颗粒增强铝基复合材料的研究开发与应用
颗粒增强铝基复合材料的研究与进展
颗粒 利用 率低
ｌ １
轧 制件
工 艺复 杂 润 湿 性 好 燃 气涡轮 机 ；热 交换机 ；耐 热
增 强体 分布 均匀 元 件；切 削工具
即得 到所需 的复合材料 。用该方法制备 的颗粒与铝基体之 于形状和尺寸都不相同的各种颗粒 ， 对 于颗粒增强铝基 复合材 料的 浇注 ， 间的润湿性好 ， 粒 子分布均匀 ， 且制备设备 简单 ， 成本低 廉 ， 能够大 可设计性有 了很大的提高。 同时 ， 粉末冶金法存在不少独特 的优点 ， 规模生产 。 现在 ， 成熟 的半 固态搅拌铸造法 主要应用于微米级颗粒 ， 制备 的复合材料颗粒分布均匀 、 组织细密 ， 不易出现偏析和偏聚 ； 烧 对 于亚微米级和纳米级颗粒 ， 搅拌铸造法还 比较难控制其在铝液 中 结 温度 比金属 的熔点 低 ， 减 轻了界面之 间的反 应 ， 减少 了化合物 的 此方法金属液处于半 固态 ， 粘度 比较大 ， 易形 生成 ， 提高了产 品的精度 。 在航天领域 ， 英 国航天金属基复合材料公 的均匀分布㈣。同时 ， 成 团聚现象 ， 导致复合材料的相关性能降低 。齐海波等采用半 固态 司（ Ａ ＭＣ ） 采用高能球磨 粉末冶金法成功研 制出碳化硅 颗粒增强 铝 搅拌挤压铸造方法制备出 Ｓ ｉ Ｃ复合材料制动盘 ， 与传统 Ｈ Ｔ ２ ５ ０铸铁 基（ ２ ０ ０ ９ ／ Ｓ ｉ Ｃ ／ １ ５ ｐ ） 复合材 料 ， 用此材料 制造 的直 升机旋翼 系统连 接 该新 型制动盘热膨胀系数更小 、 导热性能更好 、 质量也 用模锻件 已成功应用于欧直公司生产 的新 型直升机旋翼上 。 该材料 制 动盘相 比， 不仅延长 了制动盘 的使用周期 ， 也节约了成本㈣。 与铝合金相 比， 弹性模量提高约 ４ ０ ％， 构建刚度提高约 ３ ０ ％， 寿命提 更轻 ，
陶瓷颗粒增强铝基复合材料的工业制备与应用
近些 年 ， 陶瓷颗粒 增强 铝基 复合 材料 虽 已得 到 了大 力发 展 ， 其应 用领域 还 比较窄 。本 文重 点介 绍 了 陶瓷 颗 粒增 强 但
铝基 复 合材料 ５种应 用 最 为 广泛 的工 业 制 备 方 法 以及 其 在 不 同领 域 的应 用 ， 分析 了 当今 制备 方法所 存在 的 问题 。 并
型材、 棒材 以及 复 合 材料 零 件 。ｓ Ａ ａａｉ 。 曾对 半 同 ． ．Ｓｊ ｄ 等 ’ ｊ 态搅 拌铸 造 和液态 搅 拌 铸造 后 的 Ａｌ ） 。。 ５ （ Ａ３ ６进行 研 究 ， 其
力 学性 能如表 ２所示 。 表 １ 陶瓷颗粒 的 性质
Ｔａ ｌ Ｔｈ ｒ ｐ ｒｉｓｏ ｅａ ｃｐ ｒｉｌ ｓ ｂ ｅ１ ｅｐ ｏ ｅ ｔｅ ｆｃ ｒ ｍｉ ａ ｔｃｅ 【
的均匀 分布 嘲， 导 致 颗 粒 在 铝 液 中 出 现 团 聚 现象 ， 大 地 易 极 降低铸 锭和 零件 的性 能 。
表 ２ 半固 态搅拌 铸造 和液 态搅 拌铸 造下 颗粒增 强
Ａｌ Ａ ５ ： ／ ３ ６的 力学性 能 ０
Ｔａ ｌ Ｔｈｅｍｅ ｈ ｎｃ ｌ ｒ ｐ ｒｉｓｏ ａ ｔｃｅｒ ｉｆ ｒ ｅ ｂｅ２ ｃ ａ ｉａ ｏ ｅ ｔ ｆｐ ｒ ｉｌ ｅｎｏ ｃ ｄ ｐ ｅ
ｐ ｏ ｅ ｓａ ｄ ａ ｐ ｉａ ｉｎ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ｎ ｉ ｒ ｐ ｒ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｅ ａ ｃ ｐ ｒｉ ｌｓ ｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｌ ｍ ｉ ｕ ｃ ｍｐ — ｒ ｃ ｓ ｎ ｐ ｌ ｔ ． ｃ ｏ ｐ ｉ ｔ ｓ ａ ｄ ｍａｎ ｐ ｅ ａ ａ ｉ ｒ ｃ ｓ ｆｃ ｒ ｍｉ ａ ｔｃｅ ｅｎ ｏ ｃ ｄ ａ ｕ ｎ ｍ ｏ ｏ ｃ ｏ ｏ
颗粒 与铝基 体 之 间浸 润 难 的 问题 ， 得 的材 料 组 织 致 密 ， 制 无 缩孔 ， 学性 能优 异 ； 力 挤压 浸渗 工 艺周 期 短 ， 模 后无 需 进 行 脱 粗加 工 ， 约 了原 料 ， 节 降低 了加 工 成本 ； 该制 备 方 法 可机 械 化 程度 高 ， 而有利 于开 展工 业生 产 。丰 田公 司 通 过挤 压 浸 渗 因
先进铝基复合材料研究的新进展
先进铝基复合材料研究的新进展随着科技的快速发展，先进材料的研究与应用越来越受到人们的。
其中，先进铝基复合材料作为一种具有优异性能和广阔应用前景的材料，成为了科研人员和工业界的研究热点。
本文将介绍先进铝基复合材料研究的新进展，包括材料选择、研究方法、研究成果以及未来发展方向等方面。
先进铝基复合材料的研究具有重要意义，它不仅可以提高材料的综合性能，还能满足各种复杂和严苛的应用环境。
特别是在航空、航天、汽车和电子等领域，先进铝基复合材料的需求日益增长，这促使科研人员不断深入研究和探索。
在选择先进铝基复合材料时，需综合考虑材料的性能、成本、制备工艺等因素。
铝基体具有优异的加工性能和良好的导热、导电性能，但其强度和硬度相对较低。
因此，通过添加增强体可以有效地提高铝基复合材料的综合性能。
常见的增强体包括陶瓷颗粒、碳纤维、金属氧化物等。
在选择材料时，需要根据实际应用需求来选择适当的增强体和制备工艺。
先进铝基复合材料的研究方法包括实验设计、工艺优化、材料性能测试等。
实验设计是通过调整材料的组成、结构和制备工艺等因素，优化材料的性能。
工艺优化是通过改进制备工艺，提高材料的制备效率和质量。
材料性能测试是对制备好的材料进行各种性能测试，包括力学、物理和化学性能等。
经过科研人员的不懈努力，先进铝基复合材料的研究取得了许多重要成果。
在制备工艺方面，成功开发出了多种低成本、高效的制备方法，如粉末冶金法、熔融搅拌法、原位合成法等。
这些制备方法不仅能够保证材料的质量和性能，还能降低制备成本，提高生产效率。
在性能特点方面，先进铝基复合材料具有优异的力学性能，如高强度、高硬度、良好的韧性和抗疲劳性等。
它们还具有优异的导电、导热、耐腐蚀和抗辐射等性能。
这些优良的性能使得先进铝基复合材料在各种复杂和严苛的应用环境中表现出色。
在应用前景方面，先进铝基复合材料在航空、航天、汽车、电子、能源等领域展现出了广阔的应用前景。
例如，在航空航天领域，先进铝基复合材料可以用于制造轻质高强度的结构件和功能件；在汽车领域，它们可以用于制造轻量化、高强度的零部件，从而提高汽车的动力性和燃油经济性；在电子领域，它们可以用于制造高效散热器、电路板等关键部件，从而提高电子设备的性能和可靠性。
颗粒增强铝基复合材料
颗粒增强铝基复合材料金属基复合材料(Metal Matrix Composite，简称MMC)是以金属及其合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相人工结合成的复合材料。
其增强材料大多为无机非金属，如陶瓷、碳、石墨及硼等，也可以用金属丝。
在结构材料方面，不但要求强度高，还要求重量轻，在航天领域尤其如此。
金属基复合材料正是为满足上述要求而诞生的。
与传统的金属材料相比，它具有优良的导电性与耐热性，与陶瓷材料相比，它具有高韧性和高冲击性能。
这些优良的性能决定了它成为新材料中重要一员，已经在一些领域得到应用并且应用领域正在逐步扩大。
铝基复合材料是金属基复合材料的一种，具有密度低、基体合金选择范围广、可热处理性好、制备工艺灵活等优点，成为金属基复合材料研究和发展的主流。
根据材料使用性能要求，来选择基体金属、增强相和制备方法。
纯铝和铝合金均可用作基体，铝合金基体主要选用AI—Cu-Mg系、A1-Mg-Si系和m．Zn．Mg系：增强相主要为SiC、Al2O3；常用制备方法有粉末冶金法、液态金属浸渗法、搅拌铸造法与原位复合法等[5]。
按增强体不同，铝基复合材料分为纤维增强和颗粒增强铝基复合材料。
颗粒增强铝基复合材料的增强体主要有SiC、TiC、A12O3和石墨颗粒，解决了纤维增强铝基复合材料增强纤维制备成本昂贵的问题。
而且这类复合材料各向同性，克服了制备过程中出现诸如纤维损伤、微观组织不均匀、纤维与纤维相互接触、反应带过大等影响材料性能的许多缺点。
颗粒增强铝基复合材料可广泛应用于航空航天、军事、汽车、电子、体育用品等。
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，成本将更加低廉，使其应用领域将越来越广。
颗粒增强铝基复合材料作为先进的材料，具有优异的性能，同时原材料资源丰富，相对成本较低，在各经济领域有着广泛的应用前景，已受到普遍重视。
我国相关领域也应大力开展这方面研究，包括基础理论研究，如强化相，基体对材料性能影响的机理等。
颗粒增强铝基通讯复合材料研究进展
刚度高 、热稳定性好 、耐磨性 好 、抗 腐蚀 、抗 疲 劳、密度
小 、不吸潮 、不老 化等 优 点＿ ，是一 种 优 良的 结构 材 料。 １ ］ 它不仅满足 了航 空航天 、能 源、高精 度机床 、尖 端武 器及 汽车等高端领域对材 料高性 能的要求 ，而且材料 的各 向同 性还使得材料可 以使用 传统 的金属加 工工艺 进行加 工 。所 有这些优点都使 Ｐ ＡＭＣ 在高 、精 、尖领域 以及通讯 设施 Ｒ ｓ
高温合成 法、原位热压放热反应合成 法、放热 弥散技术 、反应 自发浸渗技术等工艺 。对各工艺做 了详细的介 绍 ，指 出了未
来 的发 展 方 向 。
关 键 词 ：颗 粒 增 强 ；制 备 工 艺 ；强 制 加 入 ；原 位 反 应
中 图分 类 号 ：ＴＢ ３ ３
文 献 标 识 码 ：Ａ
越 大 。根 据 文献 ＿ 可 知 颗 粒 的 直 径 、 间 距 以 及 体 积 分 数 之 ２ ］
２ １ ２铸 造 法 ．．
铸 造 法 是 液 态 法 （ 融 金 属 加 工 法 ） 的 主 要 方 法 ，其 熔
关键是把 固相增强 颗粒均匀 地散布 于液态铝 中 ，并使 其最 终弥散地 分布在所 形成 的固态基体 中。铸造法 按增强 材料 与金属液体的混合 方式 不同 ，可分 为搅拌铸造 、正 压铸造 、 负压铸造等方法 。 ２１２１ ． ． ． 搅拌铸造法 目前 所采用的有液态机械搅 拌法及半 固态机械搅 拌法 。 液态机械搅拌法是通过搅拌 器 的旋 转运动使 增强材料 均匀 分布在液体中 ，然后浇注 成型 。此 法所用设 备 简单 ，操作 方便 ，但增强颗粒不易与 基体材料 混合 均匀 ，且材 料的 吸 气较严重 。半固态搅拌法是 利用合 金在 同液 温度 区间经搅 拌后得到的流变性质 ，将 增强颗粒 搅人 半 固态 熔液 中 ，依 靠半固态金属的粘性阻止 增强颗粒 因密度 差而浮沉 来制备 复合材料 。此法能获得增 强颗粒均 匀分 布的复 合材料 ，但
军用铝基复合材料类型
军用铝基复合材料类型一、引言铝基复合材料是一种由铝基体和增强体组成的复合材料，具有优异的力学性能、物理性能和化学性能，因此在航空、航天、军事等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍军用铝基复合材料的类型、特点以及在军事领域的应用。
二、铝基复合材料的类型根据增强体的不同，铝基复合材料可分为颗粒增强型和纤维增强型两类。
1.颗粒增强型铝基复合材料颗粒增强型铝基复合材料是以铝或铝合金为基体，加入增强颗粒，如SiC、TiB2、BN等，通过熔融法制备而成的一种复合材料。
该材料具有较高的强度、硬度、耐磨性和耐蚀性，适用于制作承受高载荷的零部件。
2.纤维增强型铝基复合材料纤维增强型铝基复合材料是以铝或铝合金为基体，加入增强纤维，如SiC、B4C、Al2O3等，通过热压法或挤压法制备而成的一种复合材料。
该材料具有更高的强度、硬度、耐磨性和耐蚀性，适用于制作承受高载荷、高温和恶劣环境的零部件。
三、铝基复合材料的特点1.高强度、高硬度、高耐磨性：铝基复合材料具有高的强度、硬度和耐磨性，能够承受高载荷和恶劣环境的考验。
2.良好的尺寸稳定性：铝基复合材料具有稳定的尺寸和良好的热稳定性，能够在高温环境下保持性能稳定。
3.良好的耐蚀性：铝基复合材料具有较好的耐蚀性，能够在恶劣环境下保持长期使用。
4.良好的加工性能：铝基复合材料具有良好的加工性能，可以进行切削、钻孔、弯曲等加工操作。
四、铝基复合材料在军事领域的应用铝基复合材料因其优异的性能和广泛的应用，在军事领域中也得到了广泛的应用。
下面将介绍铝基复合材料在军事领域的应用情况。
1.飞机结构材料铝基复合材料具有优异的力学性能和尺寸稳定性，适用于制作飞机结构材料。
例如，碳纤维增强铝基复合材料可以用于制作飞机框架、机身、机翼等部位的结构件，具有高的比强度和比模量，能够减轻重量、提高结构效率。
此外，颗粒增强型铝基复合材料也可以用于制作飞机零部件，如发动机叶片、齿轮等。
2.装甲防护材料铝基复合材料具有高的强度和硬度，能够有效地抵御弹药攻击。
tib2颗粒增强铝基复合材料强化机制
Tib2颗粒增强铝基复合材料强化机制一、前言随着航空航天、汽车工程等领域的不断发展，对新一代轻质高强材料的需求日益增加。
铝基复合材料因其良好的力学性能和热学性能，成为了研究的热点之一。
Tib2颗粒增强铝基复合材料作为一种具有巨大应用潜力的新型复合材料，其强化机制备受关注。
本文将从微观和宏观两个方面来探讨Tib2颗粒增强铝基复合材料的强化机制。
二、宏观角度下的强化机制1. 根据组织强化理论铝基复合材料中的Tib2颗粒可以有效地进行组织强化。
Tib2颗粒的加入可以改善铝基复合材料的结晶度和晶界结构，从而增强材料的塑性和韧性，提高材料的抗拉强度和硬度。
2. 基体和颗粒间的相互作用Tib2颗粒可以与铝基复合材料的基体形成较好的结合，并且在加载时承受部分载荷，使得材料在受力时得到更均匀的分布，以此来增强材料的耐磨性和耐腐蚀性。
三、微观角度下的强化机制1. 颗粒尺寸效应Tib2颗粒的尺寸对铝基复合材料的强化效果有着重要影响。
研究表明，当Tib2颗粒的尺寸适当时，可以在材料中形成更多的位错，增加位错间的相互作用，从而显著提高材料的强度和硬度。
2. 化学反应Tib2颗粒与铝基复合材料基体在热处理过程中可能会发生一些化学反应，使得复合材料内部形成新的物相或化合物，从而使得材料的性能得到提升。
3. 相分布均匀性Tib2颗粒的均匀分布对铝基复合材料的强化效果至关重要。
若颗粒分布不均匀，可能导致材料的局部区域受力不均，从而降低了材料的整体性能。
四、结语Tib2颗粒增强铝基复合材料的强化机制是一个复杂而多维的问题，需要结合宏观和微观两个视角来进行全面的研究。
未来，可以通过进一步的材料设计和加工工艺优化，不断提升Tib2颗粒增强铝基复合材料的性能，以满足不同领域对于高性能轻质材料的需求。
在深入探讨Tib2颗粒增强铝基复合材料强化机制的过程中，我们还需要考虑在材料制备和加工过程中的影响因素，以及材料性能的变化规律。
下面将继续分析Tib2颗粒增强铝基复合材料的微观和宏观角度下的强化机制，以及对材料性能的影响。
SiC颗粒增强铝基复合材料的制备及性能
Ａ ｓ ａｔ ＳＣ ｐｒｃｌ ｅｒｉ ｏｅｃｄａｕ ｉｉｍ ｍ ｔｘｃｍ ｏｉｓ ＳＣ ／ １ ｗ ｒ ｐｅ ａｅ ｙ ｐｗ ｅ ｍ ｔ ｌ ｇ ｅ ｏ ． ｂｔ ｃ： ｉ ａｔ ｕ ｔ ｅ ｆｒｎｅ ｍ ｎ ａｒ ｏ ｐｓ ｅ （ ｉｐ Ａ ） ｅｅ ｒ ｒｄ ｂ ｏ ｄ ｒ ｅａｕ ｙ ｍ ｔ ｄ ｒ ｉ ａ ｎ ｌ ｕ ｉ ｔ ｐ ｌｒ ｈ
金属基陶瓷复合材料兼具有金属的塑性和韧性和陶
粒， 山东潍坊 凯华碳 化硅 微粉有 限公 司 ， ＝ ０Ｉ Ｄ ２ ｍ。 ｘ
１２混粉 与模压 成形 ．
瓷的高强度和刚度等优点 ， 世界各国竞相研究开发这类材
料， 从材料的制备工艺 、 微观组织 、 力学性能与断裂特性等
角度进 行 了大量研 究 ， 了显著成 果 。碳 化硅 颗粒 增 强 取得
将模压成形的试样置于 Ｓ ＇ ２—１ ｌ 一 （ ２型管式电阻炉 内， 通入 Ａ 气， ｒ 抽真空 ， 反复 ３次 ， 在流动 气气氛下 ， ４０ 预烧 １ｈ 再 以一定的升温速率升温至 ５０Ｃ， ０￣ Ｃ ， ７￣ 保温 １５ｈ试样随炉冷却。将所制备的试样置于 ｓ 一 ． ， ２一ｌ ２ 型管式炉 内， 缓慢升温至 ５０ 保温 （５ｈ 立即将样品置 ０￣ Ｃ， ） ， ． 于蒸馏水中进行淬火处理 ， 淬火处理 的试验， 置于管式炉
明显的孔洞缺陷 ， 主要是 由于 Ｓ 这 ｉ Ｃ颗粒 质量分数较大 时， 材料挤压出现局部 的陶瓷颗粒 团聚而难 以压实 ， 从而
如图 ３ 所示 ， 从图中可知 ， 未添加 Ｓ ｉ Ｃ颗粒的硬铝基体材 料抗拉强度为 ２０Ｍ ａ随 Ｓ ６ Ｐ ， ｉ Ｃ颗粒含量的增加复合材料 抗拉强度 出现先升高后降低的趋势 ， Ｓ 在 ｉ Ｃ颗粒含量为 ７ 耽％时 ， 抗拉强度获得最大值 ， ３ １Ｍ ａ 为 １ Ｐ 。在颗粒加入 量为 １ ５耽％时 ， 抗拉强度值仍 高于硬铝基体材料 的抗拉 强度值 ， 在颗粒加入量为 ２ ０耽％时 ， 抗拉强度低于硬铝基 体合金。这主要是由于， Ｓ 当 ｉ Ｃ颗粒加入较少时 ， Ｃ颗粒 Ｓ ｉ
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损 害最 终复合 材料 的性 能 。 一个成 功 的复合 材料制 备
过 程 ， 须保 证颗 粒和 铝之 间达 到很好 结合 ，以及 颗 必 粒 和铝之 间没 有发 生 明 显 有 害 的化学 反应 。搅 拌 复 台 方 法发 展 的 初期 是 在 大 气 或气 体 保护 下 用搅 拌 产 生 的涡 流将 颗 粒 引入熔 体 ，由于搅 拌过 程 中吸人 气 体 和卷 入 氧 化夹 杂 ．制备 的
高 ３ 的 密度 ，基 本 保 持 了铝 合 金 轻 质 、优 良导 热 ％ 性 能 的优 点 。此 外 ，颗 粒增 强 明显地 改善 了铝台 金 的耐磨 性 能 ，尤 其 是 在 有 润滑 条 件 下 的 耐磨 性 。 据 介 绍 。２ｖ１％ＳＣ颗 粒 增 强 的铝 基 复台 材料 的耐磨 ０ｏ． ｉ
粒 ， ＳＣ、 ｌ Ｔ Ｃ 另一种是 软 质颗粒如 石 墨 。陶 如 ｉ Ａｚ Ｏ ｉ， 瓷颗粒 具有 很 高强度 和硬度 ， 入 到铝合 金 中可 以显 加 著提 高基体 材料 的强度 和抗 变形 能力 。另外 ， 与普通 铝合 金相 比， 质陶 瓷颗粒 也 使铝基 复合材 料具 有更 硬 好耐磨 性 ， 并且 热膨胀 性 能也 明显改 善 。这类 铝基复 合材料 主要用 于 制作航 空 、 航天结 构 件 ，电子壳 体和
温 力学性 能 ， 的热膨 胀系数 ，良好的耐 磨性 和导 热 低 性能， 在航 空航天 、 汽车 、 电子 、 光学 等工 业 领域具有 相 当广 泛的应 用前 景。
艺简 单 ， 易形成 一 定的规模 。但为 了保证 复合后 熔 容
颗粒 增 强 体 分 为 两大 类 ，一种 是 硬质 的陶 瓷颗
制备方 法
颗粒增 强铝基 复合材 料 的制 各工 艺有 多种 ， 基本 的方法有两 种 ： 粉末 冶金 和搅拌 复合 法 。粉末 冶金法
就 是将 增强 颗 粒 粉末 和 基体 铝 合 金 粉 末放 在 一起 均
匀 混合 ， 然后 将 混合 粉末压 实 ， 并在一 定 温度 下热压
形成 铝基复 合材料 。 到 的复合材 料坯 块经 过 挤压等 得 铝基 复合 材料 ， 是在 铝或铝 合金 中加入 其他材 就 变 形工 艺 获得 一 定形 状 的制 件 粉 末冶 金 法 的优 点 是 ， 以使 用细小 的增强 颗粒 ， 可 可达 １ ｍ， 因此能 获得 很 好 的 增 强 效 果 ； 外 ， 体 台 金 和 颗 粒 类 型 选 择 较 另 基 自由。 搅拌 复合 法是 通过机 械搅 拌的方 法将 增 强颗粒 粉末 搅人熔 化后 的铝台金 溶液 ， 成含 有 增强颗 粒的 形
颗粒增 强 铝基 复合材 料得 到 了广泛 熔体 ， 然后 将复 合熔体 浇人 铸模 即得 到铝 基 复合材料铸 锭 。 复合 材料 铸锭 可 以通过 变形 或铸造
方 法获得复 合材料制 件 。这 种方 法 的优 点 是 ， 备式 制
粒增 强铝 基复 合材料 具有 较高 的 比强度 、 比刚度和 高
拌 复台过 程有 相 当的难 度 。首先 ， 于太多 数类 型的 对 增 强体 ， 粒和铝 之 间润湿 性差 ， 了改 善润湿 性 ， 颗 为 往
往 要 在颗 粒 表 面 涂上 一 层金 属 ；或通 过 高 速搅 拌 作
合 金提 高 ５ ＇ ０ Ｅ。陶瓷 颗 粒 增强 体 的加入 降低 了铝 合 金 的热 膨 胀 系 数 ， 降低 程 度 和 颗 粒 的 加 入 量 成 正
料 而形 成的 一种具 有金属 特 性 的材料 ， 中前者是 复 其 合材 料 中的基 本材料 称 为基 体材料 ， 者为添加 材料 后
称 为增 强材料 或增 强体 。 基复台 材料 中使 用的增 强 铝 体一 般包 括 三种 ： 纤维 、 长 晶须和 颗粒 。 三 种增强 体 这
中， 长纤维 和 晶须 的性能 比颗 粒 的高 ， 颗粒 的价格 但 便 宜 ， 且颗粒 铝基 复合材 料 的制 作工艺 简单 。 而 因此 ，
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本 月专 题
颗粒增强铝基复合材料的 研究开发与应用
口 桂满 昌 北京 航 空材 料研究 院 基板 ， 以及 汽车发 动机 和制 劝零 件 。软 质 颗粒一般 都 是很 好 的润 滑体 ， 软质 颗粒 增强 的铝基 合 材料具有 好 的减磨和减 振性 能 ，主要用 于 制作发 动机 的缸套 ， 轴 瓦 以及 各 种机座 。
栏目 主持： 蔡忆宁
ｈｔ： ／１． ， ｓｔ Ｃ Ｉ ｔ ／ ． ，． ｓ ． Ｏ ￣ ｐ ，１ ｊ ｉ Ｉ １．
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２０ ０ ２年 第 ３翮
体 具有一定 的流动性 ． 粒 尺寸一般要 太于 １ ｖ 增 颗 ０． ｍ． 强 效果受 到一 定 的限制 。 颗粒 增强 铝基 复合材 料 的搅 金 的比较 。此 外 ．陶 瓷 颗粒 增 强 体 还 明显 提 高铝 舍 金 的高温 力 学 性能 ，复 合材 料 的使 用 温度 一般 比铝
比 。表 ２为 ２ ＂１％ＳＣ颗 粒增 强 的 Ｚ １ １ ０， ． ｉ ， ｏ Ｌ ０ Ａ铝 基 复 合 材 料和 对 应 铝合 金 在 不 同 温度 区域 热膨 胀 系 数 的 比较 。对 于 ＳＣ颗 粒 增 强 的 铝 基复 合 材 料 ，其导 热 ｉ 性 能和 普通 合 金相 当 ，２ ｖ １％ ＳＣ颗 粒 增强 体 只提 ０ ｏ． ｉ
用， 或增 加搅 拌时熔 体 的粘 度 ， 过 一定 的时 间强 制 经
性 地实 现颗粒 与熔 体之 间 的润湿 。另外 ， 由于铝 是一 种 相 当活性 的物质 ， 强颗粒 和铝 之 间在一定 温度 下 增 能 产生 化学 反应 ， 这种 反应 往往会 破坏 增强 颗粒 的完 整 性 ， 且有 的反应 产 物 自身是 一种脆 性物 质 ， 而 并 从