金属基复合材料的特性

2024-05-10 11:24

1. 金属基复合材料的特性

其特点在力学方面为横向及剪切强度较高,韧性及疲劳等综合力学性能较好,同时还具有导热、导电、耐磨、热膨胀系数小、阻尼性好、不吸湿、不老化和无污染等优点。例如碳纤维增强铝复合材料其比强度3~4×107mm,比模量为6~8×109mm,又如石墨纤维增强镁不仅比模量可达1.5×1010mm,而且其热膨胀系数几乎接近零。

金属基复合材料的特性

2. 金属基复合材料的介绍

金属基复合材料(Metal Matrix Composite,MMC)一般是以金属或合金为连续相而颗粒,晶须或纤维形式的第二相组成的复合材料。目前其制备和加工比较困难,成本相对较高,常用在航天航空和军事工业上。现在复合材料生产加工技术已经相对比较成熟,民用,商用领域均有使用。

3. 什么是金属基复合材料?

与非金属基复合材料相比,金属基复合材料的潜力尚未充分发挥,应用面比较窄,成熟的品种很少。这种情况一直到20世纪70年代中期才略有好转。1974年,美国材料咨询局第一次肯定了研制和使用金属基复合材料的正确性,表示对这项工作要重视和支持。这主要是航空、航天、能源工业的发展提出的一系列严格的要求,看来只有依赖金属基复合材料和精陶瓷才能够解决。金属基复合材料所用的增强剂除了石墨、硼(硼硅克)纤维外,还有高强度钢丝、高熔点合金丝(钨、钼)和晶须(氧化铝、碳化硅)等。这些纤维分别用来与铝、镁、钛、铜和镍钴基高温合金组成复合材料。
硼—铝复合材料的研制起步最早,取得了一定效果。这种材料用于航天飞机的中机身构架管,可减重80公斤。采用硼—铝复合材料的飞机为数不多,目前只有F—111、S—3A等,此外还有“阿特拉斯”导弹的壳体。
硼—铝复合材料最有希望的潜在用途是制造喷气发动机的压气机及风扇叶片,如用其代替钛合金可减重33%,节省成本45%左右。美国几家主要发动机公司如普拉特•惠特尼、通用电器、TRW等均进行过硼—铝复合材料风扇叶片的研究。JT8D发动机上试用硼—铝压气机叶片,工作温度达到300℃,此外,在TF—41—P3发动机上还试用了铍—铝压气机叶片。
石墨—铝复合材料也具有很高的比强度和比模量,适合直升机、导弹、坦克和突击浮桥使用。CH47直升机的传动机,采用了多层石墨—铝护板,大大减少了振动噪音,此外石墨—铝和石墨—镁将被用在人造卫星和大型空间结构上,如卫星支撑架、平面天线体、可折式抛物面天线助等。
镍基和钴基高温合金使用高熔点钼、钨丝式晶须增强后成为耐热复合材料。这项工作在许多国家开展多年,目的是为了满足工作温度和载荷日益提高的先进涡轮发动机的需要。利用这种耐热复合材料制成实心涡轮叶片,可以提高涡轮的温度和转数,减少涡轮级数和冷却气体的消耗,为改进发动机创造了条件。采用加有二氧化钍和碳化铪的钨丝增强复合材料,工作温度为1160~1200℃,至少比目前的涡轮工作温度提高100℃。
利用氧化铝晶须毡或单晶纤维增强熔点钼钨后,可以耐更高的温度,在1650℃时的强度为钨的两倍,作为火箭喷口材料已通过试验。
以钢板为基体的各种层压板也是一种通用的复合材料。例如波音767和757飞机上采用的一种包不锈钢铝板,可以代替钛合金作为发动机的防火材料,重量轻而价格低。
另一种是以钢板为基、多孔青铜的中间层、聚四氟乙烯塑料为表面层的三层复合材料,可用于制造载重汽车底盘衬套、机床导轨和在高温腐蚀介质中工作的轴承。
超导电缆也是一种复合材料,它是以铜—锡合金为基体,埋人295根铌线后组成,经过扩散处理在界面形成七微米厚的Nb2Sn金属化合物,它具有超导性,可以用于制造磁悬浮高速列车、核聚变反应堆电磁铁、储能超导感应器、超导发电机等新产品。

什么是金属基复合材料?

4. 金属复合材料的介绍

金属复合材料,是指利用复合技术或多种、化学、力学性能不同的金属在界面上实现冶金结合而形成的复合材料,其极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能,因而被广泛应用到产品广泛应用于石油、化工、船舶、冶金、矿山、机械制造、电力、水利、交通、环保、压力容器制造、食品、酿造、制药等工业领域。

5. 什么事金属基复合材料

找了点资料,希望对你有用。

基本信息
  metal matrix composite
  以金属或合金为基体,并以纤维、晶须、颗粒等为增强体的复合材料。按所用的基体金属的不同,使用温度范围为350~1200℃。其特点在力学方面为横向及剪切强度较高,韧性及疲劳等综合力学性能较好,同时还具有导热、导电、耐磨、热膨胀系数小、阻尼性好、不吸湿、不老化和无污染等优点。例如碳纤维增强铝复合材料其比强度3~4×107mm,比模量为6~8×109mm,又如石墨纤维增强镁不仅比模量可达1.5×1010mm,而且其热膨胀系数几乎接近零。

分类
  金属基复合材料按增强体的类别来分类,如纤维增强(包括连续和短切)、晶须增强和颗粒增强等,按金属或合金基体的不同,金属基复合材料可分为铝基、镁基、铜基、钛基、高温合金基、金属间化合物基以及难熔金属基复合材料等。由于这类复合材料加工温度高、工艺复杂、界面反应控制困难、成本相对高,应用的成熟程度远不如树脂基复合材料,应用范围较小。

金属基复合材料 是以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、铍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。是令人注目的航空航天用高温材料,可用作飞机涡轮发动机和火箭发动机热区和超音速飞机的表面材料。目前不断发展和完善的金属基复合材料以碳化硅颗粒铝合金发展最快。这种金属基复合材料的比重只有钢的1/3,为钛合金的2/3,与铝合金相近。它的强度比中碳钢好,与钛合金相近而又比铝合金略高。其耐磨性也比钛合金、铝合金好。目前已小批量应用于汽车工业和机械工业。在5~15年内有商业应用前景的是汽车活塞、制动机部件、连杆、机器人部件、计算机部件、运动器材等。金属基复合材料存在的主要问题是金属复合材料制造工艺复杂、造价昂贵,尚未能在工业规模生产中应用。

什么事金属基复合材料

6. 金属基复合材料的分类

金属基复合材料按增强体的类别来分类,如纤维增强(包括连续和短切)、晶须增强和颗粒增强等,按金属或合金基体的不同,金属基复合材料可分为铝基、镁基、铜基、钛基、高温合金基、金属间化合物基以及难熔金属基复合材料等。由于这类复合材料加工温度高、工艺复杂、界面反应控制困难、成本相对高,应用的成熟程度远不如树脂基复合材料,应用范围较小。

7. 金属基复合材料重要的制造方法有哪些

金属基复合材料重要的制造方法有哪些
1、国内外复合复合材料的生产方式主要有固—液相结合法、固相间结合法、叠板热轧法、扩散压接法、堆焊法、堆焊热轧法等。最常见的固相间结合法是爆炸焊接和热轧轧制。
爆炸焊接不锈复合钢板的方法在国内外的开发和应用均起步稍晚。60年代开发,70年代发展成熟,进入商业化生产。
2、轧制不锈复合钢复合钢板的方法早在20世纪30年代就引起了一些研究者的关注,轧制复合分为热轧复合和冷轧复合。这种复合法产量高,尺寸精度高,工艺及装备较为成熟,但往往要进行表面处理和退火强化处理,

金属基复合材料重要的制造方法有哪些

8. 金属复合材料的概念、性能及用途

(1)名词定义:结合两种或两种以上不同相的物质以物理方式结合而成,撷取各组成成分的优点,以构成需要之结构材。这些材料也必须合于下列四样条件:a.必须由人类制造成(此有别于一些已存在于自然界中的天然复合材料,如木材)。b.必须由两种或两种以上化性不同的物质所组成。c. 每一组成物质均具有三度空间的体积(因为由薄片相压或焊接所成者不属此类)。d.必须具有一些特殊的性质,而此种性质不是各个组成物质本来所有的。(2)复合材料包括三大领域:金属基复合材料MetalMatrix Composites(MMC’s)、陶瓷基复合材料Ceramic MatrixComposites(CMC’s)与高分子复合材料Polymer MatrixComposites(PMC’s包括热固性与热塑性)等,目前我们使用的是高分子复合材料,其中以碳纤维用于复合材料中而较传统玻璃纤维之复合材料具更佳之物理特性,特称为高性能复合材料(ACM Advanced Composite Material)。