金属基复合材料的应用

由于金属基复合材料具有的一些优异性能,已愈来愈受到人们的关注。本文较详细地介绍了该领域的应用现状和发展趋势。主要包括金属基复合材料在宇航、航空、兵器及民用工业中的应用情况,并对金属基复合材料的     

金属基复合材料的应用与展望

<正> 新材料的发展总是为两个常常相互抵触的要求所推动:一是改善性能,二是降低材料或零件的成本。这两方面的改善都会提高产品竞争性。在大多数航空航天产品中,最主要的要求是减轻结构的重量。在许多情况下,零件的刚度是关键的,即失效是由弹性失稳所引起。图1比较了某些常规结构材料的性能。这些材料具有相同的比刚度和比强     

连续纤维增强金属基复合材料界面区域微观力学特性的研究

利用显微力学探针研究了Ｐ－５５／Ａｌ－０．３４ｗｔ％Ｔｉ连续纤维增强金属基复合材料界面区域的微观力学特性，结果表明，存在一宽度为１５μｍ的界面区域，其模量介于纤维与基体之间，为１２０ＧＰａ左右；硬度高于基体，为３．８ＧＰａ左右。界面区模量的升高是由于界面相的存在和高模量纤维的约束作用。通过同心圆柱力学模型对实验结果进行了分析，在界面区域存在ＣＴＥ残余应力，界面区域基体发生塑变，使残余应力得以松驰，这导致界面区域硬度的升高，并且减少了微裂纹产生的可能性。     

金属基复合材料韧性的研究现状

<正> 1 前言 近年来,由于金属基复合材料的力学性能显著优于普通合金而引起了科研部门和工业部门的广泛兴趣。金属基复合材料的性能改善还包括许多使用性能,如耐高温、耐辐射、抗氧化等,这一些性能足可以和聚合物材料竞争。目前正在研究的金属基复合材料     

涂层Ti纤维增强TiAl基复合材料

研究了涂覆Ａｌ_２Ｏ_３的Ｔｉ纤维增强γ－ＴｉＡｌ基复合材料，分析了界面结构和力学性能特征。结果表明，采用物理气相沉积法在Ｔｉ纤维表面涂覆Ａｌ_２Ｏ_３增强ＴｉＡｌ基复合材料，使ＴｉＡｌ合金的弯曲强度从４４９ＭＰａ提高到５７３ＭＰａ，即提高了２８％；弯曲挠度变化不明显；Ｔｉ纤维与ＴｉＡｌ基体间的界面反应层厚度由原来的３０μｍ减小到２０μｍ。     

界面耗能与纤维增强金属基复合材料的耐磨性

利用挤压铸造制备了Ａｌ＿２Ｏ＿３短纤维增强铝合金复合材料，研究了这种材料的界面对其耐磨性的影响。结果表明，在复合材料中，纤维与基体结合良好，并对铝合金具有增强作用；复合材料的界面可阻滞裂纹扩展，复合材料具有优异的耐磨性；基体中的合金元素有利于形成良好的界面，改善复合材料的耐磨性。     

纤维增强陶瓷基复合材料的发展

本文概述了高技术关键材料——纤维/陶瓷复合材料的发展。对纤维/陶瓷复合材料发展中出现的问题和当前研究的方向进行了综合评述。     

日本金属基复合材料的研究与应用

综述了日本在金属基复合材料方面的研究及应用状况。由于工业界、大学及国立研究机构的共同参与并注重能工业化应用的材料及工艺的研究,使日本在某些复合材料的工业化生产上达到了世界领先水平。在复合材料的基体成分及组织优化、润湿性及凝固特性等基础研究方面也有较多研究成果。     

稀土在金属基复合材料中的应用

稀土在金属材料冶炼和各种复合材料制备中具有广泛应用。论述了稀土在金属基复合材料中的应用现状,分析了稀土在改善金属基复合材料增强体和基体表面、界面性能过程中的作用机理,指出了稀土元素用于金属基复合材料可以提高金属基体与增强相的润湿性,促进金属基体的细化,并有一定的脱氧脱硫净化界面的作用。总结提出了稀土在采用不同工艺制备的金属基复合材料中的添加方法及选用原则。     

反应喷射沉积金属基复合材料的研究现状

对反应喷射沉积的基本原理、目前开发出的几种工艺类型及制得的金属基自生复合材料性能和应用现状进行了综述，并提出了今后的发展方向。     

金属封装陶瓷复合装甲研究进展

传统的陶瓷-金属复合装甲为简单的双层结构,其中陶瓷作为迎弹面板,金属作为能量吸收背板,这种结构的明显不足是其抗多发弹能力差。用金属将陶瓷包裹起来是提高装甲抗多发弹能力的一个有效方法,封装金属为陶瓷提供了最大程度的结构限制,因而有助于提高复合装甲抗多发弹的能力。主要介绍目前制备金属封装陶瓷复合装甲的方法,探讨其中的关键技术。     

基体特性对钨丝增强复合材料中剪切应力的影响

采用ANSYS程序计算研究脉冲加载下不同屈服强度、弹性模量基体对钨丝增强复合材料两相间剪切应力的变化特征。研究发现,在复合材料设计时应考虑基体力学特性对复合材料性能的影响。选择屈服强度高、弹性模量低的基体,可降低增强相钨丝中的剪切应力,在侵彻过程中有利于保持钨丝的完整性,从而提高侵彻能力。     

激光直接金属快速成形技术的研究进展

激光直接金属快速成形技术既是快速成形基本原理与激光加工技术精华的集成,又是快速成形领域研究与发展的必然趋势。系统地介绍国外5种和国内3种最具有代表性的激光直接金属快速成形技术的最新研究进展,分析这几种技术的主要优点和不足之处,指出其目前存在的问题和今后主要的研究方向。研究表明,金属零件激光直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,在航空航天、能源动力、机电工程、仪器仪表、军事武器装备及医疗卫生等领域都具有广阔的应用前景。     

碳化硅颗粒增强铝基复合材料的SiC体积比测定

在内耗法研究SiCp／Al复合材料阻尼性能的基础上,利用超声衰减法研究该复合材料的阻尼性能。通过分 析超声衰减系数α随测试频率f和SiC体积比的变化规律,提出一种用超声波探伤仪测定材料超声衰减系数确定 SiCp／Al复合材料中SiC体积比的方法。     

搅拌方法对Ni/TiN复合镀层微观结构和耐磨性能的影响

采用机械搅拌-电沉积和超声搅拌-电沉积复合方法,在20钢基体表面制备Ni/TiN复合镀层。利用扫描电镜(SEM)和摩擦磨损试验机对复合镀层进行研究。结果表明:当机械搅拌速率为400 r/mim时,Ni/TiN复合镀层的TiN粒子复合量的质量分数为9.8%,显微硬度为871HV;当超声波功率为300 W时,Ni/TiN复合镀层的TiN粒子复合量的质量分数为10.9%,显微硬度为926HV。在机械搅拌-电沉积制得的Ni/TiN复合镀层中,表面颗粒的粒径在3μm左右,而超声搅拌-电沉积制备镀层,表面颗粒的平均粒径为1μm。采用超声搅拌-电沉积制备Ni/TiN复合镀层,耐磨性能优于机械搅拌-电沉积制备的镀层。     

碳涂层对SiC纤维增强钛基复合材料界面显微结构及性能的影响

研究涂碳的SiC(C)/Ti-6Al-4V和无涂碳的SiC/Ti-6Al-4V材料的界面结构以及结合强度。结果表明:碳涂层阻止了径向纤维间的相互作用,该涂层界面反应物只是TiC,这些产物包含邻近碳涂层生成的细小晶粒和邻近金属基体生成的粗大晶粒;在无涂碳界面上,相邻纤维一侧产生的是TiC薄层,毗邻金属基体产生的是TiC和Ti5Si3晶粒组成的厚混合物,晶粒的大小从纤维到基体逐渐增大。涂炭和无涂碳复合材料的界面结合强度分别是(118.2±4.24),(230±6.28)MPa,证明碳涂层在纤维和基体之间提供了一个弱结合界面。涂碳纤维复合材料的界面结合发生在涂碳层和反应层之间,而无涂碳发生在纤维和反应层之间。     

纳米复合镀层的研究现状

概述了纳米复合镀层的制备工艺条件、纳米复合镀层的沉积机理、纳米颗粒在复合镀层中的作用机制以及纳米复合镀层在耐磨、减摩及耐高温方面的应用。     

铝合金表面激光熔敷耐热涂层工艺研究

采用激光熔敷方法在铝合金表面制备一层金属陶瓷耐热涂层。借助金相显微镜,扫描电镜能谱等方法,研究在不同激光工艺参数下熔敷层的界面和表面;对比不同激光输入能量时涂层稀释率的变化;不同成分激光熔敷层的组织形态及成分分布。结果表明:激光熔敷层显微组织为垂直界面方向的树枝晶;激光熔敷金属陶瓷粉末时,氧化锆陶瓷含量在涂层中呈梯度分布,而未呈现分层现象。     

铝基钎料在碳化硅颗粒增强铝基复合材料上的润湿性研究

采用多种铝基钎料进行了在SiC陶瓷、6 0 6 1铝合金及SiCp/6 0 6 1复合材料上的润湿性试验。研究了润湿性的影响因素 ,并分析了润湿机理和界面微观特征。试验结果为实现SiC颗粒增强铝基复合材料的钎焊连接提供了理论基础。     

纳米相增强铜基复合材料制备技术的研究进展

综述了原位反应合成法、内氧化法、大塑性变形法、机械合金化法、粉末冶金法5类制备工艺的机理、特点和研究现状。原位反应合成法具有浸润性好,界面清洁等优点,但制备工艺成本高,不适于规模化生产;内氧化工艺简单、成本低,但容易造成组织缺陷;大塑性变形工艺可制备粒度可控性好,界面清洁的复合材料,但粒度分布不均匀;机械合金化工艺简单易行、产量高,但粒径分布宽,易混入杂质;粉末冶金工艺制得的产品界面反应少、分布均匀、可以进行机加工,但生产工艺复杂、成本高,复合材料界面容易受到污染。最后还探讨了纳米相增强铜基制备技术未来的发展趋势。