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金属基复合材料制备过程中金属基体与增强体在高温复合过程中会发生不同程度的界面反应

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发表时间:2022-04-09 11:09

基体金属与增强体的相容性   金属基复合材料制备过程中金属基体与增强体在高温复合过程中会发生不同程度的界面反应,基体金属中往往含有不同烈性的合金元素,这些合金元素与增强体的反应程度不同,反应后生成的反应产物也不同,在选用基体合金成分时尽可能选择既有利于金属与增强体浸润复合,又有利于形成合适稳定的界面的合金元素。如碳纤维增强铝基复合材料中,在纯铝中加入少量的TiZr等元素可以明显的改善复合材料的界面结构和性能,提高复合材料的性能。铁镍元素是促进碳石墨化的元素,用铁镍作为基体,碳纤维作为增强体是不可取的。

金属基复合材料需要在高温下成型,制备过程中,处于高温热力学非平衡状态下的纤维与金属之间很容易发生化学反应,在界面形成反应层。界面反应层大多是脆性的,当反应层达到一定厚度后,材料受力时将会因界面层的断裂伸长小而产生裂纹,并向周围纤维扩展,容易引起纤维断裂,导致复合材料整体破坏。         在选择基体时要充分考虑与增强体的相容性,特别是化学相容性,并尽可能在复合材料成型过程中抑制界面反应。


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