··薄彦~~叫---护‘-------------叫记-金属基复合材料制备技术的应用及其发展东南大学材料科学与工程系(江苏南京21以苏巧)吴申庆。、、,,金属基复合材料(MetalMatrixC以I甲site)是采用工程机械电子文体用品等等预期在21世纪特殊的工艺手段,将不同种类、不同形态的陶瓷,非金属基复合材料将进一步普及应用和市场化。.金属增强相均匀分布在连续的金属基体中而获得的1制备工艺技术及其发展。一类新型材料它的性能兼备了金属基体与增强相金属基复合材料(MMC)的应用开发在很大的优点,具有高的比强度和比刚度,耐高温、耐磨损,程度上取决于材料制备技术的难度和成本的降低。并具有高的热稳定性和体积稳定性,以及材料的可因此研究发展有应用意义的制备技术一直是最重要.、设计性,因而最先在航空航天领域得到应用。自的课题之一。70年代以来,金属基复合材料的研究主要集中在寻MMC制备技术的难点主要在于:¹为了保证、求多品种更廉价的增强体上,如晶须、陶瓷短纤维、金属基体有足够的流动性,充分渗透到增强相之间、颗粒等,并为发展制备技术解决增强相和基体复合的间隔中并与之复合,需要在高温下进行;而高温时的界面反应间题做了大量的研究;so年代后,在下增强相与基体发生的界面反应有时是有害的。º降低工艺成本的同时,由于新型高性能纤维的出现,金属基体与增强相之间润湿性差,必须采取工艺措如CVD法siC纤维,仿丝siC纤维,乳fil从伍纤维施加以改善。»必须保证增强相按设计要求的含以及表面带的TIB、TIC涂层的石墨纤维,并发展了量、方向,均匀分布于基体中。、、可以将铝钦、镍金属间化合物等高性能金属作为基增强相种类繁多,有各类陶瓷、玻璃金刚体的成型工艺,进一步推动了金属基复合材料的发石、石墨等,其形态有单丝、集束纤维、纤维制,,,、、、、展;卯年代以来随着原位反应(InSitu)机械合金品短纤维晶须颗粒等。它们在尺寸形状、化(MA),共喷沉积等制备技术的发展,铁基、镍基高物理化学特性上有很大差别,有时必须通过表面处温合金和金属间化合物基复合材料以及功能复合材理,优化基体合金成分、优化工艺参数或工艺方法料,纳米复合材料,仿生复合材料的研究开发正日益受的途径来解决制造技术的难题,采用真空一压力铸到重视。造,或挤压铸造方法制备MMC是优化工艺的一个,。随着新制备技术的不断完善和低成本化金属典型例子在压力(或负压)下液态金属很容易浸、基复合材料的应用已从航空航天领域大量进入一渗到陶瓷纤维晶须间隙中,瞬时成形,不必对增强.、、般工业和民用领域,如能源、石油化工、汽车相进行预处理便可解决润湿和防止过渡界面反应金属基复合材料主要制造方法及适用范围类另,制造方法适用金属基复合材料体系}卜典型的复合材料及产品增强材料金属基体,,,末冶金法SICP乌SICw残等颗等金属甄可万骊石万厂玩厂下面不.从印获瓦可、薄、、粒晶须及短纤维金属基复合材料零件板锭坯等,,,,压固结法BSICC〔公)W耐热合金D沮,S主口从,SIC才Ti口川珑等零、C/件管、板等,等静帐法B,SICW金B/尤,SIC丫?‘管、二仁Z卫七卫ZQ匕拟誉管、、,种类型增强材料纤维晶SICP/从从,,/拟,一,伽等心马_,口撇,,从C、、、短纤维从场Si饰从几S姚si仇/川等零件板锭坯等..、、,,液态法空压浸法各种纤维晶须颗粒增强材料u,,,,、真力渍吨C捕基合。Al助Si印家仰/Al等零件从C/C/吨.、、、.蒸念黔一板锭坯等铸件铸坯、,SICP,了,、、搅拌法颗粒短纤维及从飞吨ZnsiCp从仇/从等铸板坯管坯锭,,,AI2喷法Z.共沉积SCpAI几场C联C等颗粒NiFe’等金属坯零件·、真空铸造法c从场连续纤维沮零件.反应自生成法陶瓷等反宛产物皿铸件,,,表面复电镀及化学镀法51印残C从马颗粒C纤维伪等表面复合层,,、合法热喷镀法颗粒增强材料SICPTiC凡管棒等翻粼工人犷淤加了夕岌不口布篇1寿·,绪遭,问题。东南大学现已将这种技术成功地应用于发动造法生产复合材料活塞已达到批量规模至今已生、机复合材料的活塞制造上,实现了工业化生产。产5种牌号的复合材料活塞数万件,装机装车数,。按其制备过程中金属基体的状态可以把金属基千台实现了商品化复合材料的制备方法归纳为固态法、液态法和表面(2)齿轮及耐磨件SIC晶须增强镁基复合材,,复合法如表所示。实际上,有液相存在的粉末冶料用来制造齿轮siC和从场颗粒增强镁基复合材、、金方法,以及近年得到发展的在固液两相区的