金屬基復(fù)合材料總復(fù)習(xí)

金屬基復(fù)合材料總復(fù)習(xí)復(fù)合材料的定義復(fù)合材料是由兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組合而成的一種多相固體材料。復(fù)合材料一般由基體組元與增強(qiáng)體或功能組元所組成。復(fù)合材料可經(jīng)設(shè)計(jì)，即通過(guò)對(duì)原材料的選擇、各組分分布設(shè)計(jì)和工藝條件的保證等，使原組分材料優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)，因而呈現(xiàn)了出色的綜合性能。氧化鋁纖維的制備方法淤漿法該法是以氧化鋁粉末為主要原料，同時(shí)加入分散劑、流變助劑、燒結(jié)助劑，分散于水中，制成可紡漿料，經(jīng)擠出成纖，干燥、燒結(jié)得到直徑在200um左右的氧化鋁纖維。溶膠-凝膠法這是一種新型的成型方法，一般以鋁的醇鹽或無(wú)機(jī)鹽為原料，同時(shí)加入其它有機(jī)酸催化劑，溶于醇/水中，得到混合均勻的溶液，經(jīng)醇解/水解和聚合反應(yīng)得到溶膠，濃縮的溶膠達(dá)到一定粘度后進(jìn)行紡絲，得到凝膠纖維，隨后進(jìn)行熱處理得到氧化鋁纖維。預(yù)聚合法先是用烷基鋁加水聚合成一種聚鋁氧烷聚合物，將其溶解在有機(jī)溶劑中，加入硅酸酯或有機(jī)硅化合物，使混合物濃縮成粘稠液,干法紡絲成先驅(qū)纖維。再在600°C空氣中裂解成含有氧化鋁氧化硅等組成的無(wú)機(jī)纖維,最后在1000C以上燒結(jié)，得到微晶聚集態(tài)的連續(xù)氧化鋁纖維，其直徑在10um左右。因先驅(qū)體為線性聚合物形式，該法的優(yōu)點(diǎn)是紡絲性能好，容易獲得連續(xù)長(zhǎng)纖維。卜內(nèi)門(mén)法該法與溶膠-凝膠法不同之處是先驅(qū)體不形成均勻溶膠，而是通過(guò)加入水溶性有機(jī)高分子來(lái)控制紡絲粘度以得到氧化鋁纖維。由于前驅(qū)體分子本身并不形成類(lèi)線性聚合物，難以得到連續(xù)的氧化鋁長(zhǎng)纖維，故其產(chǎn)品一般是短纖維的形式?；w纖維浸漬溶液法此法采用無(wú)機(jī)鹽溶液浸漬基體纖維，經(jīng)過(guò)燒結(jié)除去基體纖維而得到陶瓷纖維。采用溶液一般為水溶液,基體纖維為親水性良好的粘膠纖維。其中無(wú)機(jī)鹽以分子狀態(tài)分散于粘膠絲纖維中，并非粘附于纖維表面,這有利于纖維的形成。其缺點(diǎn)是成本高，且纖維質(zhì)量較差。選擇增強(qiáng)體的主要考慮因素有：（1） 力學(xué)性能：楊氏模量和塑性強(qiáng)度；（2） 物理性能：密度和熱擴(kuò)散系數(shù)；（3） 幾何特性：形貌和尺寸；（4） 物理化學(xué)相容性；（5） 成本因素。金屬基復(fù)合材料的增強(qiáng)物應(yīng)具有以下基本特性能明顯提高金屬基體所需的某種特性，高的比強(qiáng)度、比模量、高導(dǎo)熱性、耐熱性、耐磨性、低熱膨脹性等，以便賦予金屬基體某種所需的特性和綜合性能。具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在金屬基復(fù)合材料制備和使用過(guò)程中其組織結(jié)構(gòu)和性能不發(fā)生明顯的變化和退化，與金屬基體有良好的化學(xué)相容性，不發(fā)生嚴(yán)重的界面反應(yīng)。有良好的浸潤(rùn)性，與金屬有良好的浸潤(rùn)性，或通過(guò)表面處理能與金屬良好浸潤(rùn)，基體良好復(fù)合和分布均勻。此外，增強(qiáng)物的成本也是應(yīng)考慮的一個(gè)重要因素。金屬基復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性復(fù)合材料的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)過(guò)程，它涉及環(huán)境負(fù)載、設(shè)計(jì)要求、材料選擇、成形工藝、力學(xué)分析、檢測(cè)測(cè)試、安全可靠性及成本等諸多因素。復(fù)合材料的出現(xiàn)與發(fā)展為材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者提供了前所未有的好時(shí)機(jī)。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)外部環(huán)境的變化與要求來(lái)設(shè)計(jì)具有不同特性與性能的復(fù)合材料，以滿足工程實(shí)際對(duì)高性能復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)的要求。這種可設(shè)計(jì)的靈活性再加上復(fù)合材料優(yōu)良的特性（高比強(qiáng)、高比模等）使復(fù)合材料在不同應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)中成為特別受歡迎的候選材料。復(fù)合材料設(shè)計(jì)問(wèn)題要求確定增強(qiáng)體的幾何特征（連續(xù)纖維、顆粒等）、基體材料、增強(qiáng)材料和增強(qiáng)體的微觀結(jié)構(gòu)以及增強(qiáng)體的體積分?jǐn)?shù)。一般來(lái)說(shuō)，復(fù)合材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大體上可分為如下步驟。功能復(fù)合材料調(diào)整優(yōu)值的途徑（1） 調(diào)整復(fù)合度（2） 調(diào)整聯(lián)接方式（3）調(diào)整對(duì)稱(chēng)性調(diào)整尺度調(diào)整周期性提高或改善金屬基復(fù)合材料的阻尼性能的方法：用高阻尼基體金屬選擇阻尼性能好的金屬作為制備金屬基復(fù)合材料的基體，如Zn-Al、Mg-Zr等，將它們與常用的增強(qiáng)劑(碳纖維、石墨纖維等)復(fù)合。用高阻尼增強(qiáng)物因?yàn)槔w維的彈性模量通常遠(yuǎn)大于基體和復(fù)合材料的彈性模量，應(yīng)變能主要集中在纖維上，所以纖維對(duì)復(fù)合材料阻尼性能的貢獻(xiàn)是主要的。設(shè)計(jì)高阻尼界面金屬基復(fù)合材料的阻尼性能與其實(shí)際界面層的性能有關(guān)。根據(jù)界面層阻尼理論，一定厚度的強(qiáng)結(jié)合界面層本身的阻尼性能對(duì)復(fù)合材料的阻尼有極大影響；而弱結(jié)合界面層，其內(nèi)發(fā)生的微滑移對(duì)復(fù)合材料的阻尼做出更多貢獻(xiàn)。金屬基復(fù)合材料制造方法的類(lèi)型固態(tài)制造技術(shù)固態(tài)法是在基體金屬處于固態(tài)情況下，與增強(qiáng)材料混合組成新的復(fù)合材料的方法。其中包括粉末冶金法、熱壓法、熱等靜壓法、軋制法、擠壓和拉拔法、爆炸焊接法等。液態(tài)制造技術(shù) 液態(tài)法是在基體金屬處于熔融狀態(tài)下，與增強(qiáng)材料混合組成新的復(fù)合材料的方法。其中包括：真空壓力浸漬法。擠壓鑄造法、攪拌鑄造法、液態(tài)金屬浸漬法、共噴沉積法、熱噴涂法等。新型制造技術(shù)新型制造方法包括：原位自生成法、物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、化學(xué)鍍和電鍍法及復(fù)合鍍法等。制造技術(shù)應(yīng)具備的條件使增強(qiáng)材料均勻地分布金屬基體中，滿足復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求；能使復(fù)合材料界面效應(yīng)、混雜效應(yīng)或復(fù)合效應(yīng)充分發(fā)揮；能夠充分發(fā)揮增強(qiáng)材料對(duì)基休金屬的增強(qiáng)、增韌效果；設(shè)備投資少，工藝簡(jiǎn)單易行，可操作性強(qiáng)；便于實(shí)現(xiàn)批量或規(guī)模生產(chǎn)能制造出接近最終產(chǎn)品的形狀，尺寸和結(jié)構(gòu)，減少或避免后加工工序.金屬基復(fù)合材料制造的關(guān)鍵性技術(shù)加工溫度高，在高溫下易發(fā)生不利的化學(xué)反應(yīng)；解決的方法是：盡量縮短高溫加工時(shí)間，使增強(qiáng)材料與基體界面反應(yīng)時(shí)間降低至最低程度；通過(guò)提高工作壓力使增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)速度加快；采用擴(kuò)散粘接法可有效地控制溫度并縮短時(shí)間。增強(qiáng)材料與基體浸潤(rùn)性差；解決的方法是：加入合金元素，優(yōu)化基體組分，改善基體對(duì)增強(qiáng)材料的浸潤(rùn)性，常用的合金兀素有：鈦、鋯，鈮、鈰等；對(duì)增強(qiáng)材料進(jìn)行表面處理，涂敷一層可抑制界面反應(yīng)的涂層，可有效改善其浸潤(rùn)性，表面涂層涂覆方法較多，如化學(xué)氣相沉積，物理氣相沉積，溶膠一凝膠和電鍍或化學(xué)鍍等。增強(qiáng)材料在基體中的分布解決的方法是：對(duì)增強(qiáng)體進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?，使其浸漬基體速度加快；加入適當(dāng)?shù)暮辖鹪馗纳苹w的分散性；施加適當(dāng)?shù)膲毫?，使其分散性增大。施加外?chǎng)(磁場(chǎng)，超聲場(chǎng)等)10..粉末冶金法的概念和工藝流程粉末冶金是制取金屬或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料，經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類(lèi)型制品的工藝技術(shù)?；竟ば颍涸戏勰┑闹苽洹，F(xiàn)有的制粉方法大體可分為兩類(lèi)：機(jī)械法和物理化學(xué)法。而機(jī)械法可分為：機(jī)械粉碎及霧化法；物理化學(xué)法又分為：電化腐蝕法、還原法、化合法、還原-化合法、氣相沉積法、液相沉積法以及電解法。壓制成坯塊。成型的目的是制得一定形狀和尺寸的壓坯，并使其具有一定的密度和強(qiáng)度。成型的方法基本上分為加壓成型和無(wú)壓成型。加壓成型中應(yīng)用最多的是模壓成型。坯塊的燒結(jié)。燒結(jié)是粉末冶金工藝中的關(guān)鍵性工序。成型后的壓坯通過(guò)燒結(jié)使其得到所要求的最終物理機(jī)械性能。燒結(jié)又分為單元系燒結(jié)和多元系燒結(jié)。對(duì)于單元系和多元系的固相燒結(jié)，燒結(jié)溫度比所用的金屬及合金的熔點(diǎn)低；對(duì)于多元系的液相燒結(jié)，燒結(jié)溫度一般比其中難熔成分的熔點(diǎn)低，而高于易熔成分的熔點(diǎn)。除普通燒結(jié)外，還有松裝燒結(jié)、熔浸法、熱壓法等特殊的燒結(jié)工藝。溫度，時(shí)間，氣氛.產(chǎn)品的后序處理。燒結(jié)后的處理，可以根據(jù)產(chǎn)品要求的不同，采取多種方式。如精整、浸油、機(jī)加工、熱處理及電鍍。此外，近年來(lái)一些新工藝如軋制、鍛造也應(yīng)用于粉末冶金材料燒結(jié)后的加工，取得較理想的效果工藝過(guò)程:題喘+晶須、或?、或?.叮零擠壓,軋

利'諫乏熱壓和熱等靜壓過(guò)程中擴(kuò)散粘結(jié)法的概念與過(guò)程擴(kuò)散粘接法，它是在較長(zhǎng)時(shí)間的高溫及不大的塑性變形作用下依靠接觸部位原子間的相互擴(kuò)散進(jìn)行的。擴(kuò)散粘接過(guò)程可分為三個(gè)階段:粘接表面之間的最初接觸，由于加熱和加壓使表面發(fā)生變形、移動(dòng)、表面膜(通常是氧化膜)破壞;隨著時(shí)間的進(jìn)行發(fā)生界面擴(kuò)散和體擴(kuò)散，使接觸面粘接;由于熱擴(kuò)散結(jié)合界面最終消失，粘接過(guò)程完成。熱軋法主要用來(lái)將已復(fù)合好的顆粒、晶須、短纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料錠坯進(jìn)一步加工成板材。由金屬箔和連續(xù)纖維組成的預(yù)制片制成板材，如鋁箔與硼纖維、鋁箔與鋼絲。為了提高粘接強(qiáng)度，常在纖維上涂銀、鎳、銅等涂層，軋制進(jìn)為了防止氧化常用鋼板包覆。與金屬材料的軋制相比，長(zhǎng)纖維一金屬箔軋制時(shí)每次的變形量小、軋制道次多。對(duì)于顆?；蚓ы氃鰪?qiáng)金屬基復(fù)合材料板材，先經(jīng)粉末冶金或熱壓成坯料，再經(jīng)熱軋成復(fù)合材料板材。適用的復(fù)合材料:SiCp-Al、SiCW-Cu、A1203W-A1、Al2O3W-Cu等熱軋系統(tǒng)基本流程為：鋁錠f熔煉爐f靜置爐f過(guò)濾f鑄嘴f軋機(jī)f中間機(jī)組f卷取機(jī)真空壓力浸漬技術(shù)的內(nèi)容、工藝參數(shù)、基本工藝真空壓力浸漬法是在真空和高壓惰性氣體共同作用下，將液態(tài)金屬壓入增強(qiáng)材料中制成預(yù)制件，再制備金屬基復(fù)合材料制品。其兼?zhèn)湔婵瘴T和壓力鑄造的優(yōu)點(diǎn)。主要工藝參數(shù)包括：預(yù)制件預(yù)熱溫度,金屬熔體溫度，浸漬壓力，冷卻速度.熔體進(jìn)入預(yù)制件有三種方式：底部壓入式；頂部壓入式；頂部注入式。共噴沉積工藝過(guò)程：基體金屬熔化、液態(tài)金屬霧化、顆粒加入及與金屬霧化流的混合、沉積和凝固等工序。主要工藝參數(shù)有：熔融金屬溫度，惰性氣體壓力、流量、速度，顆粒加入速度、沉積底板溫度等。這些參數(shù)都對(duì)復(fù)合材料的質(zhì)量有重要的影響。15、 （1）熱噴涂技術(shù)1、 等離子噴涂過(guò)程等離子噴涂是利用等離子孤的高溫將基體熔化后噴射到工件（增強(qiáng)材料）上，冷卻并沉積下來(lái)的一種復(fù)合方法。2、 關(guān)鍵技術(shù)噴涂過(guò)程中的關(guān)鍵是得到致密的與纖維粘接良好的基體涂層和避免基體的氧化。3、適用性等離子噴涂法適用于直徑較粗的纖維單絲，例如用化學(xué)氣相沉積法得到的硼纖維和碳化硅纖維，它是制造這兩種纖維增強(qiáng)鋁、鈦基復(fù)合材料預(yù)制片的大規(guī)模生產(chǎn)方法。（2）冷噴涂技術(shù)的含義和原理冷噴涂是一項(xiàng)嶄露頭角的固態(tài)工藝。該方法可將以超聲加速的固體顆粒的動(dòng)能在撞擊到鍍件表面時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩瓿梢苯鸷附?。該工藝的原理是：每種金屬均有其特定的、與溫度相關(guān)的臨界顆粒速度，當(dāng)顆粒運(yùn)動(dòng)超過(guò)這一速度時(shí)即會(huì)焊接于鍍件之上。熔體直接反應(yīng)工藝的特點(diǎn)該工藝以現(xiàn)有的鋁合金熔煉工藝為基礎(chǔ)，在熔體中直接形成增強(qiáng)顆粒，并且可以直接鑄造成各種形狀的復(fù)合材料鑄件；增強(qiáng)體顆粒大小和分布易于控制，并且其數(shù)量可在較大范圍內(nèi)調(diào)整；該工藝可同時(shí)獲得高強(qiáng)度、高韌性的復(fù)合材料。解決增強(qiáng)顆粒與金屬基體潤(rùn)濕性差的問(wèn)題，采取的措施：增強(qiáng)顆粒表面涂層；金屬基體中加入某些合金元素；用某些鹽對(duì)增強(qiáng)顆粒進(jìn)行預(yù)處理；對(duì)增強(qiáng)顆粒進(jìn)行超聲清洗或預(yù)熱處理。超塑性變形過(guò)程中組織變化的特點(diǎn)：晶粒形狀與尺寸的變化晶粒的滑動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和換位晶粒條紋帶位錯(cuò)空洞刀具的磨損機(jī)理磨粒磨損；粘結(jié)磨損；擴(kuò)散磨損氧化磨損。其中，擴(kuò)散磨損和氧化磨損僅在高速切削時(shí)發(fā)生。損傷與失效的基本形式增強(qiáng)相的斷裂導(dǎo)致的基體塑性失效增強(qiáng)相和基體之間界面的脫開(kāi)導(dǎo)致的基體塑性失效基體內(nèi)孔洞的成核、長(zhǎng)大與匯合導(dǎo)致的基體塑性失效顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的強(qiáng)化機(jī)制一Orowan強(qiáng)化；Orowan強(qiáng)化是位錯(cuò)通過(guò)距離很近的細(xì)微硬粒子時(shí)受到粒子的阻礙而引起的強(qiáng)化作用。Orowan的位錯(cuò)阻礙理論指出顆粒間距越小，則位錯(cuò)線繞過(guò)顆粒時(shí)的曲率越大，從而導(dǎo)致對(duì)位錯(cuò)移動(dòng)的阻力增加而使材料表現(xiàn)出高的強(qiáng)度。一細(xì)晶強(qiáng)化；目前，關(guān)于金屬基復(fù)合材料基體晶粒細(xì)化的機(jī)制主要為：增強(qiáng)體表面的非均質(zhì)形核機(jī)制。一固溶強(qiáng)化；當(dāng)外來(lái)原子固溶于基體中，它一方面能阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，另一方面由于外來(lái)原子與基體金屬原子具有不同的尺寸，將產(chǎn)生晶格畸變，產(chǎn)生應(yīng)變場(chǎng)，并且與位錯(cuò)發(fā)生交互作用。一位錯(cuò)強(qiáng)化；金屬晶體中總是存在著位錯(cuò)。在顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料中，由于增強(qiáng)體與基體間的熱膨脹系數(shù)的巨大差異，將導(dǎo)致復(fù)合材料內(nèi)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。這種熱應(yīng)力引發(fā)的塑性變形，使復(fù)合材料中的位錯(cuò)密度顯著增加。金屬基復(fù)合材料的主要特性有哪些？與傳統(tǒng)金屬材料相比，金屬基復(fù)合材料具有較高的比強(qiáng)度、比剛度，耐磨損。與樹(shù)脂基復(fù)合材料相比，金屬基復(fù)合材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，高溫性能好，可焊接。與陶瓷材料相比，金屬基復(fù)合材料具有高韌性和高沖擊性能、線脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn).增強(qiáng)體在金屬基復(fù)合材料中所起的作用？增強(qiáng)體是金屬基復(fù)合材料的重要組成部分，它起著提高金屬基體的強(qiáng)度、模量、耐熱性、耐磨性等性能，同時(shí)還起著傳遞作用和承受載荷的作用。24.鑄造成型技術(shù)存在的問(wèn)題？如何解決？增強(qiáng)顆粒與金屬熔體的潤(rùn)濕性增強(qiáng)顆粒表面涂層；金屬基體中加入某些合金元素；用某些鹽對(duì)增強(qiáng)顆粒進(jìn)行預(yù)處理；對(duì)增強(qiáng)顆粒進(jìn)行超聲清洗或預(yù)熱處理。增強(qiáng)顆粒分布均勻性調(diào)整提高金屬熔體的粘度，減小增強(qiáng)顆粒的粒徑均可使顆粒的上浮或下沉速度變小，從而使顆粒增強(qiáng)相不易聚集、結(jié)團(tuán)。金屬熔體的粘度通常是通過(guò)添加合金元素來(lái)提高的，但粘度增大會(huì)導(dǎo)致復(fù)合材料存在氣體及夾雜物不易排出的問(wèn)題。.增強(qiáng)顆粒與基體金屬的界面結(jié)構(gòu)PRMMC的界面有3種類(lèi)型：增強(qiáng)體與基體互不反應(yīng)亦互不溶解；增強(qiáng)體與基體不反應(yīng)但能互相溶解；增強(qiáng)體與基體互相反應(yīng)-界面反應(yīng)物。選擇適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)體與金屬基體組合，是保證界面結(jié)合良好的重要途徑。如：①元素化學(xué)位相近，物質(zhì)親和力大，容易發(fā)生潤(rùn)濕，發(fā)生反應(yīng)的可能性亦??；②體系的反應(yīng)速度常數(shù)小，界面反應(yīng)層薄，適量的界面反應(yīng)能促進(jìn)增強(qiáng)顆粒與金屬基體的潤(rùn)濕結(jié)合，提高界面結(jié)合強(qiáng)度，對(duì)復(fù)合材料是有利的。.PRMMC的凝固過(guò)程隨著顆粒體積分?jǐn)?shù)及界面生長(zhǎng)速度的增加，顆粒被固液界面推移距離減??；隨著推移臨界速度及基體晶粒自凝固開(kāi)始至結(jié)束的局部區(qū)域?qū)挾葴p小，推移距離也減小。碳纖維制造過(guò)程中基本工序拉絲：可用濕法、干法或者熔融狀態(tài)三種任意一種；牽伸：在室溫以上，通常是100?300°C范圍內(nèi)進(jìn)行；穩(wěn)定：通過(guò)400C加熱氧化的方法；(4)碳化：在1000?2000°C范圍內(nèi)進(jìn)行；(5)石墨化：在2000?3000C范圍內(nèi)進(jìn)行。碳化硅纖維的主要制備技術(shù)化學(xué)氣相沉積法(CVD)；有機(jī)硅聚合物的熔融紡絲裂解轉(zhuǎn)化法(先驅(qū)體轉(zhuǎn)化法)；活性炭纖維轉(zhuǎn)化法(4)擠壓法；影響鋁基復(fù)合材料擠壓成型的主要因素影響擠壓成形性的主要因素有擠壓變形時(shí)模具及坯料的預(yù)熱溫度、擠壓比和擠壓變形速度，以及潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑的作用是改變擠壓坯料和模具之間的摩擦力。摩擦力越小則由于坯料內(nèi)外層材料流動(dòng)不均勻所形成的附加拉應(yīng)力就越小。擠壓溫度最佳擠壓溫度的選擇應(yīng)考慮以下因素：金屬的塑性較好；變形抗力盡可能??；型材具有最高強(qiáng)度；較高勞動(dòng)生產(chǎn)率和較低勞動(dòng)成本。為了保持?jǐn)D壓制品的整體性，在擠壓過(guò)程中，塑性變形區(qū)的溫度必須與SiCp/Al復(fù)合材料塑性最好的溫度范圍相適應(yīng)。隨著復(fù)合材料壞料及模具預(yù)熱溫度的升高，擠壓力顯著降低。擠壓比在熱擠壓中，不論是哪種擠壓方式，其最大單位擠壓力和變形功都是隨變形程度的增加而增大。變形程度可以采用不同的方法來(lái)表示，采用比較多的是用斷面收縮率8來(lái)表示。擠壓速度SiCp/A1復(fù)合材料由于SiC顆粒的加入使基體的變形抗力增加，因此，SiCp/Al復(fù)合材料的擠壓力比基體要高，容易產(chǎn)生第一類(lèi)或第二類(lèi)裂紋而使擠壓制品表面發(fā)生碎裂，但可以通過(guò)降低擠壓速度使過(guò)多的熱量從高溫加工的剪切變形區(qū)擴(kuò)散出去，使該問(wèn)題得以解決。但是，如果擠壓速度過(guò)低，則又會(huì)出現(xiàn)第三類(lèi)低速撕裂現(xiàn)象。SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)最大擠壓力隨著SiC顆粒體積分?jǐn)?shù)的增加而增加。熱擠壓對(duì)顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料組織和性能的影響在擠壓過(guò)程，金屬基復(fù)合材料的顯微組織除了會(huì)發(fā)生纖維斷裂外，在某些情況下還會(huì)形成平行于擠壓方向的“陶瓷富集帶”。28.鑄造成型的方法和特點(diǎn)按增強(qiáng)材料和金屬液體的混合方式不同分為：攪拌鑄造。液態(tài)機(jī)械攪拌法所用設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便,但增強(qiáng)顆粒不易與基體材料混合均勻，且材料的吸氣較嚴(yán)重。半固態(tài)攪拌法能獲得增強(qiáng)顆粒均勻分布的復(fù)合材料，但是只適應(yīng)于有固液相溫度區(qū)間的基體合金材料。正壓鑄造。正壓鑄造成型可按加壓方式分為擠壓鑄造和離心鑄造。負(fù)壓鑄造。負(fù)壓鑄造分為真空吸鑄法和自浸透法。要求增強(qiáng)相在基體中分布均勻，材料在加工過(guò)程中具有較高的利用率和小的工程消耗，后續(xù)處理及加工應(yīng)盡可能少，生產(chǎn)成本應(yīng)盡可能低。金屬基復(fù)合材料應(yīng)用的制約因素①增強(qiáng)體的成本②制備方法③生產(chǎn)數(shù)量④局部增強(qiáng)手段⑤二次加工性能⑥回收能力⑦質(zhì)量控制體系顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的主要性能指標(biāo)？①?gòu)椥阅Ａ竣趶?qiáng)度③導(dǎo)熱性能④熱膨脹性能⑤高溫力學(xué)性能長(zhǎng)纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料非累積失效機(jī)制是什么？這是一種脆性斷裂機(jī)制，個(gè)別纖維的斷裂立即造成材料的整體失效，或在增加一定載荷后失效。界面粘結(jié)強(qiáng)度高的金屬基復(fù)合材料具有這種失效機(jī)制，失效時(shí)無(wú)纖維拔出。有三種類(lèi)型：接力失效機(jī)制、脆性粘性失效機(jī)制和最弱環(huán)節(jié)機(jī)制。改善增強(qiáng)體在金屬基體中分布的主要措施？33.液態(tài)金屬攪拌的優(yōu)缺點(diǎn)？如何解決？液態(tài)金屬攪拌鑄造法是一種適合于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的主要方法，工藝簡(jiǎn)單，制造成本低廉?；驹硎菍㈩w粒直接加入到基體金屬熔體中，通過(guò)一定方式的攪拌使顆粒均勻地分散在金屬熔體中，然后澆鑄成錠坯、鑄件等。液態(tài)金屬攪拌法制造顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料尚存在一些困難，主要困難有：一是為了提高增強(qiáng)效果要求加入尺寸細(xì)小的顆粒，10?30^m之間的顆粒與金屬熔體的潤(rùn)濕性差，不易進(jìn)入和均勻分散在金屬熔體中，易產(chǎn)生團(tuán)聚；二是強(qiáng)烈的攪拌容易造成金屬熔體的氧化和大量吸入空氣。因此必須采取有效的措施來(lái)改善金屬熔體對(duì)顆粒的潤(rùn)濕性，防止金屬的氧化和吸氣等。（1） 在金屬熔體中添加合金元素.合金元素可以降低金屬熔體的表面張力。例如在鋁熔體中加入鈣、鎂、鋰等元素可以明顯降低熔體的表面張力，提高對(duì)陶瓷顆粒的潤(rùn)濕性，有利于陶瓷顆粒在熔體中的分散，提高其復(fù)合效率。（2） 顆粒表面處理.比較簡(jiǎn)單有效的方法是將顆粒進(jìn)行高溫?zé)崽幚?，使有害物質(zhì)在高溫下?lián)]發(fā)脫除。有些顆粒，如SiC，在高溫處理過(guò)程中發(fā)生氧化，在表面生成SiO2薄層，可以明顯改善熔融鋁合金基體對(duì)顆粒的潤(rùn)濕性。（3） 復(fù)合過(guò)程的