鋁基復合材料的發(fā)展現狀與研究

1、鋁基復合材料的發(fā)展現狀與研究摘要：隨著現代生產技術的發(fā)展，對材料的性能要求越來越高，目前，鋁基復合材料由于其優(yōu)良的性能已經成為現時研究的熱點。闡述了鋁基復合材料的基本性能及應用情況，總結了近幾年關于鋁基復合材料的主要研究成果與發(fā)展趨勢。關鍵詞：鋁基復合材料材料性能研究成果趨勢DevelopmentprogressofaluminiummatrixcompositesTangnongjAbstract:Withthedevelopment

2、ofmodernmanufacturingtechnologyThematerialperfmancerequirementsmemehighThedevelopmentofaluminummatrixcompositematerialswasreviewedwiththeirproperties.Espectivelyinaccdancewiththeclassestowhichtheybelong.Thefundamentalpro

3、pertyapplicationfieldofaluminummatrixcompositewerebrieflyintroduced.Themainresearchachievementsdevelopmentweresummarizedinrecentyears.Meanwhiletheoutlookofitsdevelopmentwasputfward.Keywds:aluminiummatrixcompositesmateria

4、lpropertiesresearchfindingstrend分布等。界面結合狀態(tài)良好，可以有效地傳遞載荷，并阻止裂紋擴展，提高材料的斷裂韌性[4]。目前對復合材料疲勞斷裂過程的研究分為疲勞裂紋的萌生和擴展兩個方面。現有的研究工作在實驗的基礎上得出疲勞裂紋萌生于SiC附近。SiC與鋁合金界面或SiC晶須端部附近的基體中，也觀察到基體中大塊夾雜物破碎導致裂紋萌生。再者，由于使用的絕大部分顆粒是在加工過程中從大的顆粒上碎裂下來的，碎裂的顆

5、粒存在于復合材料中，從而提供了裂紋萌生的位置。裂紋的擴展取決于裂紋尖端的微結構和宏觀上最大應變方向[5]。1.3熱性能熱性能增強體和基體之間的熱膨脹失配在任何復合材料中都難以避免，為了有效降低復合材料的熱膨脹系數，使其與半導體材料或陶瓷基片保持熱匹配，常選用低膨脹的AlSi合金作為基體和采用不同粒徑的顆粒制備高體積分數的復合材料。張強等人[5]選用粒徑為20和60μm的αSiC顆粒，基體用LD11鋁硅共晶合金，采用擠壓鑄造的方法實現了7

6、0%的體積分數。結果表明，SiCPAl復合材料的導熱率達到151Wm℃，高于基體的導熱率(基體的導熱率為140Wm℃)，并且他們在等比表面積的基礎上，引入等效顆粒直徑的概念(EMA）[6]，基于EMA方法，可以較為準確地預測兩種粒徑顆?；旌显鰪婁X基復合材料的導熱率，這為以后進行鋁基復合材料導熱率的研究奠定了基礎。2制備工藝制備工藝金屬基復合材料的制備工藝較復雜。由于金屬熔點較高，需要在高溫下操作，同時，不少金屬對增強體表面的潤濕性很差在

7、高溫下很活潑，易于多種增強體發(fā)生反應。鋁基復合材料可用固態(tài)擴散法壓制，也可用粉末冶金和鑄造等如下幾種方法制造。2.1固態(tài)擴散法固態(tài)擴散法這是制造連續(xù)纖維增強鋁基復合材料的傳統方法。這方法主要有二步，第一步是先把纖維或經過預浸處理因而包覆有鋁的復合絲與基體合金的箔片細絲有規(guī)則地排列和堆疊起來。第二步是通過加熱加壓使他們緊密地擴散結合成為整體。為了防止鋁合金在加熱加壓過程中氧化，熱壓必須在真空或保護氣氛下進行。用固態(tài)擴散法制造的鋁基復合材料