復(fù)合材料的復(fù)合原理及界面

復(fù)合材料原理陳剛江蘇大學(xué)材料學(xué)院1第二章復(fù)合材料的復(fù)合原理及界面2第二章復(fù)合材料的復(fù)合原理及界面2.1復(fù)合原則2.2彌散增強(qiáng)及顆粒增強(qiáng)原理

2.3單向連續(xù)纖維增強(qiáng)原理

2.4短纖維增強(qiáng)原理2.5混雜增強(qiáng)原理2.6復(fù)合材料界面及其改性2.7復(fù)合材料界面表征3思考題根據(jù)連續(xù)纖維增強(qiáng)原理，舉例說明采用哪些措施可以保證復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能？?jī)?yōu)異的纖維性能、足夠的纖維體積分?jǐn)?shù)、與整體結(jié)構(gòu)配合的纖維排列、良好的界面結(jié)合、基體具有良好的塑性、基體性能均勻。42.4短纖維增強(qiáng)原理一、短纖維的作用特點(diǎn)及效應(yīng)二、高分子基復(fù)合材料增強(qiáng)原理三、金屬基復(fù)合材料增強(qiáng)原理四、陶瓷基復(fù)合材料增強(qiáng)原理5一、短纖維的作用特點(diǎn)及效應(yīng)短纖維的含義應(yīng)力傳遞理論彈性模量、強(qiáng)度與纖維長(zhǎng)度的關(guān)系61、短纖維的含義短纖維一般指長(zhǎng)徑比小于100的各種增強(qiáng)纖維。作用于復(fù)合材料的載荷不直接作用于纖維，而是先作用于基體材料并通過纖維端部與端部附近的纖維表面將載荷傳遞給纖維。對(duì)于短纖維復(fù)合材料，端頭效應(yīng)不可忽略，同時(shí)復(fù)合材料的性能是纖維長(zhǎng)度的函數(shù)。7短纖維上受力分析2rττσf+dσfσfdz假設(shè)：纖維中部的界面剪切應(yīng)力和纖維端部的正應(yīng)力為零。2、應(yīng)力傳遞理論81）應(yīng)力傳遞分析對(duì)于短纖維，最大應(yīng)力發(fā)生在纖維的中部（z=1/2）?？梢缘玫焦? lf/d=σfu/（2τy）其中l(wèi)f是臨界纖維長(zhǎng)度；d是纖維的直徑；σfu是纖維的強(qiáng)度；τy是沿纖維長(zhǎng)度的界面剪切應(yīng)力，等于基體的剪切屈服強(qiáng)度。9圖2-7纖維應(yīng)力沿纖維長(zhǎng)度分布l1<lf10纖維的應(yīng)力分布（徑向應(yīng)力和剪切應(yīng)力）。在纖維長(zhǎng)度大于載荷傳遞長(zhǎng)度時(shí)，復(fù)合材料的行為接近連續(xù)纖維復(fù)合材料。112）應(yīng)力分布的有限元分析圖2-8纖維和基體上的應(yīng)力分布情況123）平均纖維應(yīng)力表1平均應(yīng)力-最大應(yīng)力比133、復(fù)合材料的彈性模量和強(qiáng)度主要影響因素：纖維的長(zhǎng)徑比、體積分?jǐn)?shù)、成分和強(qiáng)度等。彈性模量與纖維長(zhǎng)徑比的關(guān)系見圖2-10。14圖2-10縱向彈性模量與纖維長(zhǎng)徑比的關(guān)系15復(fù)合材料的強(qiáng)度可以用混合法則來表示單向纖維復(fù)合材料的縱向應(yīng)力。當(dāng)纖維長(zhǎng)度短于臨界長(zhǎng)度時(shí)，最大纖維應(yīng)力小于纖維的平均斷裂強(qiáng)度，無(wú)論外加應(yīng)力多大纖維都不會(huì)斷裂。此時(shí)，復(fù)合材料的斷裂發(fā)生在基體或界面上，復(fù)合材料的強(qiáng)度近似為： σcu=τylVf/d+σmVm16當(dāng)纖維長(zhǎng)度大于臨界長(zhǎng)度時(shí)，纖維應(yīng)力可以達(dá)到平均強(qiáng)度。此時(shí)，可以認(rèn)為纖維應(yīng)力等于其強(qiáng)度，纖維將發(fā)生斷裂，復(fù)合材料的強(qiáng)度為： σcu=σfuVf+(σm)εf(1-Vf)其中(σm)εf是纖維斷裂應(yīng)變?yōu)棣艜r(shí)對(duì)應(yīng)的基體的應(yīng)力。17與連續(xù)纖維復(fù)合材料相似，我們可以得到最小體積分?jǐn)?shù)和臨界體積分?jǐn)?shù)Vmin和Vcrit。當(dāng)纖維的體積分?jǐn)?shù)小于Vmin，當(dāng)所有纖維斷裂時(shí)復(fù)合材料也不會(huì)斷裂。只有當(dāng)基體斷裂時(shí)，復(fù)合材料才會(huì)發(fā)生斷裂，此時(shí)的強(qiáng)度為： σcu=σmu(1-Vf)Vf<Vmin18二、高分子基復(fù)合材料增強(qiáng)原理基本特點(diǎn)（塑性基體）增強(qiáng)規(guī)律遇到的問題（界面結(jié)合）1920PEN/PET復(fù)合材料樣品斷面電鏡照片力學(xué)性能測(cè)試表明，PEN短纖維的加入提高了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、模量和斷裂強(qiáng)度，而韌性也略有提高。聚萘二甲酸乙二酯(PEN)/聚對(duì)苯二甲酸乙二脂(PET)21PEN纖維用量對(duì)復(fù)合材料強(qiáng)度和模量的影響22

PEN纖維長(zhǎng)度對(duì)復(fù)合材料強(qiáng)度和模量的影響23PEN纖維的加入對(duì)PET樹脂的結(jié)晶狀態(tài)沒有顯著影響，復(fù)合材料中PET以無(wú)定型狀態(tài)存在。用PEN短纖維與PET共混的方法能夠在一定程度上提高復(fù)合材料的斷裂強(qiáng)度與初始模量。由于復(fù)合材料中纖維與基體的粘結(jié)性能不夠理想，造成復(fù)合材料的力學(xué)性能隨纖維含量和長(zhǎng)度的變化規(guī)律尚不明顯。24三、金屬基復(fù)合材料增強(qiáng)原理基本特點(diǎn)（塑性基體）增強(qiáng)規(guī)律遇到的問題25制備出疏密均勻、有一定強(qiáng)度要求的硅酸鋁短纖維預(yù)制體;通過擠壓浸滲法制備鎂基復(fù)合材料。預(yù)制體的制備過程中粘結(jié)劑的選用非常重要，不僅需要提高預(yù)制體的強(qiáng)度和穩(wěn)定預(yù)制體的形狀以外,還能夠調(diào)整復(fù)合材料的界面結(jié)構(gòu)。26硅酸鋁短纖維增強(qiáng)AZ91D復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)多數(shù)纖維直徑為5～15μm,長(zhǎng)度約30～200μm。27復(fù)合材料的力學(xué)性能復(fù)合材料比AZ91D基體合金的抗拉強(qiáng)度平均提高了約18%，彈性模量平均提高了約58%。28透射電鏡分析表明：復(fù)合材料界面上可以發(fā)現(xiàn)很多的反應(yīng)產(chǎn)物，除了幾個(gè)納米大小的MgO顆粒和尖晶石MgAl2O4顆粒外，還有為數(shù)不少的MgP4顆粒。另外，在界面上還有尺寸較大的Mg2Si顆粒。但是，看不出這些界面反應(yīng)產(chǎn)物之間以及與纖維之間存在共格關(guān)系，說明它們之間很可能是以非共格的形式結(jié)合的。29氧化鋁短纖維增強(qiáng)鋁硅復(fù)合材料的凝固組織及斷口形貌(SEM)3031擠壓鑄造氧化鋁短纖維增強(qiáng)鋁硅合金復(fù)合材料，纖維分布均勻，氧化鋁纖維可作為初生硅和共晶硅非自發(fā)形核的襯底，細(xì)化了復(fù)合材料的組織。在氧化鋁短纖維增強(qiáng)鋁硅合金復(fù)合材料中，存在界面反應(yīng)。反應(yīng)程度適當(dāng)，可增強(qiáng)纖維與基體的結(jié)合，有利于提高材料的性能；反應(yīng)程度不足或過度，則會(huì)影響材料的性能。改進(jìn)制備工藝，宜從控制界面反應(yīng)和細(xì)化凝固組織著手，以獲得性能優(yōu)良的復(fù)合材料。32纖維的排列？界面結(jié)合？性能匹配？界面反應(yīng)？33四、陶瓷基復(fù)合材料增強(qiáng)原理基本特點(diǎn)（脆性基體）增強(qiáng)規(guī)律遇到的問題34SiCf/C-SiC復(fù)合材料的XRD譜及SEM照片Al2O3陶瓷罐中混合35SiCf/C-SiC復(fù)合材料不同溫度下氧化失重率與時(shí)間的關(guān)系36復(fù)合材料的氧化質(zhì)量損失率隨溫度的升高而變小，表明溫度越高復(fù)合材料的抗氧化性能越好。因?yàn)楦邷厥乖嚇颖砻嫜趸纬蒘iO2保護(hù)層的速度加快，有利于減少和阻礙氧氣對(duì)試樣中C相的進(jìn)一步氧化。因而氧化質(zhì)量損失率減小。37短纖維增強(qiáng)脆性基復(fù)合材料以其高性能低成本的特點(diǎn)在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。短纖維對(duì)基體裂紋擴(kuò)展的阻滯作用是提高短纖維復(fù)合材料強(qiáng)度和改善材料韌性的一個(gè)重要因素。同時(shí)由于短纖維的加入，大大增強(qiáng)了復(fù)合材料內(nèi)部的應(yīng)力分布的復(fù)雜性，增加對(duì)短纖維增強(qiáng)脆性基復(fù)合材料強(qiáng)度預(yù)測(cè)和破壞過程分析的難度。增強(qiáng)短纖維的長(zhǎng)徑比對(duì)復(fù)合材料的彈性性能、強(qiáng)度、破壞模式都有影響。38短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的斷裂模擬圖39長(zhǎng)徑比的增加可以提高脆性基體復(fù)合材料的峰值強(qiáng)度和剛度，當(dāng)其達(dá)到臨界長(zhǎng)徑比時(shí)，強(qiáng)度和剛度不再繼續(xù)增加；復(fù)合材料的韌性隨短纖維長(zhǎng)徑比的增加而增加；不同的短纖維長(zhǎng)徑比，會(huì)導(dǎo)致不同的裂紋擴(kuò)展路徑與材料失穩(wěn)破壞模式。40第二章復(fù)合材料的復(fù)合原理及界面2.1復(fù)合原則2.2彌散增強(qiáng)及顆粒增強(qiáng)原理2.3單向連續(xù)纖維增強(qiáng)原理2.4短纖維增強(qiáng)原理2.5混雜增強(qiáng)原理2.6復(fù)合材料界面及其改性2.7復(fù)合材料界面表征41思考題：1、如何使短纖維有序排列？2、短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)和不足分別有哪些？1、排列成預(yù)制件、逐層鋪設(shè)等。2、成本較低、制備相對(duì)容易；不足：纖維分布難以控制，復(fù)合材料的界面結(jié)合有待加強(qiáng)，相關(guān)增強(qiáng)機(jī)理有待完善。422.5混雜增強(qiáng)原理一、混雜增強(qiáng)的基本概念二、不同類型纖維混雜增強(qiáng)三、短纖維（晶須）+顆粒混雜增強(qiáng)四、不同類型（尺寸）的顆粒混雜增強(qiáng)43一、混雜增強(qiáng)的基本概念混雜增強(qiáng)復(fù)合材料最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代初，主要是混雜增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料。目的在于保持各組元材料優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，獲得優(yōu)良的綜合性能，既降低了成本，又提高了材料的實(shí)用性。混雜增強(qiáng)復(fù)合材料由于各種增強(qiáng)材料不同性質(zhì)的相互補(bǔ)充，特別是可以產(chǎn)生混雜效應(yīng)，將明顯提高或改善原單一增強(qiáng)材料的某些性能，同時(shí)也大大降低復(fù)合材料的原料費(fèi)用。44混雜效應(yīng)：利用各種不同材料之間的協(xié)同增強(qiáng)作用，在不同層次上對(duì)基體進(jìn)行強(qiáng)化、韌化等。除了各種混雜增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料外，目前在顆?；祀s增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料、纖維混雜增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料等方面均開展了比較充分的研究。45在制備混雜增強(qiáng)復(fù)合材料時(shí)，最不易解決的就是增強(qiáng)體均勻分布的問題。尺寸和形貌差距大的兩種增強(qiáng)體之間的混合更為制備成分均勻的復(fù)合材料帶來了一定難度。增強(qiáng)體組成和成分的復(fù)雜導(dǎo)致復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，以往建立的很多模型不能很好地描述混雜增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)行為。界面問題是制備組織均勻和性能優(yōu)良的復(fù)合材料的重要環(huán)節(jié)，需要加強(qiáng)建立完善的基體-增強(qiáng)相界面對(duì)性能影響的理論模型，從而有利于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。46目前制備混雜增強(qiáng)復(fù)合材料已取得了一系列研究成果，但仍然屬于技術(shù)探索和經(jīng)驗(yàn)積累的起步階段。在如何制備成分均勻的混雜增強(qiáng)復(fù)合材料、力學(xué)模型的建立以及界面研究等很多方面尚有待于進(jìn)行深入的研究。雖然混雜增強(qiáng)復(fù)合材料在工業(yè)上尚未得到廣泛的實(shí)際應(yīng)用，但是基于其優(yōu)異的性能，必將在高科技新材料應(yīng)用領(lǐng)域占有一席之地。47二、不同類型纖維混雜增強(qiáng)1、混雜纖維增強(qiáng)酚醛熱固性注塑料2、混雜纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料3、混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料4、混雜鋼纖維-聚丙烯纖維增強(qiáng)水泥481、混雜纖維增強(qiáng)酚醛熱固性注塑料采用混雜纖維對(duì)酚醛塑料增強(qiáng)，為兼顧材料耐熱性能和力學(xué)性能，應(yīng)考慮與玻纖摻混的纖維應(yīng)具有高的斷裂強(qiáng)度、高模量，并且耐熱。采用有機(jī)纖維與玻纖混雜，增強(qiáng)了酚醛熱固性注塑料，大幅度地提高了酚醛注塑料的力學(xué)性能。研究表明，混雜纖維更能阻礙裂紋的擴(kuò)展。49玻纖增強(qiáng)及混雜纖維增強(qiáng)酚醛注塑料斷口SEM照片50混雜纖維對(duì)酚醛塑料韌性的影響(粒料長(zhǎng)8～10mm)51由于應(yīng)力集中效應(yīng)，微裂紋一般是在纖維末端起始的，然后在界面上與基體分離。相鄰的微裂紋匯合成連續(xù)的裂紋，最后纖維的斷裂是由于外部拉應(yīng)力和相鄰纖維通過基體傳過來的剪應(yīng)力共同引起的。一般來說，離裂紋尖端不遠(yuǎn)就有纖維斷裂。當(dāng)裂紋尖端達(dá)到一個(gè)未斷裂的纖維時(shí)，界面脫膠和纖維拔出是裂紋擴(kuò)展的主要機(jī)理。522、混雜纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料采用新的混雜復(fù)合工藝，將不同形式的玻璃纖維、劍麻纖維、玻璃纖維氈與黃麻纖維氈用不同的混雜方式(I層內(nèi)，II夾芯)混雜增強(qiáng)聚丙烯。天然纖維復(fù)合材料由于其環(huán)保特性日益受到研究者的關(guān)注，但由于天然纖維本身力學(xué)性能較低，其復(fù)合材料力學(xué)性能相比玻璃纖維等合成纖維復(fù)合材料有較大的差距，尤其是沖擊韌性較低。將玻璃纖維和黃麻纖維用不同方式混雜增強(qiáng)聚丙烯,并對(duì)基體進(jìn)行改性，可望在保持組分材料優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，獲得優(yōu)良的綜合性能。5354麻纖維氈/短玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯的斷面形貌55563、混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料復(fù)合材料線芯鋁絞線是對(duì)普通鋼芯鋁絞線進(jìn)行的一場(chǎng)根本性的變化。采用拉擠工藝制備了一種碳/玻璃混雜纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合線芯。復(fù)合材料線芯的密度僅為1.76g/cm3，抗彎強(qiáng)度大于1600MPa，抗拉強(qiáng)度大于2000MPa。5758圖環(huán)氧樹脂復(fù)合線芯照片59隨著溫度范圍的增大，復(fù)合材料線芯的線膨脹系數(shù)逐漸減小，當(dāng)溫度高達(dá)310℃時(shí)，線膨脹系數(shù)為零。這主要是因?yàn)樘祭w維的線膨脹系數(shù)為負(fù)值，而且在復(fù)合材料中碳纖維的體積分?jǐn)?shù)(45%)和模量(230GPa)等都占有主導(dǎo)地位。整個(gè)復(fù)合材料線芯在縱軸方向的長(zhǎng)度隨溫度的升高而縮短。604、混雜鋼纖維-聚丙烯纖維增強(qiáng)水泥混雜纖維增強(qiáng)混凝土具有優(yōu)異的力學(xué)性能和耐久性能，研究較多的是碳纖維-聚丙烯纖維混雜、碳纖維-鋼纖維混雜、碳纖維-尼龍纖維混雜和鋼纖維-聚丙烯纖維混雜。纖維對(duì)混凝土的增強(qiáng)、增韌效應(yīng)可見，混雜纖維增強(qiáng)混凝土已成為當(dāng)前新興的研究領(lǐng)域。61鋼纖維增強(qiáng)是提高水泥砂漿韌性的一項(xiàng)有效措施，目前多數(shù)研究工作都采用單一尺寸鋼纖維作增強(qiáng)材料。由于水泥基材料(水泥凈漿、水泥砂漿、混凝土)具有多層次性特征，因此宜摻入不同尺寸的鋼纖維與基體各結(jié)構(gòu)層次相匹配，以達(dá)到從整體上優(yōu)化其力學(xué)性能的目的。混雜鋼纖維增強(qiáng)水泥砂漿是在優(yōu)化的基體中摻入不同尺寸的鋼纖維，以利用各種不同尺寸鋼纖維之間的協(xié)同增強(qiáng)作用，在不同層次上對(duì)基體進(jìn)行強(qiáng)化、韌化。622種不同直徑鋼纖維在水泥砂漿受荷破壞過程中起著不同的作用。在基體初裂階段，微細(xì)鋼纖維在基體中的間距更小，對(duì)微裂縫的橋接作用更大，因此相應(yīng)提高了水泥砂漿的斷裂能。隨著荷載的增加，微裂縫逐漸聚合成局部裂縫，而微細(xì)鋼纖維因長(zhǎng)度較短，對(duì)局部裂縫的橋接作用就不如中等直徑鋼纖維。荷載繼續(xù)增加，中等直徑鋼纖維與基體脫粘并逐漸被拔出，消耗了較多的能量，從而顯著提高了水泥砂漿的韌性。在整個(gè)破壞過程中不同直徑的鋼纖維作用互補(bǔ)，對(duì)于水泥砂漿的韌性存在協(xié)同效應(yīng)。63不同直徑鋼纖維的混雜對(duì)于水泥砂漿抗折強(qiáng)度的提高具有明顯的混雜效應(yīng)。在鋼纖維體積分?jǐn)?shù)一定的情況下，混雜鋼纖維對(duì)水泥砂漿力學(xué)性能的改善作用可優(yōu)于單一直徑鋼纖維。64鋼纖維的彈性模量高，價(jià)格較聚丙烯纖維高，但較碳纖維低。與素混凝土相比，鋼纖維對(duì)混凝土的抗壓強(qiáng)度并無(wú)明顯促進(jìn)作用，甚至還有所降低。鋼纖維密度大、造價(jià)較高、攪拌困難而不易于分散，有生銹問題，對(duì)于火災(zāi)引起的爆裂幾乎無(wú)效等，這些問題影響了其在建筑工程中的應(yīng)用。65聚丙烯纖維屬于合成纖維，它的價(jià)格最低，彈性模量低、變形大。聚丙烯纖維混凝土的研究在國(guó)外還是近20年的事，在我國(guó)則是近10年的事。聚丙烯纖維對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響不明顯，但可顯著提高混凝土的韌性、抗沖擊性能、阻裂性和高耐久性，延緩鋼筋銹蝕和抗熱爆性能等與韌性有關(guān)的物理性能。主要應(yīng)用于抗裂要求高、耐久性要求好和要求非磁性增強(qiáng)材料的一些場(chǎng)合，如地下室、水利工程、港口工程等等。66聚丙烯纖維物理力學(xué)性能指標(biāo)混凝土配合比注：為提高纖維與水泥砂漿的粘結(jié)力，已對(duì)纖維表面作適當(dāng)?shù)奶幚?7混凝土配合比（聚丙烯/鋼混雜增強(qiáng)）F摻量：硅粉摻量，摻量在5％～15％，比較經(jīng)濟(jì)。FDN摻量：高效減水劑摻量，為水泥重量的0.5～1.5%。68高性能混凝土的力學(xué)性能69混雜纖維混凝土具有良好的抗凍性、抗?jié)B性、抗硫酸鹽侵蝕和抵抗水浸泡對(duì)抗彎強(qiáng)度影響的能力?；祀s纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度均明顯高于素混凝土。該類復(fù)合材料把具有不同性能和優(yōu)點(diǎn)的纖維混雜，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，在不同層次和受荷階段發(fā)揮“正混雜效應(yīng)”來增強(qiáng)混凝土。70三、短纖維（晶須）+顆粒混雜增強(qiáng)圖1熱壓法制備的TiC+TiB/Ti復(fù)合材料組織71TiC、TiB混雜增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料的研究處在初級(jí)階段，制備方法主要有原位熱壓法、熔鑄法、自蔓延燃燒合成＋熔鑄技術(shù)?；祀s效應(yīng)將明顯提高或改善單一增強(qiáng)材料的某些性能，從而擴(kuò)大材料設(shè)計(jì)的自由度。進(jìn)一步探索反應(yīng)體系和工藝，使增強(qiáng)體的界面及形態(tài)最優(yōu)化，獲得最佳的力學(xué)性能。72Al2O3

短纖維和SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料復(fù)合材料的增強(qiáng)體為Al2O3

短纖維和SiC顆粒，顆粒尺寸為20μm。Al2O3短纖維和SiC顆粒的體積分?jǐn)?shù)分別為10%和20%，總體積分?jǐn)?shù)為30%。復(fù)合材料較易形成致密均勻的轉(zhuǎn)移膜，在制動(dòng)過程中能保證有較穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，且對(duì)材料的磨損有抑制作用。73混雜增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料的金相組織74增強(qiáng)相的引入改善了純鎂的強(qiáng)度但降低了其塑性。與純鎂相比，含有8%和18%增強(qiáng)相的復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度分別提高了近110%和170%。鎂基復(fù)合材料的阻尼性能遠(yuǎn)低于純鎂，位錯(cuò)阻尼和界面阻尼是純鎂及其復(fù)合材料中主要的阻尼機(jī)制。75四、不同類型（尺寸）的顆粒混雜增強(qiáng)SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料兼有高熱導(dǎo)率﹑低熱膨脹系數(shù)﹑低密度﹑高比強(qiáng)度和高比模量等優(yōu)點(diǎn)，在電子封裝﹑航空航天﹑光學(xué)儀器等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。TiB2顆粒在鋁合金熔體中具有良好的懸浮穩(wěn)定性，在TiB2+SiC混雜顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中，由于TiB2顆粒的存在，有效抑制了SiC顆粒的沉降行為。76表1ZL109合金基體成分將ZL109合金在電阻爐中熔化，當(dāng)熔體溫度上升到850℃后，再將按Ti與B摩爾比1?

2比例混合的K2TiF6

和KBF4

合成反應(yīng)鹽加入到高溫合金熔體中，同時(shí)加入少量Na3AlF6

和Sb作為反應(yīng)助劑和變質(zhì)劑，用攪