金属基陶瓷颗粒增强复合材料的制备方法

金 属 基 陶 瓷颗 粒 增 强 复 合材 料 的 制 备 方 法
陈 兴 ，杨 城 笑 ，严 彪
（ 同济大 学材料 科 学与工 程 学 院 ，上 海市金 属 功能材 料应 用 开发 重点 实验 ，上海 ２０ ９ ） ０ ０ ２
摘 要 ：介 绍 了金 属 基 陶 瓷 颗 粒 增 强 复 合 材 料 （ ｅ ｌ ａ ｘｃｒ ｉ ｒｉ ｏ ｅ ｏ ｐｓｅ） 的 Fra Baidu bibliotekｍ ｔ ｔ ｅａ ｃ ｅ ｆ ｃｄｃｍ ｏｉ ｓ ａｍ ｒ ｉ ｍ ｎｒ ｔ
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基体 与 陶瓷增 强相 的选择 ， 同时指 出如何 有效 地 改善金 属基 体 与陶 瓷颗粒 增 强相之 间的浸 湿
性 问题 。 总 结 了 烧 结 前 期 复 合 坯 体 的 一 些 主 要 制 备 方 法 。 又 介 绍 了 金 属 基 陶 瓷 复 合 材 料 （ ＭＣ 的烧 结 工 艺 ， 重 点 介 绍 了通 电烧 结 ， 比较 了 各 新 工 艺 的 基 本 原 理 和 优 缺 点 ， 最 后 对 Ｍ ） 金 属基 陶 瓷 颗 粒 增 强 复 合 材 料 进 行 了技 术展 望 。 关 键 词 ：金 属 基 复 合 材 料 ，颗 粒 增 强 ，浸 湿性 ，烧 结 中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ３ Ｂ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
料 ，以致 使复 合材 料的研 制 和开 发成 为 了 当前 材 料 科 学与工 程 中的重 要分 支 。 本 文所 讨论 的 陶瓷颗 粒 ，作 为增强 相 的金 属 基 复合 材料 是其 中最 重要 的一 种 ，金属 陶瓷复合 材料是 由延 性 的金属 相 和脆性 的 陶瓷 相组 成 的一
（ ｃｏｌｆＭａ ｒ ｌ ｃ ｎｅ＆Ｅ ｇｎｅ ｎ Ｓｈ ｏ ｏ ｔｉ ｉ ｃ ｅａ Ｓ ｅ ｎ ｉ ｒ ｇ， Ｔｎ ｎｖ ｓｙ ｈ ｎｈ ｉ ｅ ａｏａ ｒ ｅｉ ｏｇ Ｕ ｉ ｒｔ ，Ｓ ａｇ ａ ｙＬ ｂｒｔ ｙ ｉ ｆ ｅｉ Ｋ ｏ ｆ Ｄ ｖ ｏ ｅｔ ｐｌ ａ ｏ ｒ ｎ ｉ ａ Ｍｅ ｌ Ｍａｅａｓ ｈ ｎｈ ０９ ｏ ｅ ｌ ｍ ｎ ＆Ａｐｉ ｔ ｎ ｏ ｕ ｔ ｎ ｌ ｔｌ ｔｉｌ，Ｓ ａｇ ｉ ０ ０２，Ｃ ｉ ） ｅｐ ｃｉ ｆ Ｆｃ ｏ ａｉ ｃ ｒ ａ ２ ｈｎ ａ
次世 界 大战后 半期 及其 结束后 的一 段 时间 内 ，在
对 一种 高 温 、高强 材料 的迫 切要求 形势 下发 展起 来 的。其 主 要 原 理 是 用 金 属 将 耐 热 性 好 、硬 度 大 ，但 不 耐 冲击 的金属 氧化 物 、碳 化物 、氮 化物 等粘结 在 一起 ，通过 延性 相 （ 金属 ）粒子 在 外力 作 用下 产 生的一 定 的塑性 变形 或 晶界位移 产 生 的 蠕 变吸 收部 分能 量 ，缓 解应 力集 中 ，从 而达 到增 加韧 性 的 目的 。后来 的研究 表 明 ，除此之 外 ，金 属 陶瓷 复 合 材 料 的 增 强 增 韧 机 理 还 包 括 裂 缝 偏 析 、绕 道 、分枝 和钉 扎等 机理 的综 合作用 ¨ 。 ｊ 金 属基 陶瓷颗 粒 增强 复合材 料 的显著 特 点是
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第２卷 ９
第 １ 期
洛 有 色 舍 属
Ｓ ＨＡＮＧＨＡＩ ＮＯＮＦＥＲＲＯＵＳ ＭＥＴＡＬ Ｓ
Ｖｏ ． ９ １２
Ｎｏ １ ．
２０ ０８ 年 ３ 月
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文 章 编 号 ：１０ ２ ４ ２０ ） １ ０ ２ ０ ０ ５— ０ ６（０ ８ ０ — ０ ７— ５
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目前金属基陶瓷颗粒增强复合材料被认为是一种在许多特定应用方面可以替换单片金属材料或传统合金材料的先进复合材料其已经在世界上得到广泛的应用如在航空航天交通运输等行业并且逐渐走向工业化的规模11金属基体材料和颗粒增强相材料的选择及浸湿性问题金属基颗粒增强复合材料按照基体的不同可以分为al基zn基ti基cu基和mg基等复合材料
ｆｒｃ ｓｅ ｏ ｅ ａ ｔｄ． Ｋ ｅ ｒ ｓ： ｍｅａ ｔ ｘ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓ ａ ｉｌ ｅｎ ｏｃｎ ｙ ｗｏ ｄ ｔｌｍａｒ ｏ ｏ ｉｅ ；ｐ ｒ ｃｅ ｒ ｉ ｒ ｉｇ； ｗｅａ ｉ ｔ ｉ ｔ ｆ ｔｂ ｌ ｙ；ｓｎ ｅ ｉｇ ｉ ｉｔｒｎ
０ 前 言
随着 当今 科学 技术 的迅 速发 展 ，采用 单 一材 料来 满 足人们 生产 和工 作需 要 已经 日趋 困难 ，人 们越 来越 多 地 采 用 复 合 技 术 制 备 高 性 能 复 合 材