基體中自動(dòng)生成的方法。凝固的過程比較復(fù)雜，與金屬的霧化情況、 沉積凝固條件或增強(qiáng)體的送入角有關(guān)，過早凝固不能復(fù)合，過遲的凝固則使增強(qiáng)體發(fā)生上浮下沉而分布不勻，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝快速，金屬大范圍偏析和晶粒粗化可以得到抑制，避免復(fù)合材料發(fā)生界面反應(yīng)，增強(qiáng)體分布 均勻。這種高溫下制成的復(fù)合坯，二次成型比較方便，可進(jìn)行各種熱處理，達(dá)到對(duì)材料的多種要求 。鑄 、鍛相結(jié)合的方法又稱擠壓鑄造、液態(tài)模鍛、鍛鑄法等。強(qiáng)化顆粒或短纖維強(qiáng)化材料加入到受強(qiáng)烈攪拌的半固態(tài)合金 中，由于半固態(tài)漿液球狀碎晶粒對(duì)添加顆粒的分散和捕捉作用，既防止顆粒的凝聚和偏析，又使顆粒在漿液中均勻分布，改善了潤濕性并促進(jìn)界面的結(jié)合。 半固態(tài)復(fù)合鑄造法是從半固態(tài)鑄造法發(fā)展而來的。這種方法被廣泛采用 ,已用于制造 Toyot 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞(Al2O3/短纖維 /Al合 金 )。盡管攪拌鑄造法的開發(fā)取得了令人鼓舞 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào) 告紙 共 16 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 的成果 ,但是一些問題仍然存在 ,有待進(jìn)一步解決 ,包括攪拌過程的陶瓷顆粒偏聚、顆粒在液體中的分散和界面反應(yīng)等。攪拌工藝取得最重要的突破來自于 Skibo 和 Schuster開發(fā)的 Duralcan 工藝。 液態(tài)金屬 /陶瓷顆粒攪拌鑄造法 Surappa 和 Rohtgi[3]最早采用攪拌法制備 PRMMCs,通過機(jī)械攪拌在熔體中產(chǎn)生渦流引入顆?！，F(xiàn)在較普遍的制造方法可分為擴(kuò)散粘結(jié)法、鑄造法及疊層復(fù)合法。 金屬基復(fù)合材料的制備方法 金屬基復(fù)合材料的復(fù)合工藝相對(duì)比較復(fù)雜和困難。根據(jù)復(fù)合材料基體可劃分為鋁基、鎂基、鋼基、鐵基及鋁合金基復(fù)合材料等。我國雖然對(duì)金屬基復(fù)合材料的研究起步較晚 , 但由于其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和物理性能而受到高度重視 , 已成為近年來高新技術(shù)中新材料研究和開發(fā)的重要領(lǐng)域 , 并取得顯著成就。 又如大規(guī)模集成電路迅速發(fā)展的關(guān)鍵是需要熱膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱系數(shù)高的電子封裝材料。金屬基復(fù)合材料的研究始于 20 世紀(jì) 60 年代 , 它的發(fā)展與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密切相關(guān) 。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào) 告紙 共 1 頁 第 1 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊