2013年8月14日
金属基质复合材料(MMC)是包含至少两个组成部分的复合材料 - 金属零件和一个材料或另一个亚博网站下载金属部分。金属基质用其他材料加固,以改善强度和磨损。大多数金属和合金制成的矩阵。
在结构应用中,矩阵通常由较轻的金属组成,例如镁,钛或铝。在高温应用中,钴和钴 - 尼克合金矩阵很常见。连续碳,碳化硅或陶瓷纤维是可以嵌入金属基质材料中的一些材料。亚博网站下载
例如,在汽车行业中越来越多地发现了MMC。这些材料使用亚博网站下载铝等金属,例如矩阵,并用碳化硅等纤维加固。空间时代增加了对具有高比刚度和接近零热膨胀系数(CTE)的MMC的需求。
物质特性和特征
金属矩阵具有适合在需要长期抵抗严重环境的应用比聚合物矩阵的应用中使用的优点。事实是,大多数金属的屈服强度和模量都比聚合物高。使用金属的另一个优点是,它们可以通过许多热和机械处理来塑料变形和增强。
MMC的特性可以根据特定应用设计到材料中。
以下是MMC的一些关键材料属性好处:
- 耐火
- 在更广泛的温度下运行
- 不要吸收水分
- 更好的电导率
- 抵抗辐射损伤
- 不要显示出来
- 低CTE和重量轻
- 良好的阻尼和高压强度
- 高特异性刚度和强度。
制造过程
以下是关键的复合金属基质材料制造工艺:
- 高压扩散键合工艺 - 用于产生连续纤维增强的MMC。在这里,金属箔层夹在长纤维中,然后按下以形成一个基质。
- 铸造过程 - 用于产生连续的 - 纤维增强MMC。在此过程中,将熔融金属注入了一种形式,其中纤维预先放置在其中。
- 粉末 - 金铝过程 - 用于产生不连续增强的MMC。将金属和不连续的钢筋粉末混合在一起,并通过压实,脱气和热机械处理的过程结合在一起。
- 物理蒸气沉积:在此过程中,纤维通过厚厚的蒸发金属云,从而将其涂覆。
产生不连续的,颗粒增强或连续的纤维增强部分的过程始于形状作为最终部分的预形式。预成型被熔融金属浸润,例如铝,生成金属基质复合成分。
在制造MMC时应注意保持钢纤维强度,以确保具有矩阵和基质层之间的纤维牢固粘结,以提供正确的纤维长度,该长度大于临界长度,以确保纤维均匀分布在矩阵中,以确保沿施加载荷方向的纤维取向,并实现MMC的所需形状和尺寸。
申请
以下是复合金属基质材料的一些最常见的应用领域:亚博网站下载
- 赛车发动机的推杆
- 碳化物钻头
- 坦克装甲
- 汽车行业 - 盘式制动器,驱动轴,发动机
- 飞机组件 - 喷气式起落架的结构组件
- 自行车框架
- 空间系统
- 电子设备中的高密度多芯片模块
- 粒子加速器中的零件
- 为高速机器人附加板
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