《金属复合材料》课件.ppt

**********************金属复合材料什么是金属复合材料？金属复合材料是一种由两种或多种材料组成的复合材料，其中金属材料作为基体材料，非金属材料作为增强材料。增强材料可以是纤维、颗粒、薄片等。金属复合材料的特点高强度金属基复合材料的强度一般高于金属材料，这是由于增强材料可以有效地提高金属材料的强度和硬度。高模量金属基复合材料的模量一般高于金属材料，这意味着它们更能抵抗变形。高耐热性金属基复合材料的耐热性一般高于金属材料，它们可以在高温环境下工作。耐腐蚀性金属基复合材料的耐腐蚀性一般高于金属材料，它们可以抵抗各种腐蚀性环境的侵蚀。金属基复合材料1金属基复合材料2增强材料纤维、颗粒、薄片等3基体材料金属材料金属基复合材料的制备方法粉末冶金法将金属粉末和增强材料粉末混合，压制成型，然后烧结。熔融渗透法将熔融的金属渗入增强材料的孔隙中。扩散连接法将金属和增强材料在高温下相互扩散，形成复合材料。层压法将金属片和增强材料片层压在一起，然后进行热处理。金属基复合材料的性能性能数值强度1000-2000MPa模量200-300GPa耐热性600-1000℃耐腐蚀性优良金属基复合材料的应用领域航空航天飞机发动机、机身结构、火箭发动机等汽车汽车发动机、车身结构、底盘部件等电子集成电路、电子元器件、半导体制造设备等机械机械零件、刀具、模具等陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料以陶瓷材料为基体，增强材料可以是纤维、颗粒、薄片等。增强材料纤维、颗粒、薄片等基体材料陶瓷材料陶瓷基复合材料的制备方法1粉末冶金法将陶瓷粉末和增强材料粉末混合，压制成型，然后烧结。2熔融渗透法将熔融的陶瓷渗入增强材料的孔隙中。3化学气相沉积法在高温下，将气态的陶瓷前驱体沉积到增强材料的表面，形成复合材料。陶瓷基复合材料的性能1000强度1000MPa以上200模量200GPa以上1500耐热性1500℃以上5耐腐蚀性极佳陶瓷基复合材料的应用领域航空航天发动机叶片、热防护层等机械刀具、模具、轴承等电子绝缘体、封装材料等碳基复合材料1碳基复合材料以碳材料为基体，增强材料可以是纤维、颗粒、薄片等。2增强材料纤维、颗粒、薄片等3基体材料碳材料碳基复合材料的制备方法热压成型法将碳材料和增强材料在高温高压下压制成型。化学气相沉积法在高温下，将气态的碳前驱体沉积到增强材料的表面，形成复合材料。碳基复合材料的性能1高强度强度可达1000MPa以上2高模量模量可达300GPa以上3轻质密度较低，约为金属材料的一半4耐高温耐高温性能优异，可达2000℃以上碳基复合材料的应用领域航空航天飞机机身、火箭发动机、卫星结构等汽车车身结构、底盘部件、刹车盘等电子电子元器件、芯片基板等体育高尔夫球杆、自行车、网球拍等金属陶瓷复合材料金属陶瓷复合材料的制备方法1粉末冶金法将金属粉末和陶瓷粉末混合，压制成型，然后烧结。2熔融渗透法将熔融的金属渗入陶瓷的孔隙中。3化学气相沉积法在高温下，将气态的陶瓷前驱体沉积到金属的表面，形成复合材料。金属陶瓷复合材料的性能500强度500MPa以上100硬度100HRA以上1200耐热性1200℃以上10耐磨性极佳金属陶瓷复合材料的应用领域切削工具刀具、钻头、铣刀等发动机部件汽缸套、活塞环等耐磨涂层机械零件表面涂层金属复合材料的发展趋势轻量化开发更轻、更强的金属复合材料，以提高燃油效率。高性能化提高金属复合材料的强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性。多功能化开发具有多种功能的金属复合材料，以满足更多应用需求。智能化开发具有自感知、自修复功能的金属复合材料，以提高其安全性。金属复合材料的优势高强度比传统金属材料强度更高，重量更轻，可用于制造轻量化结构。耐腐蚀抵抗各种恶劣环境的腐蚀，延长使用寿命。耐高温可在高温环境下工作，适用于航空航天等领域。可设计性通过调整材料的成分和结构，可设计出具有特定性能的复合材料。金属复合材料的局限性成本高制造工艺复杂，成本较高，限制了其大规模应用。可加工性可加工性较差，加工难度较大。材料性能一致性材料性能一致性难以控制，影响产品质量。金属复合材料的未来应用前景航空航天轻量化、高性能的金属复合材料将成为未来航空航天领域的重要材料。汽车轻量化、高强度、高耐腐蚀性的金属复合材料将推动汽车轻量化发展。能源耐高温、耐腐蚀的金