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時間 : 2024-11-20
金屬復(fù)合材料是我們生活中最常見的,它主要是使用復(fù)合技術(shù)把多種化學性能和力學性能不同的幾種金屬在界面上來進行冶金結(jié)合從而形成非性能比較好的復(fù)合材料。它大大的改善單一金屬的性能,例如金屬復(fù)合材料具有非常好的熱膨脹性能,強度、斷裂韌性、沖擊韌性、耐磨損性、電性能、磁性能等都是非常好的。但是很少人對金屬復(fù)合材料了解的,那么接下來小編就給大家說說有關(guān)金屬復(fù)合材料。
金屬復(fù)合材料有哪些種類
金屬復(fù)合材料,是指利用復(fù)合技術(shù)或多種、化學、力學性能不同的金屬在界面上實現(xiàn)冶金結(jié)合而形成的復(fù)合材料,其極大地改善單一金屬材料的熱膨脹性、強度、斷裂韌性、沖擊韌性、耐磨損性、電性能、磁性能等諸多性能,因而被廣泛應(yīng)用到產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、船舶、冶金、礦山、機械制造、電力、水利、交通、環(huán)保、壓力容器制造、食品、釀造、制藥等工業(yè)領(lǐng)域。
按基體分類:
(1)鋁基復(fù)合材料
(2)鎳基復(fù)合樹樹
(3)鈦基復(fù)合材料
按增強體分類
(1)顆粒增強復(fù)合材料
(2)層狀復(fù)合材料
(3)纖維增強復(fù)合材料
金屬基復(fù)合材料的性能特點
(1)高比強度、高比模量
由于在金屬基體中加入了適量的高強度、高模量、低密度的纖維、晶須、顆粒等增強物,明顯提高了復(fù)合材料的比強度和比模量,特別是高性能連續(xù)纖維。如密度只有1.85 g/cm3的碳纖維的最高強度可達7 000 MPa,比鋁合金強度高出10倍以上,石墨纖維的最高模量可達900 GPa,硼纖維、碳化硅纖維密度為2.5~3.4 g/cm3,強度為3 000—4 500 MPa,模量為350—450 GPa。加入30%-50%的高性能纖維作為復(fù)合材料的主要承載體,復(fù)合材料的比強度、比模量成倍地高于基體合金的比強度和比模量。用高比強度、高比模量復(fù)合材料制成的構(gòu)件質(zhì)量輕、剛性好、強度高,足航大、航空技術(shù)領(lǐng)域中理想的結(jié)構(gòu)材料。
(2)導(dǎo)熱性能好
金屬基復(fù)合材料中的金屬基體占有很高的體積分數(shù),一般在60%以上,因此仍保持金屬所特有的良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。良好的導(dǎo)熱性可以有效她傳熱,減少構(gòu)件受熱后產(chǎn)生的溫度梯度,并能迅速散熱,這對尺寸穩(wěn)定性要求高的構(gòu)件和高集成度的電子器件而言尤為重要,還可以防止飛行器構(gòu)件靜電聚集問題的產(chǎn)生。
在金屬基復(fù)合材料中采用高導(dǎo)熱性的增強物還可以進一步提高金屬基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率,使復(fù)合材料的熱導(dǎo)率比純金屬基體還高。為了解決高集成度電子器件的散熱問題,現(xiàn)已研究成功的超高模量石墨纖維,金剛石纖維,金剛石顆粒增強鋁基、銅基復(fù)合材料的熱導(dǎo)率比純鋁、純銅還高,用它們制成的集成電路底板和封裝件可有效迅速地把熱量散去,提高了集成電路的可靠性。
(3)線膨脹系數(shù)小,尺寸穩(wěn)定性好
金屬基復(fù)合材料中所用的增強體均具有很小的線膨脹系數(shù),且有很高的彈性模量,特別是超高模量的石墨纖維具有負的線膨脹系數(shù)加入相當含量的增強物不僅可大幅度提高材料的強度和模量,也使線膨脹系數(shù)明顯下降,并通過調(diào)整增強物的含量可獲得不同的線膨脹系數(shù),以滿足各種工況的要求。例如,石墨纖維增強鎂基復(fù)合材料,當石墨纖維含量達到48%時,復(fù)合材料的線膨脹系數(shù)為零,即在溫度變化時這種復(fù)合材料不發(fā)生熱變形,這對人造衛(wèi)星構(gòu)件特別重要。
金屬復(fù)合材料是把好幾種化學性能,物理性能不一樣的金屬通過冶金技術(shù)從而制作成一種新型的金屬材料,它具有非常好的強度,韌性也非常好,除此以外復(fù)合金屬材料的膨脹性能也是非常棒的,所以很多領(lǐng)域都在使用金屬復(fù)合材料。例如石油行業(yè)、化工行業(yè)、船舶行業(yè)、冶金行業(yè)、礦山行業(yè)、機械制造行業(yè)、電力行業(yè)、水利行業(yè)、交通行業(yè)、環(huán)保行業(yè)、壓力容器制造行業(yè)、食品行業(yè)、釀造行業(yè)、制藥行業(yè)等等都在使用金屬復(fù)合材料。
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