材料原理及其应用精选PPT.ppt

《材料原理及其应用精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料原理及其应用精选PPT.ppt（13页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、材料原理及其应用第1页，此课件共13页哦定义：以金属或合金为基体与纤维、晶须、颗粒等增强体组成的复合定义：以金属或合金为基体与纤维、晶须、颗粒等增强体组成的复合物。物。金属基复合材料的使用温度范围为金属基复合材料的使用温度范围为3501200。其特点在。其特点在力学力学方面为横向及方面为横向及剪切强度剪切强度较高，较高，韧性韧性及疲劳等综合及疲劳等综合力学性能力学性能较好，较好，同时还具有同时还具有导热导热、导电导电、耐磨耐磨、热膨胀系数热膨胀系数小、阻尼性好、不吸小、阻尼性好、不吸湿、不湿、不老化老化和无污染等优点。例如碳纤维增强铝复合材料其和无污染等优点。例如碳纤维增强铝复合材料其比强比强

2、度度34107mm，比模量比模量为为68109mm，又如石墨纤维增强镁不，又如石墨纤维增强镁不仅比模量可达仅比模量可达1.51010mm，而且其热膨胀系数几乎接近零。，而且其热膨胀系数几乎接近零。第2页，此课件共13页哦金属基复合材料的研究进展及应用金属基复合材料的研究进展及应用 目前应用的复合材料主要有金属基、无机非金属基目前应用的复合材料主要有金属基、无机非金属基和高分子基三大类。但是由于金属基复合材料价格昂贵，和高分子基三大类。但是由于金属基复合材料价格昂贵，主要用于航空航天和军事领域，一般工业领域不多见。而主要用于航空航天和军事领域，一般工业领域不多见。而由于铝基复合材料的优良的综合性

3、能，使得铝基复合材料由于铝基复合材料的优良的综合性能，使得铝基复合材料在金属基复合材料中应用最为广泛。在金属基复合材料中应用最为广泛。第3页，此课件共13页哦金属基复合材料按增强体的类别来分类，如纤维增强金属基复合材料按增强体的类别来分类，如纤维增强(包括连续和短切包括连续和短切)、晶须增强和颗粒增强等，按金属或合、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金基体的不同，金属基复合材料可分为铝铝基、基、镁镁基、基、铜铜基、基、钛钛基、基、高温合金高温合金基、基、金属间化合物金属间化合物基以及基以及难熔金属难熔金属基基复合材料等。由于这类复合材料加工温度高、工艺复杂、复合

4、材料等。由于这类复合材料加工温度高、工艺复杂、界界面反应面反应控制困难、成本相对高，应用的成熟程度远不如控制困难、成本相对高，应用的成熟程度远不如树脂基复合材料树脂基复合材料，应用范围较小。，应用范围较小。第4页，此课件共13页哦金属与合金的种类繁多，金属基体的正确选择对能否组合和发挥基体金金属与合金的种类繁多，金属基体的正确选择对能否组合和发挥基体金属和增强物质性能特点，获得预期的优异综合性能要求十分重要。在选属和增强物质性能特点，获得预期的优异综合性能要求十分重要。在选择基体金属时应该考虑以下几个方面：择基体金属时应该考虑以下几个方面：第一、金属基复合材料的使用要求；第一、金属基复合材料的

5、使用要求；第二、金属基复合材料的组成特点；第二、金属基复合材料的组成特点；第三、基体金属与增强物得相容性。第三、基体金属与增强物得相容性。第5页，此课件共13页哦由于树脂基复合材料通常只能在由于树脂基复合材料通常只能在350以下的不同以下的不同温度范围内使用。近些年来正在迅速开发研究适用温度范围内使用。近些年来正在迅速开发研究适用于于3501200使用的各种金属基复合材料。使用的各种金属基复合材料。金属基复合材料除了和树脂基复合材料同样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。是不燃、不

6、吸潮、导热导电性好、抗辐射。是令人注目的令人注目的航空航天航空航天用用高温材料高温材料，可用作，可用作飞机飞机涡涡轮发动机轮发动机和和火箭发动机火箭发动机热区和超音速飞机的表热区和超音速飞机的表面材料。面材料。第6页，此课件共13页哦常用金属基复合常用金属基复合材料的性能及应用材料的性能及应用第7页，此课件共13页哦第一：金属陶瓷第一：金属陶瓷金属陶瓷是金属和陶瓷组成的非均匀质材料。金属陶瓷是金属和陶瓷组成的非均匀质材料。其中，碳化物金属陶瓷是应用最广泛的金属陶瓷。金属陶瓷材料的热稳定性其中，碳化物金属陶瓷是应用最广泛的金属陶瓷。金属陶瓷材料的热稳定性和抗氧化能力较好，韧性高，可以作为高速切削

7、根据材料。和抗氧化能力较好，韧性高，可以作为高速切削根据材料。第二：纤金属维增强金属基复合材料第二：纤金属维增强金属基复合材料纤维增强复合材料有比强度高，比模量高和高温等优点。纤维增强复合材料有比强度高，比模量高和高温等优点。纤金属维增强金属基复合材料特别适合于用做航天飞机主舱骨架支柱、发动机纤金属维增强金属基复合材料特别适合于用做航天飞机主舱骨架支柱、发动机叶片、尾翼等。叶片、尾翼等。第8页，此课件共13页哦第三：细粒和晶须增强金属复合材料第三：细粒和晶须增强金属复合材料细粒和晶须增强金属复合材料具有极高的比强度和比模量。细粒和晶须增强金属复合材料具有极高的比强度和比模量。广泛应用于军工行业

8、。例如：导弹飞翼、飞机部件、制造轻质广泛应用于军工行业。例如：导弹飞翼、飞机部件、制造轻质装甲等等。装甲等等。汽车工业的发动机活塞、制动件、喷油嘴等等。汽车工业的发动机活塞、制动件、喷油嘴等等。第9页，此课件共13页哦金属基复合材料还可用作金属封装材料金属基复合材料还可用作金属封装材料电子封装：就是安装集成电路内置芯片外用的管壳电子封装：就是安装集成电路内置芯片外用的管壳简单的说就是电子产品的保护罩，让电子产品免受外界环境的影简单的说就是电子产品的保护罩，让电子产品免受外界环境的影响。响。第10页，此课件共13页哦 我国金属基复合材料的研究起步仅落后于美、日等国不到五年。鉴于国际上我国金属基复

9、合材料的研究起步仅落后于美、日等国不到五年。鉴于国际上金属基复合材料尚未大规模生产，因此目前差距不大。目前主要集中在以轻金属金属基复合材料尚未大规模生产，因此目前差距不大。目前主要集中在以轻金属（如铝、镁、钛）等为基体的复合材料研究，少量研究致力于铜、铁、铅基体的（如铝、镁、钛）等为基体的复合材料研究，少量研究致力于铜、铁、铅基体的复合材料。增强的形式包括连续纤维、短纤维、晶须和颗粒。鉴于国际的发展趋复合材料。增强的形式包括连续纤维、短纤维、晶须和颗粒。鉴于国际的发展趋势侧重于非连续的颗粒、晶须和短纤维方面，因此我国的研究也早已转向这方面。势侧重于非连续的颗粒、晶须和短纤维方面，因此我国的研究

10、也早已转向这方面。但在关于其理论基础性研究的理论深度上与国外有一定的差距，特别是在原子、但在关于其理论基础性研究的理论深度上与国外有一定的差距，特别是在原子、分子水平上深入认识界面的结构方面不够，这主要是缺少先进的分析表征手段和分子水平上深入认识界面的结构方面不够，这主要是缺少先进的分析表征手段和物理学家的介入不够有关。另外，复合材料可持续发展及其实用化降低成本的要物理学家的介入不够有关。另外，复合材料可持续发展及其实用化降低成本的要求使金属基复合材料的再生问题显得尤为重要，应该加强对金属基复合材料的再求使金属基复合材料的再生问题显得尤为重要，应该加强对金属基复合材料的再生研究工作。对于大批量

11、生产的复合材料讲，轧制复合是特别有效的复合方法。生研究工作。对于大批量生产的复合材料讲，轧制复合是特别有效的复合方法。无论采用热轧还是冷轧，在不同的材料复合中都在广泛的研究和应用。其适用性无论采用热轧还是冷轧，在不同的材料复合中都在广泛的研究和应用。其适用性和经济性是其它复合方法所不能比拟的。和经济性是其它复合方法所不能比拟的。结束语结束语第11页，此课件共13页哦 总之，我国对复合材料科学研究总之，我国对复合材料科学研究正方兴未艾，目前的科学研究正向着正方兴未艾，目前的科学研究正向着使复合材料廉价和提高可靠性方面发使复合材料廉价和提高可靠性方面发展，以加强复合材料与其他传统材料展，以加强复合材料与其他传统材料的竞争优势。的竞争优势。第12页，此课件共13页哦第13页，此课件共13页哦