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原位合成技術來製備金屬基複合材料

時間:2018-10-31 19:14:42  來源:  作者:

       20 世紀 80 年代,新材料、信息技術和生物技術被視為新技術革命的重要標誌。隨著科技的進步,材料在工業領域發揮了重要作用, 其中金屬基複合材料的重要性尤為突出。金屬基複合材料起源於 20 世紀 50 年代末期 [1],它是以金屬或合金為基體,並以纖維、 晶須和顆粒等為增強體的複合材料。 因其具有耐高溫、耐磨損、導電導熱性好、尺寸穩定和不老化等許多優良特性, 而成為國內外材料領域科學家的研究熱點。 不同的製備方法對金屬基複合材料的性能有顯著影響, 傳統的製備金屬基複合材料的方法主要有攪拌鑄造法、粉磨冶金法、擠壓鑄造法和噴射成型法。但這些製備方法均存在明顯的不足之處:攪拌鑄造法中加入的增強相含量受到限製, 製備出的複合材料易形成氣孔, 同時還會出現增強相顆粒的沉積和細微顆粒的團聚現象; 粉末冶金法工藝複雜,成本高,危險性大 ;擠壓鑄造法對大型零件適應性不高;噴射成型法汙染環境,對操作者身體有較大危害。為解決這些難題,人們提出利用原位合成技術來製備金屬基複合材料, 其原理是, 在一定條件下,通過元素之間或元素與化合物之間的化學反應,

  在基體內原位生成一種或幾種高硬度、 高彈性模量的陶瓷或金屬間化合物作為增強相, 從而達到強化基體的目的。 該技術具有以下幾個顯著優勢:原位合成的增強體在熱力學上是穩定 的,在較高溫度下使用不易退化; 原位合成的增強相顆粒粒度較小, 能在基體中均勻分布, 增強相與基材間相容性好, 界麵潤濕性好, 有利於複合材料力學性能的發揮;生產工藝簡單,成本低。

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