金属基复合材料论文

《金属基复合材料论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、09届复合材料论文题目金属基复合材料的研究学院化学与材料工程学院年级09级专业金属材料班级金属材料091学号150509110姓名浦海洲指导教师李爱英职称讲师金属基复合材料的研究文/浦海洲常熟理工学院09级金属材料091班指导老师：李爱英摘要：金属基复合材料综合了作为基体的金加结构材料和增强物两者的优点，具有高的强度性能和弹性模量、良好的疲劳性能等特点。由于制作工艺相对容易，价格低廉，颗粒増强金属基复合材料体现出了广泛的商业价值，木文介绍了金属基复合材料的发展现状。综述了影响金属基复合材料的因素及金属基复合材料的制备与成形技术；概述了金属基复合材料的主要制备工艺，

2、最后提出了颗金属基复合材料存在的问题。关键字：金属基复合材料；分类；影响因素；应用引言金属基复合材料被誉为21世纪的材料，它兼有金属的塑性和韧性，以及其它材料如陶瓷的高强度和高刚度，而」L比重小，因此具有较高的比强度、比刚度和更好的热稳定性、耐磨性以及尺寸稳定性等优点，从而在机械、汽车、航空航天、兵器、电子等许多领域得到了应用复合材料是指由两种或两种以上异质、异形、异性的原材料通过某种工艺组合成的一种新的材料。它即保留了原组分材料的主要特性，又通过复合效应获得了原组分材料所不具备的新性能。1金属基复合材料的定义及其分类国1.1金属基复合材料的定义金属基复合材料是以

3、金属或合金为基体与各种增强材料复合而制得的复合材料。增强材料可为纤维状、颗粒状和晶须状的碳化硅、硼、氧化铝及碳纤维。金属基体除金属铝、镁外，还发展有色金属钛、铜、锌、铅、皱超合金和金属间化合物，及黑色金属作为金属基体。金属基复合材料除了和树脂基复合材料同样具有高强度、高模量外，它能耐高温，同时不燃、不吸潮、导热导电性好、抗辐射。1.2金属基复合材料的分类1.2.1按组成组分的类型分类：金属基复合材料MMC,有机材料基复合材料，无机非金属基复合材料1.2.2按分散材料的类型分类：无机非金属增强材料，金属增强材料，有机纤维增强材料1.2.3按分散材料的形态和排布方式：

4、颗粒状分散相复合材料，纤维状分散相复合材料1.2.4按复合效果分类：结构材料一力学型复合材料，功能材料一功能型复合材料2影响金属基复合材料的因素⑷2.1基体的影响不同的基体对复合材料的抗拉强度、屈服强度、结合强度有较大的影响。但并不是基体强度越高，复合材料的强度越高，而是存在一个最佳匹配。姜龙涛等、对A1N颗粒在不同铝合金中的增强行为的研究表明，在低强度的L3纯铝上叮以得到最大的增强率，而在高强度的LY12合金上没有得到高的增强率，相比之下具有良好塑性和较高强度的LD2合金作为基体吋，具有较高的强度。而康国政等认为基体本身的强度较低时，复合材料中基体的强度将有较大

5、幅度的提高,因此对基体本身强度较低的复合材料通过基体原位性能的大幅度提高使复合材料抗拉强度的提高十分明显。这些研究都说明基体同增强体之间存在着优化选择、合理匹配的问题。基体的合金化也对复合材料的强度有重要影响。Tsudo等探讨过铝合金成分对A1203颗粒增强铝基复合材料力学性能的影响。他们的研究表明Cu和Ni加到铝合金中，高温时抗弯强度增加，增加A1的体积分数也能增加抗弯强度。另外稀土元素的加入也能提高复合材料的强度，如稀土Ce的加入对基体起着强化作用。但是稀土元素对复合材料具体的强化原因目前尚未有一致的结论。2.2增强体的影响增强体的加入可以通过对基体金属的显微

6、组织，如亚结构、位错组态、晶粒尺寸及材料密度等的改变，改善和弥补基体金属性能上的不足。增强体的性质对复合材料的强度起着至关重要的作用。加入增强体后，材料的抗拉强度和屈服强度都有所提高。增强体的主耍贡献是通过基体合金的微观组织变化实现的，另外它是载荷的主要承受者，其次它对位错的产生，亚晶结构细化也起着重要的影响。例如SiCp/Al复合材料由于增强颗粒的加入，晶界面积增加，固溶处理时,基体内由于热错配产生的位错，异号位错相互抵消，同号位错则经攀移排列成垂直于滑移晶面的小角度晶界形成亚晶界，这样亚晶界面积也随Z和应增加。由Hall-Petch关系式可知，晶界、亚晶界的增

7、加，基体合金晶粒、亚晶结构和共品Si颗粒细化，可在一定程度上提高复合材料的强度。2.3基体和增强体相容性的影响基体合金与颗粒增强体之间的界面相容性也是一个必须重视的问题。尤其当采用铝合金为基体时，界面上常出现氧化物元素富集等现象，有时界面上基体与增强体发生化学反应生成新相，女酥14C3、MgO或MgA1204o因此对于不同的颗粒增强体，为避免界面反应物产生的危害，在保证复合材料性能的前提下基体合金的成分应有所调整。由于铝合金中的不同溶质元素所引起的时效析出行为具有一定的差异，颗粒增强铝基复合材料对基体的显微组织十分敏感。从这一角度出发，为充分发挥复合材料的性能优越

8、性，也必须