金属陶瓷基复合材料讲稿.ppt
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1、2022/10/17关于金属陶瓷基复合关于金属陶瓷基复合关于金属陶瓷基复合关于金属陶瓷基复合材料材料材料材料第一页,讲稿共二十五页哦2022/10/1722022/10/175.2.1 概述概述金属基复合材料金属基复合材料(MMC)定义定义金属基体的作用:金属基体的作用:固结增强体固结增强体 传递和承受载荷传递和承受载荷 赋予形状,可加工性赋予形状,可加工性 影响材料强度、刚度等性能影响材料强度、刚度等性能性能优势:性能优势:资源丰富资源丰富 模量、耐热性高模量、耐热性高 强度高、可强化强度高、可强化 塑性、韧性好塑性、韧性好 光、电、磁、热、弹等性能优良光、电、磁、热、弹等性能优良复合材料基
2、体共有的特性和功能第二页,讲稿共二十五页哦2022/10/1732022/10/175.2.2 金属基体金属基体(1)常用金属基体常用金属基体 包括:包括:铝、镁、钛、铜、铝、镁、钛、铜、金属间化合物和高温合金金属间化合物和高温合金 常用金属基体有:常用金属基体有:铝及其合金铝及其合金 镁及其合金镁及其合金 钛及其合金钛及其合金 铜及其合金铜及其合金 金属间化合物和镍及其合金金属间化合物和镍及其合金 不锈钢不锈钢现代武器装备的基础性材料,纳入国家重大基础材料研究范畴。第三页,讲稿共二十五页哦2022/10/1742022/10/175.2.2 金属基体金属基体(2)不同基体的金属基结构复合材料
3、的使用温度范围不同基体的金属基结构复合材料的使用温度范围 铝、镁及其合金使用温度铝、镁及其合金使用温度450;钛合金钛合金450650;金属间化合物和镍其、铁基耐热合金金属间化合物和镍其、铁基耐热合金6501200。第四页,讲稿共二十五页哦2022/10/1752022/10/17(3)(3)功能复合材料的金属基体功能复合材料的金属基体电子工业电子工业:SiC/Al,SiC/Cu;Cf/Al;Cf/Cu等等等等耐磨零件耐磨零件:碳化硅,氧化铝颗粒,晶须等碳化硅,氧化铝颗粒,晶须等用作集电和电触头用作集电和电触头:SiC,金属丝,石墨颗粒增强铝,铜等,金属丝,石墨颗粒增强铝,铜等耐腐蚀电池极板耐
4、腐蚀电池极板:石墨碳纤维增强铅合金等石墨碳纤维增强铅合金等第五页,讲稿共二十五页哦2022/10/1762022/10/175.2.3 金属基复合材料金属基复合材料重要体系重要体系 Al2O3/(Al、Mg)主要特点主要特点 高的比强度、比模量;高的比强度、比模量;好的韧性;好的韧性;比聚合物高的使用温度。比聚合物高的使用温度。第六页,讲稿共二十五页哦2022/10/1772022/10/175.2.3 金属基复合材料金属基复合材料5.2.3.1 制造方法制造方法(1 1)固态制造工艺)固态制造工艺 粉末合金法粉末合金法 固态热压法固态热压法 热等静压法热等静压法 热轧法热轧法 热挤压法热挤压
5、法 热拉拔法热拉拔法 爆炸焊接法爆炸焊接法第七页,讲稿共二十五页哦2022/10/1782022/10/175.2.3.1 制造方法制造方法(2 2)液态制造工艺)液态制造工艺 真空压力浸渍法真空压力浸渍法 液态金属浸渍法液态金属浸渍法 热喷涂法热喷涂法 挤压铸造法挤压铸造法 共喷沉淀法共喷沉淀法 液态金属搅拌铸造法液态金属搅拌铸造法第八页,讲稿共二十五页哦2022/10/1792022/10/17(3 3)原位法)原位法 定向凝固法定向凝固法 反应自生成法反应自生成法(4 4)其他制造工艺)其他制造工艺 原位自生成法原位自生成法 物理气相沉积法物理气相沉积法 化学镀化学镀 电镀电镀 复合镀复
6、合镀 自蔓延自蔓延大功率电子束物理气相沉积大功率电子束物理气相沉积 磁控溅射源的物理气相沉积磁控溅射源的物理气相沉积 电弧离子镀电弧离子镀 凝胶的自蔓延燃烧凝胶的自蔓延燃烧 第九页,讲稿共二十五页哦2022/10/17102022/10/175.2.3.2 金属基复合材料的性能金属基复合材料的性能 (1)组成相的要求组成相的要求 (2)热处理性能;热处理性能;(3)力学性能力学性能;(4)热学性能热学性能;(5)抗蠕变性能抗蠕变性能;(6)磨损性能;磨损性能;(7)电学性能电学性能第十页,讲稿共二十五页哦2022/10/17112022/10/17 5.2.3.3 金属基复合材料金属基复合材料
7、的应用的应用Bf/Al 用作航天飞机部件用作航天飞机部件;Cf/Al用作用作NASA空间望远镜的天空间望远镜的天线支架线支架;FP-Al2O3f/(Al,Mg)用作汽车部件和用作汽车部件和内燃机连杆等等内燃机连杆等等第十一页,讲稿共二十五页哦2022/10/17122022/10/17铝合金在飞机上的应用铝合金在飞机上的应用第十二页,讲稿共二十五页哦2022/10/17132022/10/175.3 陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料5.3.1 常用陶瓷基体材料常用陶瓷基体材料(1 1)氧化物陶瓷)氧化物陶瓷 氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷 氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷(2 2)氮化物陶瓷)氮化物陶瓷 氮化硅陶瓷氮化
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