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纤维增强金属基复合材料(纤维增强金属基复合材料应用)
一文看懂金属基复合材料MMCs(转载)
金属基复合材料(MMCs):卓越性能与广泛应用的科技瑰宝在当今工业领域,金属基复合材料(MMCs)凭借其独特的性能优势,正在崭露头角。
复合材料分类方法众多,按照基体相特性可分为:聚合物基复合材料:由于聚合物基体比纤维表现出更低的强度,所以PMCs都表现出很强的各向异性。金属基复合材料(metal matrix composites,MMCs):目前,金属基复合材料备受关注,例如,陶瓷颗粒增强的铝基复合材料。
铝基复合材料是一种在现代科技发展中崭露头角的高性能材料,它由两种或更多性质各异的材料通过精密工艺融合而成。复合材料主要分为三类:聚合物基复合材料(PMCs)、金属基复合材料(MMCs)和陶瓷基复合材料(CMCs)。其中,金属基复合材料以铝、镍、镁和钛等金属为主要基体。
与聚合物基复合材料相比,金属基复合材料的优,缺点有哪些复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
什么是纤维增强金属复合材料?
纤维增强金属复合材料,是以金属为基体的一种新型复合材料,所以也称为金属基复合材料。由于金属材料本身具有较高的强度和抗氧化性,因而其增强纤维的性能应大大超出金属基体才能发挥复合材料的优越性。能满足这种要求的纤维,现在仅有硼纤维、碳化硅纤维、晶须和金属丝等。
碳纤维是金属基复合材料中应用最广泛的增强材料碳纤维增强铝具有耐高温、耐热疲劳、耐紫外线和耐潮湿等性能,适合于在航空、航天领域中做飞机的结构材料。硼纤维增强铝也用于空间技术和军事方面。碳化硅纤维增强铝比铝轻10%,强度高10%,刚性高一倍,具有更好的化学稳定性、耐热性和高温抗氧化性。
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer /Plastics,简称FRP),由纤维材料与基体材料经过缠绕,模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。常用的增强纤维材料有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维,基体材料有环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂等。
金属基复合材料的性能有什么特点,其应用如何
金属基复合材料的性能有什么特点,其应用如何 复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
这种材料的一大亮点是其独特的性能:除了拥有与树脂基复合材料相似的高强度和高模量,金属基复合材料还具备耐高温、不燃、不吸潮、良好的导热导电性和抗辐射性。在航空航天领域,金属基复合材料尤为引人注目,被用于制造飞机涡轮发动机和火箭发动机的高温区域,以及超音速飞机的表面材料。
金属复合材料,是一种通过复合技术,将多种具有不同化学和力学性能的金属在界面上冶金结合而成的特殊材料。它的出现显著提升了单一金属材料的性能,如热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能和磁性能,因此在工业领域得到了广泛应用。
本题考查的是常用金属复合材料的类型及应用。金属基复合材料具有高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性等主要性能特点。金属层状复合材料的特点。可根据需要,制造不同材质的复合材料,具有耐腐蚀、耐高温、耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽,且制造成本低等特点。
层状复合材料 (3)纤维增强复合材料 金属基复合材料的性能特点 (1)高比强度、高比模量 由于在金属基体中加入了适量的高强度、高模量、低密度的纤维、晶须、颗粒等增强物,明显提高了复合材料的比强度和比模量,特别是高性能连续纤维。
这类材料改进了单一金属的性能,例如,它们展现出优异的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能和磁性能。尽管金属复合材料的应用十分广泛,但人们对它们的认识却相对有限。接下来,我们将探讨金属复合材料的种类及其性能特点。