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金屬基複合材料
(新型複合材料)
鎖定
金屬基複合材料特性
其特點在力學方面為橫向及剪切強度較高,韌性及疲勞等綜合力學性能較好,同時還具有導熱、導電、耐磨、熱膨脹係數小、阻尼性好、不吸濕、不老化和無污染等優點。例如碳纖維增強鋁複合材料其比強度3~4×107mm,比模量為6~8×109mm,又如石墨纖維增強鎂不僅比模量可達1.5×1010mm,而且其熱膨脹係數幾乎接近零。
金屬基複合材料分類
金屬基複合材料按增強體的類別來分類,如纖維增強(包括連續和短切)、晶須增強和顆粒增強等,按金屬或合金基體的不同,金屬基複合材料可分為鋁基、鎂基、銅基、鈦基、高温合金基、金屬間化合物基以及難熔金屬基複合材料等。由於這類複合材料加工温度高、工藝複雜、界面反應控制困難、成本相對高,應用的成熟程度遠不如樹脂基複合材料,應用範圍較小。
金屬基複合材料應用
樹脂基複合材料通常只能在350℃以下的不同温度範圍內使用。近些年來正在迅速開發研究適用於350℃~1200℃使用的各種金屬基複合材料。金屬基複合材料 是以金屬或合金為基體與各種增強材料複合而製得的複合材料。增強材料可為纖維狀、顆粒狀和晶須狀的碳化硅、硼、氧化鋁及碳纖維。金屬基體除金屬鋁、鎂外,還發展有色金屬鈦、銅、鋅、鉛、鈹超合金和金屬間化合物,及黑色金屬作為金屬基體。金屬基複合材料除了和樹脂基複合材料同樣具有高強度、高模量外,它能耐高温,同時不燃、不吸潮、導熱導電性好、抗輻射。是令人注目的航空航天用高温材料,可用作飛機渦輪發動機和火箭發動機熱區和超音速飛機的表面材料。不斷髮展和完善的金屬基複合材料以碳化硅顆粒鋁合金發展最快。這種金屬基複合材料的比重只有鋼的1/3,為鈦合金的2/3,與鋁合金相近。它的強度比中碳鋼好,與鈦合金相近而又比鋁合金略高。其耐磨性也比鈦合金、鋁合金好。已小批量應用於汽車工業和機械工業。在5~15年內有商業應用前景的是汽車活塞、制動機部件、連桿、機器人部件、計算機部件、運動器材等。
金屬基複合材料問題
金屬基複合材料研究進展
2015年,美國科學家研發了一種全新的金屬材料,能夠漂浮在水面上。這種新輕型材料被稱之為“金屬基複合材料”,由美軍和科學家共同研發,可用幫助戰艦避免在遭受結構損傷情況下沉沒。
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- 參考資料
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- 1. 陳光 .新材料概論 :科學出版社 , 2003年
- 2. 科學家研發水上漂金屬 可造永不沉沒戰艦 .新浪[引用日期2015-05-27]