[00860567]低密度金属基复合材料(MMCS)

金属基复合材料是近年来迅速发展起来的一种新型工程材料，它的成功应肜首先是在航空领域，近年来已开始由军工扩展到民用工业（如汽车、摩托车、纺织、石油等行业），尤其是在汽车制造领域有着十分广阔的开发前景。金属基复合材料的基本性能：低密度金属基复合材料常用的基体材料有名及铝合金、镁及镁合金、钛及钛合金等，增强体主要分为：颗粒、纤维（长短）及晶须，其中铝基颗粒增强复合材料的制造工艺最为简单，成本也较低。常用的制造方法有铸造法和粉末冶金法。该材料的显著优点是其性能的可设计性，即可按零件的不同工况下的性能要求对材料的成份及组成进行设备。铝基复合材料的性能特点：低密度：铝基复合材料的密度一般在２．８左右。与一般铝合金相同，约为钢的１／３。高的比刚（Ｅ／σ）和比强度（σ／ρ）。颗粒增强基复合材料的强度（σ＜，ｂ＞约为４００～７００ＭＰＡ，与一般结构钢相当（４５＃正火态为６００ＭＰＡ，２０＃正火态约为４００ＭＰＡ），其比强主为一般结构钢的３倍。该材料的弹性模量Ｅ约为９０～１３０Ｇｐａ，比一般铝合金高３０％９０％，其比刚度是一般钢铁材料的１．３～２倍。高的耐磨性：高的耐磨性是该材料敢为显著的特点之一。在湿摩控（有润滑），条件下呈现出优良的耐磨性，实验表明，其耐磨性明显优于铸铁及一般渗Ｃ件，通过成分设计还可获得的满意的减摩性。另外，该材料还具有优良的抗大气腐蚀能力。与一般铝合金相比，有小的热膨胀系数及良好的高温强度（３００℃短时拉抻强度仍大于４００ＭＰａ）。应用范围：根据其性能特点，可以应用开发产品范围有：自行车梁架，高强度型材、发动机连杆、活塞、气缸缸套、汽车驱动轴、刹车轮及石油，纺织等机械上的耐磨零件。该校的研究现况：十余年来，对ＭＭｓ的制造工艺，成份设计，加工及成型性、强机机理及理论等进行了系统研究。现已可制备出各种尺寸的棒材、线材、管材及形状为复杂的零件，能具有该材料制备的成熟工艺及向生产过渡的基础条件。目前正在进行金属基复合材料的仿生设计，现已可制备出蜂巢结构、梯度结构、自生短、长纤维增强的低密度高刚高强的金属基复合材料的实验用材料，这一研究可把金属基复合材料的性能及应用范围提高到一个新水平。