铝基复合材料简述
铝基复合材料
二、短纤维增强铝基复合材料 特点：在室温和高温下的弹性模量有较大的提高，但线膨胀 系数由所下降，耐磨改善，并具有良好的的导热性。
三、晶须和颗粒增强铝基复合材料 特点：优异的性能，制造方法简单，增强体主要是碳化硅和氧化铝 。 碳化硅：随它的含量增加，抗拉强度和弹性模量都增加 氧化铝：比强度和比刚度高。
铝基复合材料的综述
•
复合材料是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的 材料，它由两种或两种以上性质不同的材料通过各种工艺手段复合而成 。复合材料可分为三类：聚合物基复合材料（PMCs）、金属基复合材料 （MMCs）、陶瓷基复合材料（CMCs）。金属基复合材料基体主要是铝、 镍、镁、钛等。铝在制作复合材料上有许多特点,如质量轻、密度小、 可塑性好,铝基复合技术容易掌握,易于加工等。此外,铝基复合材料比 强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨,阻尼性能好,热膨胀系 数低。同其他复合材料一样,它能组合特定的力学和物理性能,以满足产 品的需要[1]。因此,铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、 最重要的材料之一。按照增强体的不同,铝基复合材料可分为纤维增强 铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料。纤维增强铝基复合材料具有比 强度、比模量高,尺寸稳定性好等一系列优异性能,但价格昂贵,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。
碳化硅
铝基复合材料的发展趋势
• 采用颗粒增强制备铝基复合材料成本相对较低,原 材料资源丰富,制备工艺简单。选择适当的增强颗 粒与基体组合可制备出性能优异的复合材料,具有 很大的发展潜力和应用前景。可以预料,在现代工 业的高速发展和技术水平的高要求下,颗粒增强铝 基复合材料必将以其独特优势在工业领域占据重 要位置。但同时也应看到,颗粒增强铝基复合材料 在未来的时间里要取得更进一步发展,并列入规模 化生产的行列,还需要进行更多的探索和实践。因 此,进一步加强理论研究,建立完整的理论模型,不 断进行实践探索,将是今后的工作重点。
铝基复合材料介绍
铝基复合材料，泛指以铝合金为基体（连续体）的复合材料，品种众多，功能各异。从 复合材料品种来分，主要分两大类：陶瓷颗粒增强铝基复合材料；纤维以及晶须增强的铝基 复合材料，当然，两者也经常混合在一起作为增强项以提供更为优异的性能。更多的时候， 是从材料功能及应用领域来分类的。下面介绍法迪公司目前提供的品种：
Alvaco 采用内部真空的薄壁球状陶瓷颗粒替代传统实心颗粒，并添加短碳纤维、短陶 瓷纤维增韧，浸渗铝合金液体后成形。材料典型特点：
1. 密度小：材料密度 1.4-1.6，典型 1.5（视其中加入的其它增强相而定），约为 铝合金的一半；
2. 机械加工性能得到大幅提升：可攻丝、可铣曲面，加工性能类似 7 系铝合金， 这是传统陶瓷颗粒增强材料无法做到的；
极限抗拉强度 曲服强 断裂伸长率
（MPa）
度(MPa)
(%)
弹性模量 (GPa)
洛氏硬 度(HRB)
10#陶瓷增强铝合金
338
303
1.2
86.2
73
20#陶瓷增强铝合金
359
338
0.4
98.6
77
注：基体合金为 ZL102，金属模铸造，T6 热处理。挤压铸造指标略高。
典型应用：
1. 用于制造刹车盘、刹车鼓、制动卡钳、缸套、悬架臂、车架、曲轴箱等结构件， 替代钢材可减重一半以上。
左图为 Alvaco 的晶相 图，球形的是氧化铝陶瓷中 空微珠，内真空。白色为铝 合金。
材料指标典型值：
抗弯强度：95MPa；
弹性模量：85GPa；
剪切模量：34GPa；
热导率：90W/mK；
热膨胀系数：8.5ppm；
电阻率：30µOhm-cm；
铝基复合材料
铝基复合材料的制造工艺
连续纤维增强铝基复合材料的制造 1 粉末冶金法 2 高能-高速固结工艺 3 压力浸渗铸造工艺 4 液态金属搅拌铸造法
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粉末冶金法
粉末冶金法是最早用来制造铝基复合材料的方法,是 一种比较成熟的工艺方法。采用粉末冶金法时,首先将颗 粒增强物和铝合金粉末用机械手段均匀混合,进行冷压实, 然后加热除气,在液相线与固相线之间进行真空热压烧结, 得到复合材料的坯料,在将坯料进行挤压、轧制、锻造、 拉拔等二次加工就可制成所要的型材零件。
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常见铝基体
工业纯铝 铸造冶金变形铝合金（2014、2024、2124
等，且不选含Mn Cr的铝合金，因其产生脆 性相 ） 粉末冶金变形铝合金 铸造铝合金 新型铝合金
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复合材料增强基
分类： 连续的和非连续的纤维、晶须、颗粒。
特性： 高强度、高模量、高刚度、抗疲劳、耐
热、耐磨、抗腐蚀、热膨胀系数小、导电、 导热以及润湿性、化学相容性、易加工等。
硼纤维增强铝基复合材料用于航天飞机主舱体龙骨桁架和支柱
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二、短纤维增强铝基复合材料 特点：在室温和高温下的弹性模量有较大的提高，但线膨胀
系数由所下降，耐磨性改善，并具有良好的的导热性。
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2、碳—铝复合材料 特点：碳纤维的长度与直径比例对碳—铝复合材料的性能有很大
的影响（当长径比增大时，抗拉强度增大，增大到一定值时， 抗拉强度又开始减少）
金属基复合材料常用基体有铝、镍、镁、钛及其合 金。
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铝基复合材料基体
铝有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性 好,熔点低制备工艺简单。
铝基复合技术容易掌握,易于加工，比强度 和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐 磨,阻尼性能好,热膨胀系数低。
铝基复合材料在航空制造中的应用
铝基复合材料在航空制造中的应用航空工业是技术含量较高、技术周期较长的重要行业之一，因此材料的选择也显得尤为重要。
铝基复合材料以其高强度、抗腐蚀、低密度等各种优良性能，在航空领域中得到了广泛应用。
1. 铝基复合材料的基本概念铝基复合材料是以铝合金作为基体，添加一些其他元素而制成的材料。
其中，添加的其他元素可以是碳纤维、玻璃纤维、陶瓷等材料。
铝基复合材料最大的特点在于它的强度和硬度比纯铝高很多。
此外，铝基复合材料还有较好的成型性能，能够适应各种复杂形状的工件。
2. 铝基复合材料在航空领域中的应用铝基复合材料的优良性能决定了它在航空领域中的应用广泛。
航空器需要具备高度、速度以及航程等多种性能，而铝基复合材料都可以很好地兼顾这些性能要求。
以下是铝基复合材料在航空领域中的应用：2.1 飞机结构部件航空器结构部件是安全飞行和航线寿命的关键。
铝基复合材料可以用于飞机机身壳体、襟翼、尾翼、襟翼和扰流板等零件的制造。
这些部件需要同时具备强度、硬度、耐磨损和抗腐蚀等多种性能，铝基复合材料可以完美满足这些要求。
2.2 发动机部件发动机是航空器的“心脏”，需要具备良好的耐高温、抗蜕化和耐热疲劳性能。
因此，铝基复合材料可以在航空发动机的压气机叶片、燃烧室、布氏环的制造等方面发挥重要作用。
2.3 航空器内饰航空器内饰也是航空领域中的一个重要部分。
铝基复合材料可以用于飞机的座椅、地板、橱柜等部件的制造，不仅能够提高内饰的美观性，还能增加强度和硬度。
3. 铝基复合材料的发展趋势随着科技的不断进步，铝基复合材料也不断得到优化和进步，未来还将有更广泛的应用前景。
以下是铝基复合材料的发展趋势：3.1 提高铝基复合材料的强度当前铝基复合材料的强度和硬度已经远远超过了传统的铝合金和钢铁材料，但是它们的强度和硬度仍有进一步提升的空间。
科研人员将不断探索并改进铝基复合材料制造工艺，以提高复合材料的强度和硬度。
3.2 探索新的应用领域目前铝基复合材料已经得到广泛应用，但是它的应用领域仍有不断拓展的空间。
铝基复合材料的应用领域及发展前景
铝基复合材料的应用领域及发展前景铝基复合材料的简单介绍铝在制作复合材料上有许多特点，如质量轻、密度小、可塑性好，铝基的符合技术容以掌握，易于加工等。
此外，铝基复合材料比强度和比刚度高，高温性能好，耐疲劳和耐磨，以及工程可靠性。
同其他复合材料一样，它能组合特定的力学和物理性能，以满足产品的需要。
因此，铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的，最重要的材料之一。
复合材料的制造包括将复合材料的组分组装并压合成始于复合材料零件的形状。
常用的工艺有两种，第一种是纤维与基体组装压合和零件成型同时进行；第二种是先加工成复合材料的预制品，然后再将预制品制成最终形态的零件。
前一种工艺类似于铸件，后一件则类似于先铸锭然后再锻成零件的形状。
制造过程可分为三个阶段：纤维排列、复合材料组分的组装压合和零件层压。
大多数硼-铝复合材料是用预制品或中间复合材料制造的。
前述的两种工艺具有十分相似的制造工艺，这就是把树脂粘合或者是等离子喷涂条带预制品再经过热压扩散结合。
1.挥发性粘合剂工艺这种工艺是一种直接的方法，几乎不需要什么重要设备或专门技术。
制造预制品的材料包括成卷的硼纤维、铝合金箔、气化后不残留的易挥发树脂以及树脂的溶剂。
铝箔的厚度应结合适当的纤维间距来选择，通常为50～75μm。
所用的纤维排列方法有两种，单丝滚筒缠绕和从纤维盘的线架用多丝排列成连续条带。
前一种工艺因为简单而较常使用。
利用滚筒缠绕可能做成幅片，其尺寸等于滚筒的宽度和围长。
由于简单的螺杆机构便能保证纤维盘的移动与滚筒转动相配合，故能使间距非常精确和满足张力控制。
铝基复合材料的性能铝基复合材料的性能取决于基体合金和增强物的特性、含量、分布等。
与集体和金相比，铝基复合材料具有许多优良的性能。
低密度良好的尺寸稳定性强度、模量与塑性耐磨性疲劳与断裂韧性在硼-铝的压合中有下述一些重要的限制：（1）纤维损伤问题限制了时间-温度参数。
（2）为保证铝的结合和消除孔隙度，时间-温度-压力参数必须高于门限值，因为这是一个受蠕变和扩散限制的过程。
铝基复合材料的分类
铝基复合材料的分类铝基复合材料是指以铝为基体材料，通过添加一种或多种增强材料，经过加工制备而成的一种具有优良性能的复合材料。
铝基复合材料广泛应用于航空航天、汽车、船舶、电子等领域，具有重量轻、强度高、刚性好、耐热性好等优点。
根据不同的增强材料和制备工艺，铝基复合材料可以分为以下几类：1. 碳纤维增强铝基复合材料碳纤维增强铝基复合材料是将碳纤维作为增强材料与铝基体材料相结合而成。
碳纤维具有优异的机械性能和热稳定性，能够显著提高铝基复合材料的强度和刚度。
碳纤维增强铝基复合材料在航空航天领域得到广泛应用，如飞机结构件、导弹外壳等。
2. 碳化硅颗粒增强铝基复合材料碳化硅颗粒增强铝基复合材料是将碳化硅颗粒作为增强材料与铝基体材料相结合而成。
碳化硅具有高硬度、高熔点和良好的耐磨性，可以显著提高铝基复合材料的耐磨性和高温性能。
碳化硅颗粒增强铝基复合材料广泛应用于汽车发动机缸套、摩擦制动器等高温摩擦部件。
3. 碳纳米管增强铝基复合材料碳纳米管增强铝基复合材料是将碳纳米管作为增强材料与铝基体材料相结合而成。
碳纳米管具有优异的力学性能和导电性能，能够显著提高铝基复合材料的强度和导电性能。
碳纳米管增强铝基复合材料在电子领域得到广泛应用，如电子封装材料、散热器等。
4. 陶瓷颗粒增强铝基复合材料陶瓷颗粒增强铝基复合材料是将陶瓷颗粒作为增强材料与铝基体材料相结合而成。
陶瓷颗粒具有高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性，可以显著提高铝基复合材料的硬度和耐磨性。
陶瓷颗粒增强铝基复合材料广泛应用于机械制造领域，如轴承、齿轮等耐磨件。
铝基复合材料根据不同的增强材料可以分为碳纤维增强铝基复合材料、碳化硅颗粒增强铝基复合材料、碳纳米管增强铝基复合材料和陶瓷颗粒增强铝基复合材料等多种类型。
这些铝基复合材料在不同领域具有广泛的应用前景，将为相关行业的发展带来巨大的推动力。
未来，随着科技的不断进步和材料制备技术的不断改进，铝基复合材料的性能将会进一步提升，为各行各业的发展提供更多可能性。
铝基复合材料
目录一、复合材料综述 (2)1.1 复合材料简介 (2)1.2 复合材料的分类 (2)二、金属基复合材料 (2)2.1 金属基复合材料的分类 (2)2.1.1 铝基复合材料 (3)2.1.2 镍基复合材料 (3)2.1.3 钛基复合材料 (3)2.2 金属基复合材料的性能 (3)三、铝基复合材料 (3)3.1 铝基复合材料的分类 (4)3.2 铝基复合材料增强相 (4)3.2.1纤维增强 (4)3.2.1.1 硼纤维 (4)3.2.1.2 碳纤维 (5)3.2.1.3 碳化硅纤维 (5)3.2.2 晶须增强 (5)3.2.3 颗粒增强 (5)3.3 铝基复合材料的基体 (6)四、铝基复合材料的制备 (6)4.1 粉末冶金法 (6)4.2 高能-高速固结法 (6)4.3 压力浸渗铸造法 (7)4.4 液态金属搅拌铸造法 (7)4.5 半固态搅拌复合铸造 (7)4.6 反应自生成法 (8)五、铝基复合材料的应用 (8)5.1 在汽车领域的应用 (8)5.2 在航空航天领域的应用 (9)5.3 在电子和光学仪器领域的应用 (9)5.4 在体育用品上的应用 (9)一、复合材料综述1.1 复合材料简介复合材料（Composite materials）是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过各种工艺手段，在宏观上组成具有新性能的材料。
1.2 复合材料的分类复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、金属与非金属复合材料、非金属与非金属复合材料。
按其结构特点又分为纤维增强复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、和混杂复合材料。
60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维为增强材料的复合材料，这种复合材料按基体材料不同，通常分为聚合物基（或树脂基）复合材料（PMCs）、金属基复合材料（MMCs）和陶瓷基复合材料（CMCs）。
其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。
铝基复合材料.
要的材料之一。
常见铝基体
（1）工业纯铝 （2）铸造冶金变形铝合金（常见有2014、2024、2124 等，且不含Mn、Cr的铝合金，因其产生脆性相 ） （3）粉末冶金变形铝合金 （4）铸造铝合金
（5）新型铝合金
复合材料增强基
分类：连续的和非连续的纤维、晶须、颗粒 特性：
高强度、高模量、高刚度、抗疲劳、耐热、耐磨、抗腐 蚀、热膨胀系数小、导电、导热以及润湿性、化学相容性、
铝基复合材料基体
铝有许多特点，如质量轻、密度小、可塑性好， 熔点低制备工艺简单。 铝基复合技术容易掌握，易于加工，比强度和比 刚度高，高温性能好，更耐疲劳和更耐磨，阻 尼性能好，热膨胀系数低。 同其他复合材料一样，它能组合特定的力学和物 理性能，以满足产品的需要。因此，铝基复合 材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重
变形铝合金基复合材料
铸造铝合金基复合材料 新型铝合金基复合材料 工业纯铝基复合材料
以特性分类
功能复合材料
结构复合材料
智能复合材料
铝基复合材料的制造工艺
连续纤维增强铝基复合材料的制造方法：
1、粉末冶金法
2、高能-高速固结工艺
3、压力浸渗铸造工艺
4、液态金属搅拌铸造法
颗粒增强铝基复合材料的制造方法： 1、粉末冶金 2、搅拌熔铸 3、压力铸造 4、喷射沉积 纳米管铝基复合材料的制备方法： 1、粉末冶金 2、搅拌铸造 3、熔体浸渍 4、原位合成
优点：
高能量高速度脉冲有利于将冷模中的导电粉体 快速加热到指定温度，从而控制相变和组织粗
化，这是常规粉末冶金工艺无法实现的。高能高速固结工艺可使复合材料的相对密度达95%以 上。
压力浸渗工艺
压力浸渗工艺是先将增强体制成预制件，再将 预制件放入模具后，以惰性气体或机械装置
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铝基复合材料
1. 铝基复合材料的基本性能
1.1 强度，模量与塑性
铝基复合材料比强度和比刚度高．高温性能好。
更耐疲劳和更耐磨，阻尼性
能好，热膨胀系数低。
同其他复合材料一样，它能组合特定的力学和物理性能，以满足产品的需要。
因此，铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。
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。
另外增强相的加入又赋予材料一些特殊性能，这样不同金属与合金基体及不
同增强体的优化组合。
就使金属基复合材料具有各种特殊性能和优异的综合性能。
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
和价格低廉的优点，更加引起人们的注意。
1.2 耐磨性
高的耐磨性是铝基复合材料(SiC、A1203)增强的特点之一
颗粒体积分数对复合材料摩擦系数的影响显著，而颗粒尺寸对复合材料摩擦系数影响不大。
与基体合金相比，铝基复合材料表现出良好的抗磨损性能，并随着加入颗粒
尺寸的减小和数量的增多而变强。
在滑动磨损实验中，颗粒及纤维增强的铝基复合材料的耐磨性有两个数量级的提高，但随着磨粒尺寸的增大，载荷中冲击成分的提高使其耐磨性迅速下降。
材料的耐磨性的好坏取决于强化机制、增强相之间的相互制约及与基体在变形过程中的协调作用。
当然，也与增强相类型及基体合金的性能有关。
增强相的聚结显著降低材料的耐磨性。
1.3 疲劳与断裂韧性
铝基复合材料的疲劳强度和疲劳寿命一般比基体金属高，这与刚度及强度的提高有关，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。
界面结合状态良好，可以有效地传递载荷，并阻止裂纹扩展，提高材料的断裂韧性。
目前对复合材料疲劳断裂过程的研究分为疲劳裂纹的萌生和扩展两个方面。
现有的研究工作在实验的基础上得出疲劳裂纹萌生于SiC 附近。
SiC与铝合金界
面或SiC 晶须端部附近的基体中，也观察到基体中大块夹杂物破碎导致裂纹萌生。
再者，由于使用的绝大部分颗粒是在加工过程中从大的颗粒上碎裂下来的，碎裂的颗粒存在于复合材料中从而提供了裂纹萌生的位置。
裂纹的扩展取决于裂纹尖端的微结构和宏观上最大应变方向。
由断口分析可以看到断面上的空穴分为两种，一种控制材料的脆性行为，而另一种则控制其塑性行为。
1.4 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，但可通过控制增强体和基体的含量以及增强体在基体中的分布来减小热失配。
导热性是另一个重要的热性能。
铝基体中单向排列的碳纤维在纤维方向上具有很高的导热性，纤维横向的导热性约为铝的三分之二。
1.5 腐蚀
有许多因素影响复合材料的耐腐蚀性，包括孔隙、杂质相的析出、颗粒/基
体界面处的高密度位错、界面反应产物、增强相的种类、大小和含量、基体的成分等。
通常，铝基复合材料的耐蚀性比相应的基体金属要低一些，其主要腐蚀机制是点蚀。
铝基复合材料的耐蚀性较基体金属差，所以应根据材料及其服役的环境来选择控制腐蚀的方法。
大致可分为两类，一类为施加保护涂层，目前已经证实化学转化膜、硫酸阳极氧化膜及有机涂层对铝基复合材料有较好的防护效果。
另一类为改善铝基复合材料的设计，在增强相表面上施加涂层，除可改善增强相与基体间的润湿性，减少界面反应以及释放热应力外，还可起到减小电偶腐蚀的作用。
2.铝基复合材料的主要应用领域：
2.1 航空、航天及军事工业的应用
2.2 交通运输方面的应用
交通运输工具始终是铝基复合材料最重要的民用领域之一．但这一领域特别
是汽车工业对价格极为敏感，因此竞争也格外激烈。
所以，连续纤维增强铝基复合材料以及成本偏高的非连续(如晶须)增强铝基复合材料就被排除在这一应用
领域之外。
因此也就剩下了廉价的颗粒增强铝基复合材料，尚有大规模应用的可能。
2.3 铝基复合材料的应用展望
因其工作温度不超过150℃，航空发动机、低压压气机和外涵是Al-MMCs最具
应用潜力的部件。
AI-MMCs可以替换铝合金，在质量没有改变的同时提高了性能。
当减重成为重要因素时，可以用AI—MMCs替代钛合金。
不过，尽管随着产量增加，A1-MMCs的成本在不断下降，但是目前仍比铝合金和钛合金的成本高。
Al-石墨复合材料具有优良的摩擦与磨损特性,其减震性与灰铸铁不相上下,可用于制备汽缸体和轴承等零件[28]。
SiCp、Al2O3w增强铝基复合具有优异的耐磨性及低的热膨胀系数等性能,是理想的活塞材料
3.铝基复合材料的研究现状
3.1 铝基复合材料研究的主要成果
3.1.1 采用单相颗粒增强铝基复合材料
目前。
国内外大多数研究者基本上都采用原位生成颗粒增强铝基复合材料。
原位铝基复合材料具有强化相多、设计性广、晶粒细小、综合性能好、增强体与基体界面结合牢固且结合强度高、成本相对较低且能进行近终型铸造等优势．这一优势正赢得越来越多的研究者、科研机构和企业的高度重视，并已开发出一部分可以应用于高精尖端领域的材料和新工艺。
代表性的复合材料有TiB2和A1203颗粒增强铝基复合材料。
3.1.2 采用双相或多相颗粒增强铝基复合材料
采用搅拌铸造和原位反应合成相结合的方法，制(TiB2+SiC)／ZLl09复合材料，弥补了单一SiC颗粒强化的不足，复合材料的硬度比基体提高34．8％。
原位反应合成(TiB2+A13Ti)／A16Si4Cu复合材料，其抗拉强度、硬度分别比A1。
Si4Cu合金提高20％、29．6％
3.1.3 颗粒增强铝基复合材料减震性能的研究
Al/TiAl3复合材料的吸振能力比铝基的要高，并且与增强物TiAl3的体积分数是成比例的。
3.2 铝基复合材料研究的热点问题
3.2.1 纳米相增强铝基复合材料
纳米材料的尺寸非常细小(1～100nm)，形状多为规则的近球状．因此。
在铝基复合材料的制备中若能以纳米级颗粒作为增强相。
应该能改善增强相与基体的结合界面，提高结合强度，进而提高铝基复合材料的力学性能和理化性能等。
由此可见，纳米颗粒在含量较低(≤5％)时，对A1-MMC的增强作用明显．但由于随纳米颗粒含量的增加，颗粒的团聚趋势明显增大。
这就涉及到如何解决纳米相的团聚问题。
在以后的研究过程中，这将成为研究的一大课题。
3.2.2 碳管纳米增强铝基复合材料
随着碳纳米管(CNTsl的出现和纳米晶材料研究的深入，为复合材料性能的进一步提高提供了一个新的途径。
CNTs具有极小的尺度及优异的力学性能。
其封闭中空管状结构具有良好的稳定性，并且具有优异的力学性能，因此，碳纳米管作为一维纳米晶须增强材料在复合材料中具有重要的应用价值。
①碳管纳米增强铝基复合材料的力学性能 ,采用纯化的碳纳米管增强铝基复合材料的力学性能明显优于其他的增强体。
②碳纳米管增强铝基复合材料的耐磨性。
由于碳纳米管的自润滑作用。
使得这种复合材料在摩擦磨损方面表现出优异的性能，这是值得研究者关注的一个方面。
随着碳纳米管质量分数的增加，复合材料的磨损率先减小而后增大。
4.铝基复合材料的发展趋势
采用颗粒增强制备铝基复合材料成本相对较低，原材料资源丰富，制备工艺简单。
选择适当的增强颗粒与基体组合可制备出性能优异的复合材料，具有很大的发展潜力和应用前景。
可以预料，在现代工业的高速发展和技术水平的高要求下，颗粒增强铝基复合材料必将以其独特优势在工业领域占据重要位置。
但同时也应看到，颗粒增强铝基复合材料在未来的时间里要取得更迸一步发展，并列入规模化生产的行列，还需要进行更多的探索和实践。
因此，进一步加强理论研究，建立完整的理论模型，不断进行实践探索，将是今后的工作重点。
仍有许多问题需要解决或继续研究，如界面结构和性能，高温使用性能，以及简化工艺、降低成本、材料的后续加工和回收等
金属基复合材料的切削加工、焊接、热处理等后续加工工艺研究较少,成为限制其应用的瓶颈。
高强度、高硬度的增强体的加入使金属基复合材料往往成为难加工材料,而由于增强体与基体合金的热膨胀系数差异大引起位错密度的提高,使金属基复合的时效行为与基体合金有所不同,增强体影响焊接熔池的粘度和流动性,增强体与基体金属的化学反应又限制了焊接速度,给金属基复合材料的焊接造成了较大的困难,因此金属基复合材后续加工方面的研究也应给予高度的重视。