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金属基复合材料基体的选择原则有哪些?

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发表时间:2022-04-09 11:09

金属基复合材料基体的选择原则有哪些?请详细说明。

答:金属与合金的品种繁多,目前用作金属基复合材料的基体金属有铝及铝合金、镁合金、钛合金、镍合金、铜与铜合金、锌合金、铅、钛铝、镍铝金属间化合物等。基体材料的正确选择,对于能否充分组合和发挥基体金属和增强物性能,获得预期的优异综合性能以满足使用要求十分重要。

1.   金属基复合材料的使用要求   金属基复合材料构件的使用性能要求是选择金属基体材料最重要的依据。在宇航、航空、先进武器、电子、汽车等技术领域和不同的工作条件下,对复合材料的性能要求很大,需选择不同基体的复合材料。在航天、航空技术中高比强度、高比模量、尺寸稳定性是最重要的性能要求。此外,高性能发动机还要有优良的耐高温性能。电子工业集成电路则需要高导热、低热膨胀的金属基复合材料作为散热元件和基板。

2.   金属基复合材料组成的特点   金属基复合材料有连续增强和非连续增强金属基复合材料,由于增强体的性质和增强机制不同,在基体材料的选择原则上有很大差别。

对于连续纤维增强金属基复合材料,纤维是主要承载物体。纤维本身具有很高的强度和模量,金属基体的强度和模量远低于纤维的性能,因此在连续纤维增强金属基复合材料中基体主要作用是以发挥增强纤维的性能为主,基体本身应与纤维有良好的相容性和塑性,基体不需要很高的强度。对于非连续增强金属基复合材料,基体的强度对非连续增强金属基复合材料有绝对的影响。因此要获得高性能的金属基复合材料必须选用高强度的铝合金为基体。

总之针对不同的增强体系,要充分分析和考虑增强体的特点来正确选择基体合金。


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