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1.金屬基復合材料 M4 H, v- C6 T' E% ] a i
金屬基復合材料是利用復合技術使兩種或兩種以上物理、化學、力學性能不同的材料結合成一種以金屬為連續(xù)體的材料。根據向金屬中填入的料不同，大致分為顆粒、晶須、長纖維增強金屬復合材料，最常用的金屬是鋁合金。
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2.金屬基復合材料的性能
9 W" W% z3 s2 D, b- }* ^8 q- l2.1性能的可設計! e* [) A1 y6 [3 B
金屬復合材料在保持母材金屬特性的同時還具有“相補效應”可以彌補各自的不足，經過恰當的組合從而獲得優(yōu)異的綜合性能。復合材料的力學性能和功能，可以根據實際需要，通過適當選材和優(yōu)化設計來獲得。
3 y6 y. u) C4 [% \" c2.2性能特點) b4 b# c# K8 c' l$ Q
金屬基復合材料的性能根據混合相的不同而不同。在以鋁合金為基體金屬的復合材料中，尤其以碳化硅顆粒增強鋁基復合材料(SiC/Al)發(fā)展最為成熟，應用也最為廣泛。它的主要特點是質量輕，剛度高（材料模量大），強度大，熱膨脹率低、導熱率高，尺寸穩(wěn)定性好的特點，并且可以機械加工。表1中列出了部分金屬基復合材料及金屬材料的性能參數。
- V; ]% N' x1 U. \3.金屬基復合材料的應用
& L9 N% X/ H7 ]4 I, W% ^3 a 鑒于其性能特點，顆粒增強金屬基復合材料應用較為廣泛的是精密結構和電子封裝領域。- w9 p" k* J5 A7 @* S) _
3.1國外應用情況
C a* _; P" O8 S6 S: t p 在發(fā)達國家，金屬基復合材料的使用歷史已經有幾十年的歷史，材料的設計、加工和應用都非常成熟。 }' E$ Z5 [4 i+ i: D
1985年美國確立SiC/Al復合材料為繼鋁合金、鈹合金之后的第三代航天慣性器件。1985年以后這種材料迅速應用到航天飛機、航空器的零部件上。1987～1988年美國ACMC公司與亞利桑那大學光學研究中心合作，采用SiC顆粒增強鋁基復合材料研制成超輕量化(ULW)空間望遠鏡(包括結構桁架部件與反射鏡)。ACMC公司的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料還用于激光反射鏡、衛(wèi)星太陽能反射鏡、空間遙感器中掃描用高速擺鏡等。同時顆粒增強鋁基復合材料還應用在金屬鏡光學系統(tǒng)如紅外探測器、空間激光鏡。美國用高體積分數的顆粒增強鋁基復合材料作為慣性導向球及其管形測量單元的檢查口蓋。
* d* N6 b# W7 I' L: Y s, a: g英國航天金屬基復合材料公司(AMC)的SiC/Al復合材料，已成功地應用于法國Eurocopter公司生產的EC-120新型民用直升機。美國DWA公司的SiC/606lAl復合材料儀表支架已用于助kcheed飛機上的電子設備，BP公司研制的SiC/Al自行車框架也已經在Raleigh’s賽車上使用。, _4 j) S4 g% J( h9 U& H A
3.2國內應用情況, A9 ?3 r# K9 B# b! L1 ~! t) M
國內從上世紀80年代中期開始金屬基復合材料的研究，目前從事金屬基復合材料研究的主要單位有哈爾濱工業(yè)大學、北京有色金屬研究總院、北京航空材料研究院、上海交通大學、中科院金屬研究所等。其中哈爾濱工業(yè)大學的武高輝教授團隊，利用其自主開發(fā)的專利技術生產制造的金屬基復合材料，具有品質好，成品率高的特點，已應用于多個領域。憑借其過硬的研發(fā)和產品實力，已獲得國家科技進步特等獎和國家技術發(fā)明二等獎等多項獎勵。雖然，金屬基復合材料在我們國家的研究和應用起步較晚，但是我們相信它具有廣闊的應用前景。讓我們共同努力，推動國家的裝備制造業(yè)升級，建設強大的國家。
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發(fā)表于 2015-9-21 10:56:46
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