金屬基復合材料(1)教學教材

金屬基復合材料(1)一、固態(tài)制備技術1.1粉末冶金技術工藝過程：粉末冶金法是一種用于制備與成形顆粒增強(非連續(xù)增強型)金屬基復合材料的傳統(tǒng)固態(tài)工藝法。粉末冶金生產(chǎn)工藝1.2熱壓技術擴散黏結：在較長時間、較高溫度和壓力下，通過固態(tài)焊接工藝，使同類或不同類金屬在高溫下互擴散而黏結在一起的工藝方法。三階段：粘結表面之間最初接觸增強材料與合金粉末發(fā)生界面擴散和體擴散→接觸面粘結結合界面最終消失，粘結過程完成熱壓技術：1.3熱軋、熱擠壓和熱拉拔技術（變形法）

形變法就是利用金屬具有塑性成型的工藝特點，通過熱軋、熱拉、熱擠壓等加工手段，使已復合好的顆粒、晶須、短纖維增強金屬基復合材料進一步加工成板材。軋制擠壓拉拔1.4爆炸焊接技術二、液態(tài)制備技術2.1真空壓力浸漬技術

真空壓力浸漬法是在真空和高壓惰性氣體的共同作用下，使熔融金屬浸滲入預制件中制造金屬基復合材料的方法。浸漬爐結構2.2擠壓鑄造技術

擠壓鑄造是通過壓機將液態(tài)金屬壓入增強材料預制件中制造復合材料的方法。2.3液態(tài)金屬攪拌鑄造技術液態(tài)金屬攪拌鑄造法：是將增強相顆粒直接加入金屬熔體中，通過攪拌使顆粒均勻分散，然后澆鑄成型制成復合材料制品的方法。2.4共噴沉積技術金屬液滴與顆粒的混合沉積凝固三、表面復合技術3.1.物理氣相沉積技術

物理氣相沉積是材料源的不斷汽化，通過真空蒸發(fā)、電離或濺射等過程，產(chǎn)生金屬離子并沉積于基體表面形成金屬涂層，或與反應氣體化合形成化合物涂層的方法。真空蒸鍍：在高真空度的反應室中，將鍍層材料加熱成蒸發(fā)原子，使其在真空條件下撞擊工件表面而形成沉積層。真空濺射：離子鍍：3.2化學氣相沉積技術

化學氣相沉積技術是指利用氣態(tài)物質，在一定溫度下在固體表面上進行化學反應，并生成固態(tài)沉積膜的工藝過程。常用化學氣相沉積涂層材料為碳化物、氮化物、氧化物，如TiC、TiN、Al2O3等。涂層具有很高的硬度2000～4000HV，較低的摩擦系數(shù)、優(yōu)異的耐磨性、良好的抗粘著能力和優(yōu)越的耐蝕性。

化學氣相沉積的裝置如圖,以在鋼件表面沉積TiC涂層為例，將反應氣體TiCl4與氣態(tài)或蒸發(fā)狀態(tài)的碳氫化合物一起導入真空、高溫的反應室內，用氫作為載體和稀釋劑，就會發(fā)生化學反應生成TiC沉積在基體表面。3.3熱噴涂技術

指以某種熱源，將基體材料加熱到熔化或熔融狀態(tài)后，用高壓高速氣流將其霧化成細小的顆粒噴射到增強材料上，形成一層覆蓋層的過程。常用的熱噴涂的主要方法如下：1)火焰噴涂2)電弧噴涂3)等離子噴涂(氣體導電（或放電）所產(chǎn)