SLM扫描路径对铝镁层状复合材料影响的数值模拟

新型金属合金材料行业讲解

新型金属合金材料行业讲解 (2011-12-23 06:38:22) 转载▼ 标签：分类：新能源新材料散户之友财经资料来源：东兴证券中国航空业步入高速增长，带动航空材料产业腾飞。中国将成为世界增长最快、最具发展潜力的航空市场。根据中国商飞公司的测算，中国航空客流量将以每年7.7%的速度增长，未来20 年，中国总计需要新增飞机3997架。随着国产大飞机计划的推进，以及我国航空材料制造业的不断发展，航空材料国产化率会稳步提升，2010-2019 年是我国新增客机需求增长最快的时期，在此期间航空合金材料的年均增长率保持10%左右。高铁、城市轨道交通材料产业迎来爆发式增长期。随着我国高速铁路和城市轨道交通建设的加速，轨道交通用的铝合金材料、金属基复合材料以及C/C 复合材料将迎来高速增长时期，其中轨道交通用铝合金材料将保持年均25%~30%的增速，总需求量将在2016 年达到30.77 万吨。金属基复合材料和C/C 复合材料将保持年均30%以上的增速，总需求量将从目前的10 万吨左右增长到2014 年的25 万吨。汽车轻量化材料是汽车工业节能减排的必然选择。2011—2015 年，随着中国汽车工业水平的不断提升，汽车工业节能减排的深入，中国汽车单车铝材料用量将以每年10%~12%的速度增长，到2015 年中国汽车用铝量将从目前的190 万吨增长至314 万吨，市场增长潜力巨大。 1．产业背景：战略新兴产业崛起的基础 1.1 新材料产业是新兴产业崛起的前提新材料本身就是一种高新技术，又是现代高新技术和产业的基础和先导，也是提升传统产业的技术能力、调整产业结构的关键。新材料的突破往往会引发

梯度功能复合材料,,

采用铸造?倾析?铸造技术制备A390/A356铝合金功能梯度复合材料时过热和凝固层厚度对其界面接合的影响 Abstract: T he cast?decant?cast is a new method for the preparation of the functionally graded components that has been developed in recent years. The functionally graded cylindrical shape component with a radial gradient, e.g. the first alloy (A390) with high wear resistance on the surface of the piece and toughness and the second alloy (A356) of low machining costs in the core of the piece can be produced via this melt process. The effectof the second alloy superheat at temperatures of 750, 820 and 860 °C as well as the effect of the first alloy solidified layer at 25, 35 and 45 s decanting time on achieving the perfect interface between the twoalloys was investigated. The characterization of the interface was carried out by optical microscopy and scanning electron microscopy,and its width was measured by the microhardness test. The results showed that the best interface was obtained at 860 °Cand 35 s decanting time with a width of 500 μm. Also, the wear resistance test was performed to measure and compare the surface wear resistance to the core. Key words: A390 alloy; A356 alloy; functionally graded material; cast?decant?cast process 摘要：铸造?倾析?铸造技术是近年来发展起来的一种制备功能梯度材料的新方法。采用这种方法制备在径向具有梯度功能的圆柱形试样，其外表层为具有高耐磨性的A390铝合金，芯部为具有较高韧性和加工性能的A356铝合金。研究芯部熔体在不同过热温度(750，820和860 °C)和表层在不同倾析时间(25，35和45 s)下的A390/A356铝合金界面接合情况。采用光学显微镜和扫描电镜对界面进行表征，对界面区的显微硬度进行测量。结果表明，在过热温度为860 °C，倾析时间为35 s的条件下，可以获得一宽度约为500 μm的接合良好的界面层。比较了试样表面层和芯部的耐磨性能。关键词：A390铝合金；A356铝合金；功能梯度材料；铸造?倾析?铸造技术 1引言工程中的许多组件需要材料的对立特性，如质轻和耐磨，耐磨性和可加工性，横截面的硬度和韧性等。梯度功能材料（FGM）填补了这种材料科学的缺口，就是组件需要在不同的位置有不同的属性和实现均相横截面的最优属性的材料。功能梯度材料是成分和显微结构沿厚度变化的材料[ 1 ]。在最近的几十年里，一些熔融工艺已被用于批量制作功能梯度材料。最常见的方法是离心铸造[ 2 ]，功率超声铸造[ 3 ]，沉降[4]，磁分离[5]和熔体渗透[ 6]。2005年，都柏林大学开发了生产功能梯度轻合金铸造的新技术；该技术被称为铸造?倾析?铸造（CDC）技术。SCANLAN等人确定了三个与CDC（铸造?倾析?铸造）进程相关联的技术：转向，内部倾析和低压技术。通过这些方法生产的功能梯度材料，已被用于生产下面的

镁基复合材料的性能及应用

镁基复合材料的性能及应用罗文昌2013121532 摘要：镁基复合材料因其轻量化和高性能而成为当今高新技术领域中最富竞争力和最有希望采用的复合材料之一。本文将综述镁基复合材料的不同制备方法及其对复合材料组织、结构、性能的影响，并提出镁基复合材料的研究和发展方向。关键词：镁基复合材料；基体镁合金；性能；应用；发展 1.引言现代科学的发展和技术的进步，对材料性能提出了更高的要求，往往希望材料具有某些特殊性能的同时，又具备良好的综合性能。复合材料是将两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。近年来，金属基复合材料在许多领域得到了应用。目前金属基复合材料的制备方法已有很多，并在铁基、镁基、铜基、铝基、钛基等金属基复合材料中取得了比较大的成功。镁基复合材料是继铝基复合材料之后又一具有竞争力的轻金属基复合材料主要特点是密度低、比强度和比刚度高，同时还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐冲击性、优良的减震性能及良好的尺寸稳定性和铸造性能等；此外，还具有电磁屏蔽和储氢特性等，是一类优秀的结构与功能材料，也是当今高新技术领域中最有希望采用的复合材料之一；在航空航天、军工产品制造、汽车以及电子封装等领域中具有巨大的应用前景。根据镁基复合材料的特点，结合原有的金属基复合材料的制备工艺，材料工作者尝试了多种新的适合制备镁基复合材料的方法与工艺，对研制、开发镁基复合材料起到了很好的促进作用。 2.镁基复合材料的组织与性能相对于传统金属材料和铝基复合材料，有关镁基复合材料的组织与性能的研究目前虽然已经取得了一定的成果，但还不够全面深入，力学性能数据分散性也比较大，仍处于探索性研究阶段。材料工作者对镁基复合材料的耐磨性能和疲劳断裂机理进行了研究，并围绕镁基复合材料的力学性能及物理性能做了一些工作。力学性能主要集中于复合材料的拉伸与压缩性能，时效特性，以及低温与高温超塑性等方面；物理性能有阻尼性能和储氢性能等研究内容。储氢镁基复合材料一般采用球磨法制备。高能球磨后，颗粒活化，镁颗粒与增强相颗粒以及颗粒内部的大量相界、微观缺陷的存在是材料具有优异氢化性能的主要原因。通过机械合金化工艺可以制备出具有优良储氢性能的复合材料，典型体系：Mg—Mg2Ni，而且若在研磨过程中辅以某些有机添加剂对提高材料的储氢性能有很大帮助，但较高的脱氢温度以及相对较慢的吸放氢速度限制了镁基合金实际应用。另外非晶态镁基复合材料的优良性能更是引起了人们的普遍兴趣。在实际应用中，由于镁基复合材料过硬的性能，镁基复合材料在在各领域中被广泛应用。镁基复合材料组织特征为增强体分布在基体合金中，同时引入了大量的界面以及高密度位错缠结，其晶粒度较基体合金也小，无论是高密度位错引起的位错强化，还是细化晶粒的作用都将提高和改善复合材料的拉伸强度和刚度等力学性能。另外，挤压变形、固溶时效以及其它一些工艺的运用和调整都将有利于进一步提高镁基复合材料力学性能镁基复合材料具有良好的阻尼性能(减振性能)、电磁屏蔽性能和储氢特性，是良好的功能材料，还具备密度小、贮氢容量高、资源丰富等优点。镁基贮氢复合材料正被日益重视，主要制备方法有多元合金化、机械合金化、多元复合等。 3.镁基复合材料的应用从近期发展看，镁基复合材料并没有大规模地应用于常规结构件中，但它们在航空航天和汽车电子工业中的众多构件方面有着广阔的应用前景。美国TEXTRON、DOW 化学公司用SiC ／Mg复合材料制造螺旋桨、导弹尾翼、内部加强的汽

石墨烯增强镁基复合材料复合材料论文

摘要碳纳米管、石墨烯具有优异的力学性能(高强度和高模量)，是镁基复合材料理想的增强体。如何改善碳纳米管、石墨烯在镁基体中的分散性和提高界面结合强度，是制备高性能纳米碳/镁基复合材料的关键。采用粉末冶金和热挤压工艺制备了石墨烯（GNS）增强的AZ91镁基复合材料，测试了复合材料的力学性能，并用扫描电镜和能谱仪对复合材料断口形貌进行了观察和分析。采用粉末冶金+热挤压工艺+T4固溶处理分别制备了CNTs，MgO@CNTs(包覆MgO碳纳米管)、GNPs (石墨烯纳米片)和RGO(还原石墨烯)增强的AZ91镁基复合材料，研究了碳纳米管表面包覆MGO工艺，纳米碳材料(CNTs，Mg O@CNTs，GNPs和GO)含量对AZ91合金的组织和力学性能的影响。结果表明氧化石墨烯增强AZ91镁基复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为225MPa，8%和70HV，比AZ91镁合金基体的分别提高了39.7%，35.4%和31.8%；而以石墨烯纳米片为增强相时复合材料的屈服强度、伸长率和显微硬度分别为192MPa，7％和60HV，比基体的仅提高了18.7%，9.9%和13.5%；通过以上两组实验对比，氧化石墨烯增强镁基复合材料无论在屈服强度抗拉强度，伸长率以及硬度上都是最好的。关键词：碳纳米管、石墨烯纳米片、氧化石墨烯、AZ91镁合金

绪论石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以 sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。因为具有十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展，作为目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。镁呈银白色，熔点649℃，质轻，密度为 1.74g／cm3，约为铜的1/4、铝的2／3；其化学活性强，与氧的亲合力大，常用做还原剂。粉状或细条状的镁，在空气中很易燃烧，燃烧时发出眩目的白光。但极易溶解于有机和无机酸中。镁能直接与氮、硫和卤素等化合。金属镁无磁性，且有良好的热消散性。质软，熔点较低。镁应用相当广泛，比如镁是燃烧弹和照明弹不能缺少的组成物；镁粉是节日烟花必需的原料。目前，镁基复合材料大都主要是以镁化合物、铸镁或者镁合金为基体，以SiC颗粒或晶须、Al2O3颗粒或纤维、碳（石墨）纤维、镁合金、Al18B4O33颗粒或晶须、镁化合物等为增强相。石墨烯(Graphene,GN)，作为纳米碳材料的“明星”成员，它们具有极高的强度和韧性，其抗拉强度都可达到钢的100倍以上(大于50GPa)，弹性模量可达到1TPa以上，远远超过纳米Si C的强度和弹性模量(420-450GPa)，是迄今为止，强度和模量最高的材料之一，它们超强的力学性能可以极大地改善复合材料强度和韧性。此外,碳纳米管和石墨烯还具有超强的高温稳定性(在无氧3000℃条件下可保持很好的结构稳定性)和优异的导电和导热性能，超强的高温稳定性使它们非常有利于作为金属基复合材料的增强体。镁合金具有热稳定性高、导热性好、电磁屏蔽能力强和阻尼性能好等优点，已被广泛应用于移动电话、电脑、摄像机等电子产品中。在航空、航天方面，镁合金因密度小，比强度高可有效地减轻航

铝镁合金特性

鎂鋁合金特性介紹 1.0鎂合金使用背景與市場發展狀態 1.1鎂是地球上第六多元素,佔地殼組成 2.5~4% 目前主要提煉來源為海水,鎂礦….. 1.2德國為第一開發量產國家,主要在第一次世界大戰時需快速移動軍備而大量使用質輕之鎂合金作為軍品材料. 1.3使用量 1993----------32850公噸 1943----------184000公噸 1984----------230000公噸 1997----------500000 公噸 1.4鎂合金與其他材料特性比較 a: 質輕: 鎂比重1.8 鋁比重:2.8 b: 傳熱快: 鎂熱傳導率51 w/mk 塑膠(ABS) 0.2 w/mk c: 強度(耐衝擊性): 鎂抗拉強度240 Mpa ABS: 35 Mpa D: 可燃性: 鎂熔點596 Degree ABS 90 Degree E: 電磁遮蔽性(EMI): 鎂合金------良好塑膠---------無遮蔽性 F: 環保回收性: 鎂合金-----------可回收使用塑膠------------無法完全回收 1.5市場應用例產品別應用部分汽機車類引擎蓋,避振器,齒輪箱…筆記型電腦機殼,散熱組件,機構件行動電話外殼,支架… 電子相機, MD,CD…..機殼 HDD PARTS 資料讀取臂

2.0鎂合金成形法 2.1冷式壓鑄法圖形 2.2熱式壓鑄法圖形 2.3射出成形法圖形比較項目熱式壓鑄法冷式壓鑄法射出成形鑄造速度快慢中溶解管理易難易射出壓力低高高機器操作中易難素材價格低低高機器價格中低高

技術成熟度中高低 3.0專業術語說明: 3.1縮水量: 材料由熔熔狀態變成固態冷卻過程中體積變化量.(鎂: 5.5/1000 鋁:6/1000) 3.2公模: 又稱移動模或可動模或CORE SIDE. 簡單判定有頂出針的面. 3.3母模: 又稱固定模或CA VITY SIDE. 3.4頂出針: E-PIN 或是EJECTER PIN.模具頂鑄件的機構. 3.5滑塊: SLIDER CORE. 於成品側邊無法以公母模拆開時之結構. 3.6分模線: PARTING LINE . 公母模或滑塊相結結合之模具接合線. 3.7入子: insert core. 模具中單獨之植入部分. 3.8拔模斜度: draft angle, taper.成形後離型所需要斜度,(分單邊與雙邊,大端或小端) 3.9澆道口: Gate. 原料由澆道進入成品之入口 3.10溢流井: Overfollow. 在成品邊緣抽取冷料與空氣地區塊. 3.11逃氣道: Air vent. 成形時幫助模具內空氣逃離模具之設計. 4.0測試與檢驗: 4.1線性檢測: 長度,高度, 距離,孔位….. 4.2功能檢測: 諸如測漏試驗, 強度測試,耐蝕測試. 4.3外觀檢測: 限度樣品, 色板比對…. 4.4幾何公差: 4.4.1基準: 4.4.2⊕: 位置度 4.4.3◎: 同心度

镁合金的应用

镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3镁合金左右），强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是最轻的金属，镁的比重大约是铝的2/3，是铁的1/4。它是实用金属中的最轻的金属，高强度、高刚性。镁合金的应用 1 镁合金材料在汽车工业中的应用和发展环境污染与资源紧张的日益加剧要求汽车满足轻量化与环保的要求，因此使用密度较小的镁合金已成为汽车材料未来发展的主要方向之一。汽车用镁正以年均20% 的增长速度迅速发展，世界各大汽车公司都把已采用镁合金零件的数量作为自身产品技术领先的标志。目前，汽车工业中镁合金用量较多的地区和国家主要是北美、欧洲、日本和韩国。综合部分厂家的使用情况，目前镁合金材料主要用来制造的汽车零部件，见表1 所示。随着材料加工技术与材料性能的不断优化，镁合金在汽车上的应用范围也将逐渐扩大：比如，虽然镁制底盘系统结构件刚刚开始应用，

但北美汽车业界估计未来2 年内镁合金在底盘结构方面的应用将增加10 倍以上，而第42 届大众公司股东年会上，大众展出了世界上最经济的小车1L 车，车身空间框架均采用镁合金，比铝车身轻13kg，燃油泵壳、变速器壳、座椅框架等也是用镁合金制成，代表了未来汽车用镁合金的发展方向。表1 镁合金在汽车零部件上的应用部件系统零部件名称车内构件仪表盘、座椅架、座位升降器、操纵台架、气囊外罩、转向盘、锁合装置罩、转向柱、转向柱支架、收音机壳、小工具箱门、车窗马达罩、刹车与离合器踏板托架、气动托架踏板等车体构件门框、尾板、车顶框、车顶板、IP横梁等发动机及传动系阀盖、凸轮盖、四轮驱动变速箱体、手动换挡变速器、离合器外壳活塞、进气管、机油盘、交流电机支架、变速器壳体、齿轮箱壳体、油过滤器接头、马达罩盖、汽缸头盖、分配盘支架、油泵壳、油箱、滤油气支架、左侧半曲轴箱、右侧半曲轴箱、空机罩、

国内外新材料产业发展经验汇编

经验汇编：国内外新材料产业发展动态新材料是国家七大战略性新兴产业之一，是制造业转型升级的基础。去年底国务院成立国家新材料产业发展领导小组，工信部等四部委发布《新材料发展规划指南》，为新材料产业发展提出目标、方向和任务。现梳理国内外新材料产业发展动态，供参一、国际市场竞争激烈全球新材料产业竞争格局正在发生重大调整，新材料不信息、能源、生物等高技术加速融合，大数据、数字仿真等技术在新材料研发设计中作用不断突出，“互联网+”、材料基因组计划、增材制造等新技术新模式蓬勃兴起，新材料创新步伐持续加快，国际市场竞争日趋激烈。日本新材料产业发展目标是占据世界市场，目前其保持领先优势的领域有：精细陶瓷、碳纤维、工程塑料、非晶合金、超级钢铁材料、有机EL材料、镁合金材料。美国将新材料列为影响经济繁荣和国家安全的六大类关键技术之首，凭借其强大的科技实力，新材料产业全面发展，幵注重“官产学研”有效结合推动新材料发展。俄罗斯在航空航天材料、能源材料、化工材料、金属材料、超导材料、聚合材料等领域保持领先地位，幵大力发展电子信息工业、通讯设斲、计算机产业等对促进国民经济发展和提高国防实力有重要影响的材料领域。二、国内发展速度加快我国新材料产业处于发展黄金期，市场规模已超过2万亿元，预计“十三亓”期间年均增速达20%。一是东中西部协调互补的整体布局初具雏形。东部地区在环渤海、长三角和珠三角地区，已形成综合性新材料产业集群；中部地区在高技术含量、高附加值的精深加工产品方面潜力巨大；西部地区正着力培育一批特色鲜明、比较优势突出的新材料产业集群。二是发展目标明确。到2020年，先进基础材料总体实现稳定供给，关键战略材料综合保障能力超过70%，前沿新材料取得一批核心技术与利，部分品种实现量产。三是发展方向清晰。突破金属材料、复合材料、先进半导体材料等领域技术装备制约，在碳纤维复合材料、高品质特殊钢、先进轻合金材料等领域实现70种以上重点新材料产业化及应用，建成不我国新材料产业发展水平相匹配的工艺装备保障体系；积极发展军民共用特种新材料，促进新材料产业军民融合发展。三、各省份发展动态山东省新材料产业领域覆盖国家划定的六大领域，在全国新材料产业基地数量区域分布统计中占10%，新材料产业产值占全国总产值的四分之一左右。目前已形成以聚氨酯、氟硅材料、高性能纤维、新型隔热保温等涉化工新材料为主导，稀土功能材料、石墨烯、高端晶体、纳米材料等前沿材料为新增长点的新材料产业体系，是国内重要的新材料产业基地。主要做法:一是龙头带动。以烟台万华、山东东岳、鲁西等年产值百亿元以上的化工新材料巨头企业为龙头，培育出一批成长性强、市场占有率高的“小巨人”企业，应用扩大到碳纤维、芳纶、玻纤等新材料下游市场。二是研发创新。自主开发出全氟离子膜、碳纤维、高强超薄大型铝合金材料、间位芳纶纸等一批新材料产品；石墨烯、晶体材料等前沿新材料创新成效明显。三是依托智能制造打造核心竞争力。如泰山玻纤的全链条全系统智能化使生产效率提高20%，运营成本下降20%。江苏省是新材料制造和需求大省，在新型功能材料、纳米材料和多晶硅等领域处于国内领先地位。2016年全省新材料产值达1.18万亿元，产业规模占长三角的一半以上，约占全国规模的15%。主要做法：一是优化布局。结合苏南国家自主创新示范区建设，加强顶层设计和

铝镁合金检验规范-A1

铝镁合金检验规范编制/日期审核/日期批准/日期

1、目的本质量检验指导书（QII）的目的为明确镁合金外观面之外观检验标准与规范,以综合创智成公司各客户

之标准及Notebook 等电子产品业界标准为依据，达到符合市场和客户期望, 提升公司质量。 2、适用范围本标准适用于由创智成研发设计的所有Notebook系列机种与电子产品之镁合金金部件检验，当部份标准客户方面发生变化则以客户最新要求为判定之依据。 3、 4、权责质量部制订并修改此QII，其余制造，品管等相关部门按此标准检验并执行。 5、引用文件无。 6.程序内容目视距离 : 30 cm AS E 6.1检验/测试环境室内温度：25℃±5℃；相对湿度40%-80% 亮度：500～1000Lux；目视条件：正常视力, 1.0以上；(每个表面来回观看10秒) 位置：产品放置检验者正前面的30cm距离处,检验者于产品成45±15度（即目视人员标准坐姿，机台平放于工作台面）；扫描时间：10秒/次/面 6.2抽样计划及检验流程:生产线外观检验工站量产前后均执行外观全检；OQA量产前的DVT及PVT阶段执行全检，量产后采用MIL-STD-105E单次抽样减量标准检验。限度样品：文字难以描述清楚或不易判定合格于不合格的外观缺点,则由QE提供承认样品及说明

图片,供检验时依据。 AQL for Base Unit 6.3外观检查标准说明 6.3.1 外观规格说明：成品在外观规格上分为三类： A 级面：正常使用状态下，使用者经常接触到的产品表面或正常使用时目视可直接察觉到的部位，这些都是在外观上要求非常严格的部位。（如图所示）： B 级面：正常使用角度或LCD 模块扣合时正对着使用者的左右两侧所在平面，包括屏蔽门内的表面(如图所示)； C 级面：LC D 模块扣合时与A 面前视面相反方向(即主机背侧)及主机底部所在平面(如图所示)。 6.4 阻抗检验标准说明 6.4.1检验步骤将红黑表笔对接，仪器校准到0.1Ω以内；如果不能校准到0.1Ω以内，用砂纸将表笔头氧化部份摩擦去除，并用无尘布喷无水乙醇擦拭风干；再次将红黑表笔对接校准到0.1Ω以内；将探头平放在五金件上规定的两点，双手保证探针垂直，接触工件时必须带手套；读取仪器上的读数，并记录，记录时扣除两支表笔接触的误差值； LCD 后盖 B (上

颗粒增强镁基复合材料概述

颗粒增强镁基复合材料颗粒增强金属基复合材料由于制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点，已经成为金属基复合材料领域最重要的研究方向。颗粒增强金属基复合材料的主要基体有铝、镁钛、铜和铁等，其中铝基复合材料发展最快；而镁的密度更低，有更高的比强度、比刚度，而且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能，镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料。镁基复合材料因其密度小，且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、耐磨性和耐高温性能，受到航空航天、汽车、机械及电子等高技术领域的重视。颗粒增强镁基复合材料与连续纤维增强、非连续(短纤维、晶须等)纤维增强镁基复合材料相比，具有力学性能呈各向同性、制备工艺简单、增强体价格低廉、易成型、易机械加工等特点，是目前最有可能实现低成本、规模化商业生产的镁基复合材料。一、制备方法 1、粉末冶金法粉末冶金法是把微细纯净的镁合金粉末和增颗粒均匀混合后在模具中冷压，然后在真空中将合体加热至合金两相区进行热压，最后加工成型得复合材料的方法。粉末冶金的特点：可控制增颗粒的体积分数，增强体在基体中分布均匀；制备温度较低，一般不会发生过量的界面反应。该法工艺设备较复杂，成本较高，不易制备形状复杂的零件。 2、熔体浸渗法熔体浸渗法包括压力浸渗、无压浸渗和负压浸渗。压力浸渗是先将增强颗粒做成预制件，加入液态镁合金后加压使熔融的镁合金浸渗到预制件中，制成复合材料采用高压浸渗，可克服增强颗粒与基体的不润湿情况，气孔、疏松等铸造缺陷也可以得到很好的弥补。无压浸渗是指熔的镁合金在惰性气体的保护下，不施加任何压力对增强颗粒预制件进行浸渗。该工艺设备简单、成本低，但预制件的制备费用较高，因此不利于大规模生产。增强颗粒与基体的润湿性是无压浸渗技术的关键。负压浸渗是通过预制件造成真空的负压环境使熔融的镁合金渗入到预制件

新材料产业“十三五”发展规划

目录前言 (1) 一、发展现状和趋势 (2) （一）产业现状 (2) （二）发展趋势 (3) 二、总体思路 (5) （一）指导思想 (5) （二）基本原则 (5) （三）发展目标 (6) 三、发展重点 (7) （一）特种金属功能材料 (7) （二）高端金属结构材料 (9) （三）先进高分子材料 (11) （四）新型无机非金属材料 (13) （五）高性能复合材料 (14) （六）前沿新材料 (16) 四、区域布局 (17) 五、重大工程 (19) （一）稀土及稀有金属功能材料专项工程 (19) （二）碳纤维低成本化与高端创新示范工程 (20) （三）高强轻型合金材料专项工程 (21)

（四）高性能钢铁材料专项工程 (22) （五）高性能膜材料专项工程 (22) （六）先进电池材料专项工程 (23) （七）新型节能环保建材示范应用专项工程 (23) （八）电子信息功能材料专项工程 (24) （九）生物医用材料专项工程 (25) （十）新材料创新能力建设专项工程 (25) 六、保障措施 (25) （一）加强政策引导和行业管理 (25) （二）制定财政税收扶持政策 (26) （三）建立健全投融资保障机制 (26) （四）提高产业创新能力 (27) （五）培育优势核心企业 (27) （六）完善新材料技术标准规范 (28) （七）大力推进军民结合 (28) （八）加强资源保护和综合利用 (28) （九）深化国际合作交流 (29) 附件：新材料产业“十三五”重点产品目录

前言材料工业是国民经济的基础产业，新材料是材料工业发展的先导，是重要的战略性新兴产业。“十三五”时期，是我国材料工业由大变强的关键时期。加快培育和发展新材料产业，对于引领材料工业升级换代，支撑战略性新兴产业发展，保障国家重大工程建设，促进传统产业转型升级，构建国际竞争新优势具有重要的战略意义。根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》的总体部署，工业和信息化部会同发展改革委、科技部、财政部等有关部门和单位编制了《新材料产业“十三五”发展规划》。本规划是指导未来五年新材料产业发展的纲领性文件，是配置政府公共资源和引导企业决策的重要依据。专栏1 新材料的定义与范围

镁铝合金和铝合金的散热比较

在镁合金会比铝合金散热性能好，这点我曾经拿过这种镁合金散热灯壳来做分析。1、根据公式：Q＝dvC△t = cm△t（dv=质量m），其中Q—热量；d=比重；V=体积；C=比热容；△t =(t1-t2)变化的温度；△t =Q/ dvC=Q/ mC，当相同体积与形状的AZ91D 与A380，如果在接受相同的热量Q时，二者变化的温度比为：△tMg /△tAl =dC（Al）/ dC（Mg）=2.74x0.23/1.81x1.05=1/3; AZ91D的比热容为0.25；A380的比热容为1,0. 即镁合金AZ91D与铝合金A380的温差比为1/3；问题就在于镁合金的散热器质量可以做的比铝合金还轻，在厚度与鳍片上的厚度，都还是薄壁，而且重量还是比较小时，这时C=Q / m△t的C值（比热容）就会加大，以目前设计的铝合金散热器的重量为一般镁合金重量的3倍。所以镁合金散热器的C值（比热容）就会是3倍的铝合金散热器的C值（比热容）。即使在理论上镁合金材料的C值（比热容）只有铝合金材料的1/3，但整体来说，其C值仍然与铝合金散热器一样。但问题就在与散热器的两端温差比又能代表什么？ 2、基本上AZ91D导热系数51W/mk；A380导热系数96.2W/mk；其导热的功能实际上是相差到一倍。这就表是对于相同体积与形状的情况下，AZ91D 与A380材料的散热器在热的传导上还是有差距。也就是当某热源生产的热量（温度）由散热片根部传递到顶部的速度，理论上A380比AZ91D会快一倍。即A380材料的散热器根部与顶部的温度差，比AZ91D材料的散热器小。任何的散热都靠热传导、热对流、热辐射的热量传播三种途径，虽然空气导热系数低，但能够尽快的通过空气的热对流、热辐射来传播热量才是散热解决的方式，而光只是去评比散热器根部与顶部的温度差，事实上，对整个散热装置是没有帮助的，因为散热最终的目标还是要空气来降低温度。这意味着由AZ91D材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差，比A380材料制作的散热片大，只会更会加速散热器内部与外部空气的扩散对流，使散热效率提高。这里就是散热效果不是完全去考虑从散热片根部传递到顶部的速度，而是如何在短时间内将热度排除与外界的空气多对流。以常州环球镁他们的设计就是尽量去缩短这个距离，让镁合金在体积比较小的情况下，厚度减少，鳍片数量减少。并尽量减少散热器里面的介质接触干扰，期能尽快地作出内部与外部空间的空气对流，并让散热器内部的高温空气直接与镁合金散热器对接，也达到与外界空气对流的效果。 3.实际测试情况： 3-1.我曾经对这种设计的LED灯镁合金散热器与一般的LED灯铝合金散热器进行温度变化测试。测试方式是对灯具进行100℃加热30min后,撤除热源，在室内空气温度25℃下，每隔30sce测定一次温度。结果镁合金散热器，其降温的速度明显大于铝合金散热器，而且在短时间就可以将整个散热器做空气对流的效果。3-2. LED球型灯泡的散热器重量越轻越好:我去称过常州环球镁的镁合金散热器约为33.6g而一般厂家的铝合金散热器都在于95g – 110g ，所以一般工厂的整个

铝基复合材料

内容摘要本次原位铝基纳米复合材料课程设计主要包括四个任务，即原位铝基纳米复合材料在国内外的应用和研究现状，原位铝基纳米复合材料的制备技术，原位铝基纳米复合材料的性能（其中包括力学性能，磨损性能，热学性能，和蠕变性能）以及原位铝基纳米复合材料制备及应用中存在的关键技术问题。

目录一.原位铝基纳米复合材料的国内外应用及研究现状 (3) 1.1 原位铝基复合材料的定义 (3) 1.2 原位铝基纳米复合材料在国内外的应用 (3) 1.3 原位铝基纳米复合材料的研究现状 (4) 二.原位铝基纳米复合材料制备技术 (5) 2.1气-液反应制备工艺 (5) 2-2 固-液反应制备工艺 (7) 2-3固-固反应制备工艺 (7) 三. 原位铝基纳米复合材料的性能 (8) 3.1 力学性能 (8) 3.2 磨损性能 (10) 3.3 热学性能 (12) 3.4 蠕变性能 (16) 四.原位铝基复合材料制备及应用中存在的关键技术问题 (17) 参考文献 (17)

一.原位铝基纳米复合材料的国内外应用及研究现状 1.1 原位铝基复合材料的定义复合材料(composite materials)是由两种或两种以上的材料通过先进的材料制备技术组合而成的性能优异的新材料。一般来说，复合材料由基体和增强材料组成。它既能保留原组成材料的主要特色，并通过复合效应获得原组分所不具备的性能。[1] 金属基复合材料(MMCs)是以金属或合金为基体，以金属或非金属线、丝、纤维、晶须或陶瓷颗粒组合为增强相的非均质混合物。在金属基复合材料中，铝基复合材料具有更高的比强度、比模量和低的热膨胀系数，尤其是弥散增强的铝基复合材料，不仅具有各向同性特征，而且具有可加工和价值低廉的优点。在金属基复合材料制备过程中，往往会遇到增强材料与金属基体之间的相容性问题。如果增强体能从金属基体中直接原位生成，则相容性问题可以得到很好的解决。因为原位生成的增强体与金属基体界面结合良好，生成相的热力学稳定性好，不存在基体与增强体之间的润湿和界面反应等问题。[2] 原位铝基复合材料,是利用混合体中组分之间的化学反应,生成一种或多种高硬度和高熔点增强相,均匀分布于铝合金基体上,达到强化基体的作用。由于增强相是反应合成的,内生于基体之中,因而具有许多外加强化相强化铝基复合材料所不具有的独特优点[3]： 1) 增强体在铝基体上原位形核、长大,具有强界面结合、良好的相容性。 2) 通过选择反应物来控制增强相种类、大小和数量,并可以通过工艺来控制其大小和分布,不易出现增强相的团聚或偏析。 3) 省去了增强物的预处理,简化了工艺流程,成本也相对降低。 4) 增强相颗粒细小,往往处于微米级或微米以下,能保证铝基复合材料不但有良好的韧性和高温性能,而且有很高的强度和弹性模量。 5) 能与铸造工艺结合,直接制造出形状复杂、尺寸变化大的近终形产品。 1.2 原位铝基纳米复合材料在国内外的应用在航空航天方面，A356和A357／SiC颗粒增强铝基原位复合材料可制造飞机液压管，直升飞机支架和阀体。2099铝合金+25％SiC材料可以制造火箭发动机零件。美国DWA特种复合材料公司用f(SiCp)25％增强6061铝合金基复合材料代替7075铝合金生产宇航结构导槽、角材，其密度下降了17％，用A357合金+f(SiC)20％可以制造坦克火力控制镜的基片和导弹机翼。在汽车制造方面，几乎所有的欧美汽车制造厂，在研究采用金属基复合材料制造制动盘、制动鼓。国内已将铝基复合材料应用于刹车轮，使其重量减少了30％～60％，

镁基复合材料-项目简析

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

商丹循环工业经济园区年产5万吨镁基复合材料项目简析 1、项目名称：商丹园区年产5万吨镁基复合材料项目 2、产业政策：复合材料是国家发改委大力倡导和积极支持的高科技产品，项目属于《产业结构调整指导目录》（2011）鼓励类项目。 3、产品及用途：金属复合材料属于复合材料的一类，是一门相对较新的材料学科，仅有40余年的发展历史。单一的金属、陶瓷、高分子等工程材料难以满足对材料的多方面性能要求，复合材料因此被积极研发。金属复合材料是指利用复合技术将多种性能不同的金属、非金属在界面上实现冶金结合而形成的材料，能够极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能。按基体类型分，主要有铝基、镁基、锌基、铜基、钛基、镍基、耐热金属基、金属间化合物基等复合材料。目前铝基、镁基、钛基、镍基复合材料发展较为成熟。镁基复合材料主要以镁铝合金为基体，以陶瓷颗粒、纤维或

晶须作为增强体。制成的镁基复合材料，集超轻、高比刚度、高比强度于一身，该类材料比铝基复合材料更轻，具有更高的比强度和比刚度，成为航空航天等领域的优选材料。 4、市场分析：镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料，因其密度小(1.74 g／cm3)，仅为铝的2／3，且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能和耐高温性能，在航天、航空、电子、汽车、轮船、先进武器等方面均具有广泛的应用前景。近年来，镁基复合材料下游行业需求增长带来镁基复合材料市场需求的扩张，行业销售增长明显，产品供不应求。在国家“十二五”规划和产业结构调整的大方针下，镁基复合材料面临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机。 5、生产工艺：镁基复合材料的增强体主要有长纤维、短纤维、颗粒和晶须等，其中颗粒增强金属基复合材料制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点，成为金属基复合材料领域最重要的研究方向，正在向工业规模化生产和应用发展。 5.1常用的基体镁合金镁基复合材料要求基体组织细小、均匀，基体合金使用性能良好。根据镁基复合材料的使用性能，对侧重铸造性能的镁基复

镁铝合金表面处理工艺大全

镁铝合金表面处理工艺大全集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

铝表面处理工艺一、选材铝合金6061：镁铝6061-T651是6系合金的主要合金，是经热处理预拉伸工艺的高品质铝合金产品；镁铝6061具有加工性能极佳、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。主要用途:广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆。 6061典型用途：代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。电镀是在表面添加一层金属保护层。阳极氧化是把表面一层人为按要求用电化学进行氧化，用这层氧化层作保护层。铝不好电镀，但氧化铝很硬（可作磨料），化学性能又特好（不会再氧化，不受酸腐蚀），比一般金属还好，还可以染成各种颜色。所以铝件一般用阳极氧化。二、工艺类型、效果图、厂家调研氧化工艺喷砂可以使丝印时，印料和承印物的结合更加牢固。均匀适当的喷砂处理，基本上可以克服铝材表面常见的缺陷。详见附录、喷涂工艺 1、表面处理工艺：机壳漆

机壳漆金属感极好，耐醇性佳，可复涂PU或UV光油。玩具油漆重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准 EN71、EN1122。 2、表面处理工艺：变色龙随不同角度而变化出不同颜色。是一种多角度幻变特殊涂料，使你的商品价值提高，创造出无懈可击的超卓外观效果。 3、表面处理工艺：电镀银涂料电镀银漆是一款无毒仿电镀效果油漆，适用ABS、PC、金属工件，具有极佳的仿电镀效果和优异的耐醇性。 4、表面处理工艺：橡胶漆适用范围：ABS、PC、PS、PP、PA以及五金工件。产品特点：本产品为单组份油漆，质感如同软性橡胶，富有弹性，手感柔和，具有防污、防溶剂等功能。这种油漆干燥后可得涂丝印。重金属含量符合国际安全标准。包括CPSC含铅量标准、美国测试标准ASTMF 963、欧洲标准EN71、EN1122。5、表面处理工艺：导电漆适用于各种 PS 及 ABS 塑料制品；导电导磁、对外界电磁波、磁力线都能起到屏蔽作用；在电气功能上达到以塑料代替金属的目的。电阻值可根据客人要求调试。重金属含量符合国际安全标准，包括 CPSC 含铅量标准、美国测试标准 ASTMF-963 、欧洲标准 EN71 、EN1122。 6、表面处理工艺：UV油

压铸件设计要点

压铸件经验之谈压铸件设计经验：注：由于合金金属散热较好，很难形成瞬间难却时候局部先后冷却现象。而合金的收缩率也很小，很难难导致塑料产品缩水现象。故，设计压铸件时候，不需要严格的厚度相对均匀。注：压铸件厚度的建议。铝、镁压铸件厚度，当面积小于25CM平方时，最小厚度是0.8，合适厚度是2.0.

当面积在25~100之间，最小厚度是1.2，合适厚度是2.5. 当面积在100~500之间，最小厚度是1.8，合适厚度是3.0. 当面积在500以上，，最小厚度是2.5，合适厚度是3.5. 锌金厚度要求，可以设计为：铝合金厚度-0.3~-0.5。注：压铸件的其他建议。 1.过度之处需要设计圆角。 2.厚度需要均匀过度。 3.最小孔为0.5MM，为了模具的寿命。 4.避免尖角。 5.避免模具上产生薄钢。注：拔模角一般为2度。注：压铸件因为是金属材料，设计时候，倘若精度不够，后期可以切削加工。注：另外，螺纹及螺纹孔，模具费用是比较贵的，产品量少的情况下，建议后期加工。什么是压铸？压铸是一种利用高压强制将金属熔液压入形状复杂的金属模内的一种精密铸造法。

压铸的设备：压铸机由于压铸合金的不同，在基本上可分成二大类，即冷室机、热室机。冷室机适合铜、镁、铝等高温合金之压铸，而热室机则应用于锌、锡、铅等压铸机一般能提供150万帕注射压力。压铸件采用的材料：铝合金铝镁系铝锌系铝铜系锌合金镁合金注：由于压铸材料铝合金含杂质太多，不能氧化便面处理。氧化的效果很不理想我司可提供压铸模具生产，压铸产品生产。工程部可以免费提供设计技术支持。Q—Q：369589423

2021届高考化学一轮复习镁、铝及合金学案

镁、铝及合金 1.以下说法正确的是( ) A.Mg在CO2中的燃烧是置换反应 B.将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2,是镁原子失电子转化为Mg2+ C.电解得到镁的过程可以写出离子反应方程式,但不是氧化还原反应 D.Mg在N2中燃烧的反应中,N2既是氧化剂又是还原剂【解析】选A。Mg在CO2中燃烧为置换反应,A正确;将Mg(OH)2沉淀转化为MgCl2的过程是复分解反应,B错误;电解得到镁的过程有化合价的变化,是氧化还原反应,C错误;Mg在N2中燃烧的反应中,N2作氧化剂,镁是还原剂,D错误。 2.实验室以空气和镁为原料制备Mg3N2的装置如图所示(夹持和加热装置略去): 下列说法正确的是( ) A.装置 A、B 中可依次加入浓硫酸、NaOH 溶液 B.若去掉装置C,对产品纯度无影响 C.实验时应先加热装置C,通入一段时间空气后再加热D D.装置E 中碱石灰的作用是吸收尾气【解析】选C。要制备氮化镁,需要除去空气中的氧气、CO2和水蒸气,则装置A、B中可依次加入NaOH溶液、浓硫酸,A错误;若去掉装置C ,镁与氧气反应生成氧化镁,对产品纯度有影响,B错误;实验时,应先加热装置C,通入一段时间空气除去氧气,然后再加热装置D , C正确;装置E中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,避免进入D中干扰实验,D错误。【加固训练】

1.新型镁铝合金(Mg17Al12)有储氢性能,它一定条件下完全吸氢的反应为 Mg17Al12+17H217MgH2+12Al,得到的混合物Y(17MgH2+12Al)能与酸反应释放出大量氢气。下列说法正确的是( ) A.该合金应在氮气保护下,将一定比例的Mg、Al单质熔炼而成 B.该合金中含有离子键,铝元素呈正价 C.1 mol Mg17Al12完全吸氢后得到的Y与盐酸完全反应放出H2在标准状况下的体积为1 164.8 L D.合金的熔点高于金属镁、金属铝的熔点【解析】选C。镁和氮气反应,A错误;合金是金属的混合物,不存在离子键,B错误;1 mol Mg17Al12相当于17 mol镁和12 mol铝,吸收了17 mol的氢气,1 mol Mg17Al12和盐酸反应生成的氢气为17 mol+18 mol=35 mol,总共产生的氢气为35 mol+17 mol=52 mol,其标准状况下的体积为52 mol×22.4L·mol-1=1 164.8 L,C 正确;合金的熔点低于各成分金属的熔点,D错误。 2.等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应,放出氢气最多的是( ) A.NaOH溶液 B.稀硫酸 C.蔗糖溶液 D.NaCl溶液【解析】选B。Mg、Al与蔗糖溶液、NaCl溶液不反应,只有Al与NaOH溶液反应,Mg、Al与稀硫酸均发生反应放出氢气。 1.世界上60%的镁是从海水中提取的,其提取步骤如下:①把贝壳制成生石灰;②向海水中加入生石灰,过滤,洗涤沉淀物;③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤;④在氯化氢热气流中加热晶体;⑤电解上述所得盐(熔融条件下)。下列说法正确的是 ( )

SLM扫描路径对铝 镁层状复合材料影响的 数值模拟