鋁基復(fù)合材料

鋁基復(fù)合材料編輯ppt“鋁基復(fù)合材料的綜述鋁基復(fù)合材料的基本成分鋁基復(fù)合材料的性能鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用鋁基復(fù)合材料的制造工藝鋁基復(fù)合材料舉例鋁基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢”導(dǎo)讀編輯ppt鋁基復(fù)合材料的綜述

復(fù)合材料是應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展需求而涌現(xiàn)出的具有強(qiáng)大生命力的材料，它由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料通過各種工藝手段復(fù)合而成。復(fù)合材料可分為三類：聚合物基復(fù)合材料（PMCs）、金屬基復(fù)合材料（MMCs）、陶瓷基復(fù)合材料（CMCs）。金屬基復(fù)合材料基體主要是鋁、鎳、鎂、鈦等。鋁在制作復(fù)合材料上有許多特點(diǎn),如質(zhì)量輕、密度小、可塑性好,鋁基復(fù)合技術(shù)容易掌握,易于加工等。此外,鋁基復(fù)合材料比強(qiáng)度和比剛度高,高溫性能好,更耐疲勞和更耐磨,阻尼性能好,熱膨脹系數(shù)低。同其他復(fù)合材料一樣,它能組合特定的力學(xué)和物理性能,以滿足產(chǎn)品的需要[1]。因此,鋁基復(fù)合材料已成為金屬基復(fù)合材料中最常用的、最重要的材料之一。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)合材料具有比強(qiáng)度、比模量高,尺寸穩(wěn)定性好等一系列優(yōu)異性能,但價(jià)格昂貴,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)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)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)器、電子封裝器件等。編輯ppt鋁基復(fù)合材料的基本成分鋁及其合金都適于作金屬基復(fù)合材料的基體，鋁基復(fù)合材料的增強(qiáng)物可以是連續(xù)的纖維，也可以是短纖維，也可以是從球形到不規(guī)則形狀的顆粒。目前鋁極復(fù)合材料增強(qiáng)顆粒材料有SiC、AL2O3、BN等，金屬間化合物如Ni-Al，F(xiàn)e-Al和Ti-Al也被用工作增強(qiáng)顆粒。編輯ppt鋁基復(fù)合材料的性能鋁基復(fù)合材料的性能取決于基體合金和增強(qiáng)物的特性、含量、分布等。與基體合金相比,鋁基復(fù)合材料具有許多優(yōu)良的性能。1低密度

2良好的尺寸穩(wěn)定性

3強(qiáng)度、模量與塑性增強(qiáng)體的加入在提高鋁基復(fù)合材料強(qiáng)度和模量的同時(shí),降低了塑性。4耐磨性高的耐磨性是鋁基復(fù)合材料(SiC、Al2O3增強(qiáng))的特點(diǎn)之一。編輯ppt5疲勞與斷裂韌性鋁基復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度一般比基體金屬高,而斷裂韌性卻下降。影響鋁基復(fù)合材料疲勞性能和斷裂的主要因素有:增強(qiáng)物與基體的界面結(jié)合狀態(tài)、基體與增強(qiáng)物本身的特性和增強(qiáng)物在基體中的分布等。6熱性能增強(qiáng)體和基體之間的熱膨脹失配在任何復(fù)合材料中都難以避免,為了有效降低復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù),使其與半導(dǎo)體材料或陶瓷基片保持熱匹配,常選用低膨脹的

合金作為基體和采用不同粒徑的顆粒制備高體積分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料。編輯ppt鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用1在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用鋁基復(fù)合材料在汽車工業(yè)的應(yīng)用研究起步最早。上個(gè)世紀(jì)

年代,日本豐田公司成功地用

復(fù)合材料制備了發(fā)動(dòng)機(jī)活塞。美國的

研制出用

顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制造汽車制動(dòng)盤,使其重量減輕了,而且提高了耐磨性能,噪音明顯減小,摩擦散熱快;同時(shí)該公司還用

顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制造了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞和齒輪箱等汽車零部件。用

復(fù)合材料制成的汽車齒輪箱在強(qiáng)度和耐磨性方面均比鋁合金齒輪箱有明顯的提高。鋁合金復(fù)合材料也可以用來制造剎車轉(zhuǎn)子、剎車活塞、剎車墊板、卡鉗等剎車系統(tǒng)元件。鋁基復(fù)合材料還可用來制造汽車驅(qū)動(dòng)軸、搖臂等汽車零件。編輯ppt2在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對材料性能提出了越來越高的要求,特別是航空航天領(lǐng)域要制造輕便靈活、性能優(yōu)良的飛機(jī)、衛(wèi)星等，鋁基復(fù)合材料恰能滿足這方面的要求。公司采用熔模鑄造工藝研制成

復(fù)合材料,用該材料代替鈦合金制造直徑達(dá)

、重

的飛機(jī)攝相鏡方向架,使其成本和重量明顯降低,導(dǎo)熱性提高。同時(shí)該復(fù)合材料還可用來制造衛(wèi)星反動(dòng)輪和方向架的支撐架。編輯ppt3在電子和光學(xué)儀器中的應(yīng)用鋁基復(fù)合材料,特別是

增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料,由于具有熱膨脹系數(shù)小、密度低、導(dǎo)熱性能好等優(yōu)點(diǎn),適合于制造電子器材的襯裝材料、散熱片等電子器件。

顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)完全可以與電子器件材料的熱膨脹相匹配,而且導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能也非常好。在精密儀器和光學(xué)儀器的應(yīng)用研究方面,鋁基復(fù)合材料用于制造望遠(yuǎn)鏡的支架和副鏡等部件。另外鋁基復(fù)合材料還可以制造慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的精密零件、旋轉(zhuǎn)掃描鏡、紅外觀測鏡、激光鏡、激光陀螺儀、反射鏡、鏡子底座和光學(xué)儀器托架等許多精密儀器和光學(xué)儀器。編輯ppt4在體育用品上的應(yīng)用鋁基復(fù)合材料可以代替木材及金屬材料來制作網(wǎng)球拍、釣魚竿、高爾夫球桿和滑雪板等。用

顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料制作的自行車鏈齒輪重量輕、剛度高、不易撓曲變形,性能優(yōu)于鋁合金鏈齒輪。編輯ppt鋁基復(fù)合材料的制造工藝鋁基復(fù)合材料的制備方法對材料的性能影響很大,其成本也取決于材料的制造工藝,因此研究和發(fā)展有效的制造工藝一直是鋁基復(fù)合材料的重要研究內(nèi)容。1粉末冶金法2高能-高速固結(jié)工藝3壓力浸滲工藝4反應(yīng)自生成法5液態(tài)金屬攪拌鑄造法6半固態(tài)攪拌復(fù)合鑄造編輯ppt鋁基復(fù)合材料編輯ppt—、長纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料1、硼—鋁復(fù)合材料特點(diǎn)：有優(yōu)異的疲勞強(qiáng)度，比強(qiáng)度和比模量高，尺寸穩(wěn)定性好，線膨脹系數(shù)與半導(dǎo)體芯片非常接近。硼纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料用于航天飛機(jī)主艙體龍骨桁架和支柱編輯ppt2、碳—鋁復(fù)合材料特點(diǎn)：碳纖維的長度與直徑比例對碳—鋁復(fù)合材料的性能有很大的影響（當(dāng)長徑比增大時(shí)，抗拉強(qiáng)度增大，增大到一定值時(shí)，抗拉強(qiáng)度又開始減少）編輯ppt3、碳化硅—鋁基復(fù)合材料特點(diǎn)：高導(dǎo)熱率，可調(diào)的熱膨脹系數(shù)，質(zhì)量不大，比剛度是所有電子材料中最大的，良好的氣密性，物理性能及力學(xué)性能都是各向同性的。編輯ppt4、氧化鋁—鋁復(fù)合材料特點(diǎn)：強(qiáng)度比較高，在室溫至450°C保持很高的穩(wěn)定性

應(yīng)用場合：（1）導(dǎo)彈彈尾的近蚌形鑄造（2）航空飛行囂著陸裝置（3）飛機(jī)的電子進(jìn)入門（4）簡單結(jié)構(gòu)形狀零件編輯ppt二、短纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料特點(diǎn)：在室溫和高溫下的彈性模量有較大的提高，但線膨脹系數(shù)由所下降，耐磨性改善，并具有良好的的導(dǎo)熱性。編輯ppt三、晶須和顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料特點(diǎn)：優(yōu)異的性能，制造方法簡單，增強(qiáng)體主要是碳化硅和氧化鋁。碳化硅：隨它的含量增加，抗拉強(qiáng)度和彈性模量都增加氧化鋁：比強(qiáng)度和比剛度高。碳化硅編輯ppt鋁基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢采用顆粒增強(qiáng)制備鋁基復(fù)合材料成本相對較低,原材料資源豐富,制備工藝簡單。選擇適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)顆粒與基體組合可制備出性能優(yōu)異的復(fù)合材料,具有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景?？梢灶A(yù)料,在現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展和技術(shù)水平的高要求下,顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料必將以其獨(dú)特優(yōu)勢在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。但同時(shí)也應(yīng)看到,顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合