目 前主要用于航天领域,作为航天飞机、 人造目 前主要用于航天领域,作为航天飞机、 人造卫星、 空间站等的结构材料。 颗粒增强铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构材料、 飞机零部件、 金属镜光学系统、 汽车零部件;此外还可以用来制造微波电路插件、 惯性导航系统的精密零件、 涡轮增压推进器、 电子封装器件等。 一, 铝基复合材料的基本成分\uf0d2 铝及其合金都适于作金属基复合材料的基体,铝基复合材料的增强物可以是连续的纤维, 也可以是短纤维, 也可以是从球形到不规则形状的颗粒。 目 前铝基复合材料增强颗粒材料有的颗粒。 目 前铝基复合材料增强颗粒材料有SiC、 AL2O3、 BN等, 金属间化合物如Ni-Al,Fe-Al和Ti-Al也被用工作增强颗粒。 二, 铝基复合材料的性能\uf0d2 1 低密度\uf0d2 2 良好的尺寸稳定性\uf0d2 3强度、 模量与塑性\uf0d2 增强体的加入在提高铝基复合材料强度和模量的同时,降低了塑性。\uf0d2 4耐磨性高的耐磨性是铝基复合材料(SiC 、 Al2O3 增强)的特点之一。疲劳裂\uf0d2 5疲劳与断裂韧性铝基复合材料的疲劳强度一般比基体金属高,而断裂韧性却下降。 影响铝基复合材料疲劳性能和断裂的主要因素有:增强物与基体的界面结合状态、 基体与增强物本身的特性和增强物在基体中的分布等。\uf0d2 6热性能增强体和基体之间的热膨胀失配在任何复合材料中都难以避免,为了有效降低复合材料的热膨胀系数,使其与半导体材料或陶瓷基片 保持热匹配,常选用低膨胀的 合金作为基体和采用不同粒径的颗粒制备高体积分数的复合材料。\uf0d2\uf0d2\uf0d2 三, 铝基复合材料的应用\uf0d23.1 在汽车领域的应用\uf0d23.2在航空航天领域的应用\uf0d23 3 在电子和光学仪器中的\uf0d23.3 在电子和光学仪器中的应用\uf0d23.4 在体育用品上的应用 3. 1 在汽车领域的应用\uf0d2 铝基复合材料在汽车工业的应用研究起步最早。 上个世纪 年代,日 本丰田公司成功地用 复合材料制备了发动机活塞。 美国的研制出用颗粒增强铝基复合材料制造汽车制动盘,使其重量减轻了,而且提高了耐磨性能,噪音明显减小,摩擦散热快;同时该公司还用颗粒性能,噪音明显减小,摩擦散热快;同时该公司还用颗粒增强铝基复合材料制造了汽车发动机活塞和齿轮箱等汽车零部件。 用复合材料制成的汽车齿轮箱在强度和耐磨性方面均比铝合金齿轮箱有明显的提高。铝合金复合材料也可以用来制造刹车转子、 刹车活塞、 刹车垫板、 卡钳等刹车系统元件。 铝基复合材料还可用来制造汽车驱动轴、 摇臂等汽车零件。 3.2在航空航天领域的应用\uf0d2 现代科学技术的发展,对材料性能提出了越来越高的要求,特别是航空航天领域要制造轻便灵活、 性能优良的飞机、 卫星等, 铝基复合材料恰能满足这方面的要求。 采用熔模铸造工艺料恰能满足这方面的要求。 采用熔模铸造工艺研制成 复合材料,用该材料代替钛合金制造直径大 、 重量重的飞机摄相镜方向架,使其成本和重量明显降低,导热性提高。 同时该复合材还可用来制造卫星反动轮和方向架的支撑架。 3.3 在电子和光学仪器中的应用铝基复合材料,特别是 增强铝基复合材料,由于具有热膨胀系数小、 密度低、 导热性能好等优点,适合于制造电子器材的衬装材料、 散热片 等电子器件。基复合材料的热膨胀系数完全可以与电子器件材料的热膨胀相匹配 而且导电导热性能也非常好热膨胀相匹配,而且导电、 导热性能也非常好。 在精密仪器和光学仪器的应用研究方面,铝基复合材料用于制造望远镜的支架和副镜等部件。 另 外铝基复合材料还可以制造惯性导航系统的精密零件、 旋转扫描镜、 红外观测镜、 激光镜、 激光陀螺仪、 反射镜、 镜子底座和光学仪器托架等许多精密仪器和光学仪器。颗粒增强铝在精密 3.4 在体育用品上的应用\uf0d2 铝基复合材料可以代替木材及金属材料来制作网球拍、 钓鱼竿、 高尔夫球杆和滑雪板等。 用颗粒增强铝基复合材料制作的自 行车链齿轮重量轻、 刚度高、 不易挠曲变形,性能优于铝合量轻、 刚度高、 不易挠曲变形,性能优于铝合金链齿轮。 最具前途的铝基复合材料-碳化硅颗粒增强铝基复---碳化硅颗粒增强铝基复合材料 \uf0d2 碳化硅颗粒增强铝基复合材料, 是目 前普遍公认的最有竞争力的金属基复合材料品种之一。 尽管其力学性能尤其是强度难与连续纤维复合材料相匹敌, 但它却有着极为显著的低成本优势, 而且相比之下制备难度小、 制备方法也最为灵活多样, 并可以采用传统的冶金工艺设备进行二次加工 因此易于实现批量生产冶金工艺设备进行二次加工, 因此易于实现批量生产。冷战结束后的20 世纪90 年代, 由于各国对国防工业投资力度的减小, 即使是航空航天等高技术领域, 也越来越难以接受成本居高不下的纤维增强铝基复合材料。 于是, 颗粒增强铝基复合材料又重新得到普遍关注。 特别是最近几年来, 它作为关键性承载构件终于在先进飞机上找到了出路, 且应用前景日 趋看好, 进而使得其研究开发工作也再度升温。 发展趋势及方向\uf0d2 目 前, 铝基复合材料面临的最主要问题是制造成本高, 尤其是纤维增强体的铝基复合材料。随着增强体与基体结合理论的进一步研究, 成本更低的增强体和制备工艺的不断开发. 加上本更低的增强体和制备工艺的不断开发. 加上废品回收再利用等. 铝基复合材料在保持优异性能的同时, 成本将更加低廉, 其应用领域将越来越广。 铝合金的发展前景 铝合金发展方向\uf0d2 热交换器用复合铝合金材料\uf0d2 稀土铝合金 \uf0d2 铝合金中添加适量稀土元素对精炼效果具有促进作用。\uf0d2 .稀土对铝合金的细化作用稀土对铝硅合金的变质作用\uf0d2 .