镁基复合材料3-项目简析
镁基复合材料
展望
镁基复合材料拥有优异的力学性能和物理性能,已 经显示出广阔的应用前景。 制备工艺、回收技术以及材料内部结构性能的各个 领域进行更多的原理研究及应用探索。 空间应用及交通领域 人类社会的老龄化问题日益突出,发展各种超轻结 构材料对于老年人独立工作及日常生活十分必要。
参考文献
[1] 杜文博,严振杰,吴玉锋等. 镁基复合材料的制备方法与新工艺.稀有 金属材料与工程. 2009, 38(3) [2] T W 克莱因. 金属基复合材料导论 . 余永宁,房志刚译. 北京:冶金工业 出版社. 1996. [3] 董 群, 陈 礼,清赵明久等. 镁基复合材料制备技术、性能及应用发展概 况. 材料导报. 2004, 18(4) [4] 张修庆, 滕新营.镁基复合材料的制备工艺. 热加工工艺 2004, (3) [5]方信贤, 王 莹.原位合成颗粒增强镁基复合材料研究进展.南京工程学 院学报( 自然科学版). 2008, 6(2) [6 ]南宏强 ,袁 森 ,王武孝等. 颗粒增强镁基复合材料的制备工艺研究进 展. 2006, 27(4) [7] 孙志强,张 荻,丁 剑等。原位增强镁基复合材料研究进展与原位反 应体系热力学. 材料科学与工程. 2002, 20(4) [8]胡连喜,李小强.挤压变形对SiCw/ZK51A镁基复合材料组织和性能的 影响.中国有色金属学报,2000,10 (5)
应用
应用
镁基复合材料的研究及其展望
研究方向
研究中的问题
展望
研究方向
组成及界面反应
增强相选择要求与铝基复合材料大致相同,都要求物 理、化学相容性好,润湿性良好,载荷承受能力强,尽量 避免增强相与基体合金之间的界面反应等。
制备及合成工艺
反应物的选择和反应工艺的控制。
第一性原理研究3C - SiCMg复合材料界面的电子结构
中图分类号 文献标识码 45*+A(!###
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镁基复合材料的研究发展现状与展望(20201119110732)
镁基复合材料的研究发展现状与展望——颗粒增强镁基复合材料课程名称:金属基复合材料学生姓名:学号:班级:日期:2010/12/26镁基复合材料的研究发展现状与展望——颗粒增强镁基复合材料摘要:镁基复合材料具有很高的比强度、比刚度以及优良的阻尼减震性能,是汽车制造、航空航天等领域的理想材料之一。
本文综述了颗粒增强镁基复合材料的研究概况,镁基复合材料常用的基体合金和常用的增强相。
着重介绍了其制备方法、力学以及阻尼性能,并对它的发展趋势进行了展望。
关键词:镁基复合材料;制备方法;基体镁合金;颗粒增强体;性能1.前言与传统的金属材料相比,金属基复合材料具有高的比强度、比刚度、耐高温、耐磨损耐疲劳、热膨胀系数小、化学稳定性和尺寸稳定性好等优异性能。
金属基复合材料的增强体主要有长纤维、短纤维、颗粒和晶须等,其中颗粒增强金属基复合材料由于制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点,已经成为金属基复合材料领域最重要的研究方向,正在向工业规模化生产和应用发展。
颗粒增强金属基复合材料的主要基体有铝、镁钛、铜和铁等,其中铝基复合材料发展最快;由于镁的密度更低(1.74 g/cm3),仅为铝的2/3,具有更高的比强度、比刚度,而且具有良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能,镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料。
镁基复合材料因其密度小,且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、耐磨性和耐高温性能,受到航空、航天、汽车、机械及电子等高技术领域的重视.自20 世纪8O 年代至现在,镁基复合材料已成为金属基复合材料的研究热点之一。
颗粒增强镁基复合材料与连续纤维增强、非连续(短纤维、晶须等)纤维增强镁基复合材料相比,具有力学性能呈各向同性、制备工艺简单、增强体价格低廉、易近终成型、易机械加工等特点,是目前最有可能实现低成本、规模化商业生产的镁基复合材料。
2.制备方法2.1 粉末冶金法粉末冶金法是把微细纯净的镁合金粉末和增颗粒均匀混合后在模具中冷压,然后在真空中将合体加热至合金两相区进行热压,最后加工成型得复合材料的方法。
镁基复合材料的应用及发展
镁基复合材料的应用及发展镁基复合材料是一种由镁合金基体和其他增强材料组成的复合材料。
镁合金具有低密度、高比强度和良好的机械性能等优点,但其在高温和腐蚀环境下的性能较差。
通过将其他增强材料与镁合金基体结合,可以改善镁合金的性能,并拓展其应用领域。
以下将详细介绍镁基复合材料的应用及发展。
一、航空航天领域镁基复合材料在航空航天领域有着广泛的应用。
由于镁合金具有低密度和高比强度,可以减轻飞机和航天器的重量,提高其燃油效率和载荷能力。
同时,镁基复合材料还具有良好的耐腐蚀性能,可以在恶劣的环境下使用。
目前,镁基复合材料已经成功应用于飞机结构、发动机零部件、导弹和航天器等领域。
二、汽车工业镁基复合材料在汽车工业中也有着广泛的应用前景。
由于镁合金具有低密度和良好的机械性能,可以减轻汽车的重量,提高燃油效率和行驶性能。
此外,镁基复合材料还具有良好的吸能性能,可以提高汽车的碰撞安全性。
目前,一些汽车制造商已经开始使用镁基复合材料制造车身和零部件,以实现轻量化和节能减排的目标。
三、电子领域镁基复合材料在电子领域也有着广泛的应用。
由于镁合金具有良好的导电性能和热传导性能,可以用于制造电子器件和散热器等。
此外,镁基复合材料还具有良好的抗电磁干扰性能,可以提高电子设备的稳定性和可靠性。
目前,一些电子产品中已经开始使用镁基复合材料,如手机、平板电脑和电视等。
四、医疗领域镁基复合材料在医疗领域也有着潜在的应用价值。
由于镁合金具有良好的生物相容性和生物降解性,可以用于制造骨科植入物和修复器械等。
此外,镁基复合材料还具有良好的抗菌性能,可以预防感染和促进伤口愈合。
目前,一些医疗器械制造商已经开始研发和应用镁基复合材料,以提高医疗器械的性能和安全性。
随着科学技术的不断进步,镁基复合材料的应用领域还将不断拓展。
未来,随着材料制备技术的改进和材料性能的提高,镁基复合材料有望在更多领域发挥重要作用。
同时,还需要进一步研究镁基复合材料的制备工艺、性能测试和应用评价等方面的问题,以推动其在实际应用中的发展。
镁基复合材料ppt课件.ppt
结构、功能
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
熔体浸渗法 (Melt Infiltration Process)
将增强相预制成形,再通过压力,将熔融的基体金属渗入到预 制体间隙中,达到复合化的目的。熔体浸渗法包括压力浸渗、无压 浸渗与负压浸渗。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
其他制备方法
薄膜冶金工艺 (Foil Metallurgy Processing) RCM法 (Rotation Cylinder Method) DMD法 (Disintegrated Melt Deposition) 重熔稀释法 (Remelting and Dilution ) 低温反应自熔 ( RSM) 混合盐反应法 ( LSM ) 放热反应法( XD) 气泡法 (Gas-bubbling Method) 反复塑性变形法(Repeated Plastic Working)
在种类、体积等其它属性相同的情况 下,形状圆润的增强体有利于复合材 料耐磨性的提高。
在体积分数较低时,镁基复合材料的 耐磨性一般随硬质增强体体积分数的 增加而提高
复合材料的磨损率随载荷的增大而增加,存 在一个磨损由轻微向剧烈转变的载荷,石墨 的加入延迟了复合材料向剧烈磨损的转变。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
原位反应自发浸渗工艺(Insitu Reactive Infiltration Process) 利用金属熔体自发渗入和原位放热反应直接合成增强相这2个工艺过
镁基复合材料的应用
镁基复合材料的应用镁基复合材料是一种以镁合金为基体,与其他金属、陶瓷、聚合物等材料进行复合加工而成的新型材料。
它具有密度低、比强度高、耐热性好等优点,因此在航空航天、汽车、电子、医疗等领域有着广泛的应用前景。
镁基复合材料在航空航天领域的应用是其重要领域之一。
随着航空航天技术的发展和需求的提高,要求材料具有较轻的重量、良好的机械性能和热稳定性,镁基复合材料因其优异的特性而备受关注。
它可以用于制造飞机结构件、发动机零部件、燃料箱等,无形中减轻了飞机的自重,提高了航空器的使用效率,降低了燃油消耗,对于航空航天工业的可持续发展具有重要意义。
镁基复合材料在汽车领域也有着广泛的应用前景。
如今,人们对汽车的轻量化要求越来越高,以降低燃油消耗、减少污染、提升汽车性能和安全性。
而镁基复合材料因其轻质、高强度、抗腐蚀等特性,被广泛应用于汽车制造中,可以制造车身结构件、发动机零部件、悬挂系统等。
相对于传统的金属材料,镁基复合材料的使用可以使汽车减重,提高燃油经济性,降低尾气排放,同时提高汽车的安全性。
在电子领域,镁基复合材料也被广泛应用于各种电子产品的制造中。
它可以用来制造手机壳体、电脑外壳、平板电脑等产品的外壳,使得产品更轻便、耐用。
镁基复合材料还具有良好的导电性和热传导性,可以帮助电子产品散热,在保证产品性能的同时提高了产品的使用寿命。
医疗领域也是镁基复合材料广泛应用的领域之一。
由于镁合金具有生物相容性和生物降解性,因此被用于医疗器械的制造。
镁基复合材料可以用来制造骨骼植入物、手术器械等,与人体组织相容性好,不会对人体造成额外的伤害,并且可以在合适的时间内降解吸收,减少了二次手术的风险。
镁基复合材料在航空航天、汽车、电子、医疗等领域有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展和对材料性能要求的提高,相信镁基复合材料在未来会有更广泛更深入的应用,为各行各业带来更多的发展机遇。
以镁合金为基体的复合材料
以镁合金为基体的复合材料的特点
• 组成
• 镁基复合材料主要由镁合金基体、增强相和基体 与增强相间的接触面——界面组成。
• 基体 • 常用基体合金目前主要有:Mg-Mn,Mg-A1,Mg-
• 由两个氩气喷嘴将射流均匀地喷射沉积到底部的基板 • 上制备复合材料。 • 用 DMD 法制备的复合材料基体与增强相之间的 • 界面良好,增强相在基体里分布均匀,起到显著的晶 • 粒细化作用,极大限度地抑制了孔洞的产生,是一种 • 新型而有效的镁基复合材料的制备方法。
自蔓延高温合成法
• 自蔓延高温合成技术 ( SelfpropagatingHigh-temperature Synthesis,简称 SHS)是将含有两种或两 种以上物质的混合物压坯的一端进行点火 引燃使其发生化学反应,仅依靠化学反应 放出的热量蔓延引起未反应的邻近部分发 生燃烧反应,直至整个坯料反应结束,其 反应的生成物一般为陶瓷或金属间化合物, 尺寸可达亚微米至微米级。
以镁合金为基体的复合材料的攻克点,从而 能实现大规模的商业化。以下几个方面将 会成为今后的研究热点 :
• (1)低成本制备技术的开发。原位生成的陶瓷颗粒 增强相具有表面无污染、良好的界面相容性和高 结合度等传统工艺不具备的特性,因此,借鉴目前 原位内生颗粒增强铝基复合材料较为成熟的制备 技术来探索原位内生颗粒增强镁基复合材料,尤其 是改善界面结合行为,结合自发浸渗的原位合成技 术来获得近终成型的镁基复合材料
半固态搅拌熔铸法
• 半固态搅拌熔铸法就是靠桨叶旋转产生的机械搅 拌作用使半固态镁基体合金熔体形成涡流来强制 引入增强颗粒,在增强颗粒与先凝固的金属晶粒混 合均匀后再升温浇铸,凝固后得到复合材料的方法。
镁基复合材料
镁基复合材料镁基复合材料是一种新型的轻质高强材料,由镁合金作为基体,与其他材料进行复合制备而成。
镁合金作为一种轻质金属材料,具有优异的比强度和比刚度,同时具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,因此被广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
然而,由于镁合金的塑性和韧性较差,限制了其在一些特殊环境下的应用。
因此,将镁合金与其他材料进行复合,以期获得更好的综合性能,成为了一种重要的研究方向。
首先,镁基复合材料可以通过增强相的添加来提高其力学性能。
常见的增强相包括碳纤维、陶瓷颗粒、纳米颗粒等。
这些增强相可以有效地提高材料的强度和刚度,同时不影响其轻量化的特性。
例如,碳纤维具有极高的拉伸强度和模量,可以显著提高镁基复合材料的强度和刚度,使其在航空航天领域得到更广泛的应用。
其次,镁基复合材料还可以通过表面处理来改善其耐腐蚀性能。
镁合金本身具有良好的耐腐蚀性能,但在一些特殊环境下,仍然会受到腐蚀的影响。
因此,采用表面涂层、阳极氧化等方法对镁基复合材料进行表面处理,可以有效地提高其耐腐蚀性能,延长材料的使用寿命。
例如,采用阳极氧化处理可以在镁合金表面形成致密的氧化层,有效地阻止了腐蚀介质的侵蚀,提高了材料的耐腐蚀性能。
此外,镁基复合材料还可以通过热处理来改善其综合性能。
通过合理的热处理工艺,可以有效地调控材料的组织和性能,提高其强度、塑性和耐热性能。
例如,采用固溶处理和时效处理工艺可以显著提高镁基复合材料的强度和耐热性能,使其在高温环境下具有更好的稳定性和可靠性。
总的来说,镁基复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等优良性能,是一种具有广阔应用前景的新型材料。
通过增强相的添加、表面处理和热处理等方法,可以进一步提高镁基复合材料的综合性能,满足不同领域对材料性能的要求,推动其在航空航天、汽车、电子等领域的应用。
相信随着技术的不断进步和研究的深入,镁基复合材料将会得到更广泛的应用,并为人类社会的发展做出更大的贡献。
镁合金材料的性能、成型技术与应用分析
摘要镁合金作为目前工业应用中最轻的金属结构材料,因其强度、比刚度高,良好的电磁屏蔽性能及易于加工、回收等优点,被誉为“21世纪绿色金属工程材料”,并广泛用于汽车、通讯、电子、航空航天等领域。
本文着重探讨了新型镁合金的组织性能、耐腐蚀性能以及成型技术。
分析了不同合金元素的添加,对镁合金的物理性能、化学性能的影响。
介绍镁合金的分类,不同牌号的镁合金,含有哪些不同的合金性能,以及该合金材料的优缺点、实用性和应用领域。
在我国,镁合金加工成形技术主要是压铸成型,在压铸成型中,我们要注意到压铸镁合金材料的性能要求,在压铸过程中的技术参数以及该注意到的问题我们都会详细阐述。
最后展望了镁合金发展和应用的前景,作为21世纪的绿色金属材料,在越来越多的领域中逐步得到应用,所以,镁合金材料的开发、应用研究和高要求、高性能的镁合金材料的开发势在必行。
关键词:镁合金;成型技术;性能;耐腐蚀AbstractMagnesium alloys as the lightest metal structural material for current industrial applications, because of its strength, specific stiffness, good electromagnetic shielding performance and ease of processing, recycling, etc., was known as the "21st century green metallic engineering materials," and widely used in the automotive, communications, electronics, aerospace and other fields.This article focuses on the performance of the new magnesium alloy, corrosion resistance, and molding technology. The effects for the physical and chemical properties of magnesium alloys,which coursed by different alloying elements added,is analysised. Describes the classification and different grades of magnesium alloys, different alloys properties, as well as the advantages and disadvantages of the alloy material, practical, and applications. In China, the forming process of magnesium alloy was mainly the die casting, we have to note that the material properties requirements of magnesium alloy in die-casting , the technical parameters of die casting process and some other issues we will be more noticed . Finally, the future development and application of magnesium alloy is prospected, as the 21st century green metallic materials, and gradually more and more applied , the development of magnesium alloy material, applied research and the development of high demanded,high-performance magnesium alloys materials is imperative.Key Words:Mg-Al-Zn alloys;forming technology;property;corrosion目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1镁及镁合金简介 (1)1.2镁合金的特点 (1)1.3 镁合金的应用 (3)1.3.1镁合金在车辆上的应用 (3)1.3.2镁合金在航空上的应用 (3)1.3.3镁合金在3C产品上的应用 (3)1.3.4镁合金在武器的应用 (4)1.3.5镁合金在其他领域的应用 (4)1.4新型镁合金的研究 (5)第二章实验部分 (7)2.1概述 (7)2.2压铸镁合金体系 (7)2.3压铸用的浇注系统 (8)2.4压铸设备 (9)2.5镁合金的熔炼 (9)2.5.1熔炼设备 (9)2.5.2冷、热室压铸机 (10)2.6镁合金的压铸工艺 (11)2.6.1压铸工艺装置 (11)2.6.2熔体制备 (12)2.6.3压铸工艺 (13)2.6.4熔体熔炼的阻燃保护 (15)2.6.4.1溶剂保护 (15)2.6.4.2气体保护 (16)2.6.4.3合金化阻燃保护 (17)2.6.5压铸过程中的阻燃保护 (18)第三章结果与讨论 (19)3.1镁合金的成份 (19)3.2镁合金的成份对性能的影响 (20)3.2.1镁合金的合金化特点 (20)3.2.2镁合金的物理冶金特性 (21)3.3合金元素的作用 (22)3.3.1铝对镁合金的性能的影响 (23)3.3.2锌元素的作用 (24)3.3.3其他合金元素的作用 (25)第四章镁合金前景与未来发展 (27)4.1镁合金的未来发展前景 (27)4.1.1耐高温性能的改善 (27)4.1.2抗腐蚀性能的提高 (28)4.1.3塑性变形能力的改善 (28)4.1.4镁基复合材料 (28)第五章结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)第一章绪论1.1镁及镁合金简介1774年人们首次发现镁,并以希腊古城Magnesia命名。
镁基复合材料
木炭机知识镁基复合材料主要由镁合金基体及增强相组成,镁合金基体一般为镁铝锌合金、镁铝硅合金、镁铝锰合金、镁锂合金及镁铝稀土合金。
目前使用的增强相主要有碳纤维、碳化硅、氧化铝及碳化硼颗粒等。
随着新型制造工艺的研究发展,镁基复合材料在航天航空、汽车、核工业、铸造、运动娱乐以及其他先进的工程方面得到了更广泛的应用。
体积分数为30%的碳纤维增强镁基复合材料(Cp—Mg),其界面剪切强度为40MPa,而镁合金(Mg一4A1)的界面剪切强度为20Mpa。
1.阅读图纸,初步检查工件的形状尺寸在划线前,要仔细阅读图样,详细了解工件上需要划线的部位,明确工件及其划线的有关部分的作用和要求,了解有关工件的加工工艺。
按照图纸初步检查毛坯的误差情况,检查毛坯尺寸是否能保证所有要加工的表面均有足够的加工余量,不加工表面是否存在图纸上不允许的缺陷(如气孔、裂纹等)。
2.清理工件毛坯件在划线以前,先要清理干净氧化铁皮、飞边、残留的泥砂、污垢,以及已加工工件上的毛刺、铁屑等。
否则将影响划线的清晰度和损伤划线工具。
当需要利用毛坯空档处的某点(如圆孔的中心点)划其它线条时,必须在该空档处加塞木块。
3.涂色(1)涂色的目的使划出的线条清楚。
为了使划出的线条清楚,一般都要在工件的划线部位涂上一层薄而均匀的涂料。
(2)划线的涂料常用的有石灰水、酒精色溶液和硫酸铜溶液在其中石灰水加入适量的牛皮胶来增加附着力,一般用于表面粗糙的铸、锻件毛坯上的划线;酒精色溶液(在酒精中加漆片和紫蓝颜料配成)和硫酸铜溶液,用于已加工表面上的划线。
也可在工件上涂粉笔墨汁等。
(3).选定划线基准划线基准就是划线时的起始位置。
也就是划线时,工件上用来确定其它点、线、面位置时所依据的点、线或面。
(4)划线基准的选择原则通常选择工件的平面、对称中心面或线、重要工作面作为划线基准。
合理地选择划线基准是做好划线工作的关键。
只有划线基准选择得好,才能提高划线的质量和效率,以及相应提高工件合格率。
2024年镁锂合金及镁基复合材料市场发展现状
镁锂合金及镁基复合材料市场发展现状引言镁锂合金及镁基复合材料是当前新兴的轻质高性能材料,在航空航天、汽车工业、电子设备、机械制造等领域有广泛应用。
本文将探讨镁锂合金及镁基复合材料市场的发展现状。
市场需求与发展趋势随着全球工业化进程的加快和环保意识的提高,轻质高强材料的需求急剧增长。
相较于传统金属材料,镁锂合金及镁基复合材料具有密度小、强度高、热导率高、耐腐蚀性好等优点,因此在众多领域中具有广阔的市场前景。
在航空航天领域,镁锂合金及镁基复合材料被广泛应用于飞机结构、发动机零部件等关键设备中。
其轻质高强的特性可以显著减轻飞机重量,提高燃油效率,从而降低运营成本。
在汽车工业中,镁锂合金及镁基复合材料可以用于制造车身结构、发动机零部件、底盘等。
随着电动汽车产业的迅速发展,对于轻量化材料的需求也在增加,而镁锂合金及镁基复合材料具有良好的电导率和抗腐蚀性能,因此被广泛应用于电动汽车的制造。
在电子设备领域,随着智能手机、平板电脑等移动终端的普及,对于更轻薄、高性能的材料需求也在增加。
镁锂合金及镁基复合材料因其轻质高强和电磁屏蔽性能,在电子设备的外壳、散热片等方面有广泛应用。
此外,在机械制造、船舶工业、建筑领域等,镁锂合金及镁基复合材料也被广泛应用。
随着新材料技术的不断进步和应用领域的不断拓展,预计镁锂合金及镁基复合材料市场将有更大的发展空间。
市场现状与挑战虽然镁锂合金及镁基复合材料市场具有广阔的前景,但目前仍面临一些挑战。
首先,镁锂合金及镁基复合材料的生产成本相对较高,这主要是因为镁锂合金及镁基复合材料的制备工艺较为复杂,且镁资源的提取与加工工艺较为困难。
因此,如何降低生产成本是当前亟待解决的问题。
其次,镁锂合金及镁基复合材料在可焊接性、耐腐蚀性和可加工性等方面存在一定的局限性。
这些问题不仅困扰着材料制造商,也制约了其应用范围的扩大。
最后,镁作为一种化学活性金属,在氧化、腐蚀等方面具有一定的缺陷。
因此,在存储、加工和运输等环节需要采取相应的防护措施,以确保材料的质量和安全性。
镁基复合材料发展现状
镁基复合材料发展现状
镁基复合材料是一种具有轻质、高强度和耐腐蚀性能的材料,
具有广阔的发展前景。
目前,镁基复合材料的发展现状可以从以下
几个方面来进行分析:
1.材料研发,目前,镁基复合材料的研发主要集中在合金化、
增强相选择、界面处理等方面。
通过合金化可以改善镁基材料的强
度和耐腐蚀性能,增强相的选择和界面处理可以有效提高材料的力
学性能和耐热性能。
2.制备工艺,针对镁基复合材料的制备工艺,目前主要包括挤压、热压、粉末冶金等多种方法。
随着制备工艺的不断改进,镁基
复合材料的生产成本逐渐降低,生产效率逐步提高。
3.应用领域,镁基复合材料在航空航天、汽车制造、电子设备
等领域具有广泛的应用前景。
在航空航天领域,镁基复合材料可以
用于制造飞机结构件和发动机零部件,能够大幅减轻飞机重量,提
高燃油利用率;在汽车制造领域,镁基复合材料可以用于制造车身
结构件和发动机零部件,有望实现汽车轻量化,提高燃油经济性;
在电子设备领域,镁基复合材料可以用于制造轻薄的电子产品外壳,
提高产品的便携性和耐用性。
总的来说,镁基复合材料在材料研发、制备工艺和应用领域都取得了一定的进展,但仍然面临着一些挑战,比如界面反应控制、成本降低等问题。
随着科学技术的不断进步,相信镁基复合材料会在未来得到更广泛的应用和发展。
2024年镁基复合材料市场发展现状
2024年镁基复合材料市场发展现状简介镁基复合材料是一种以镁为基体的复合材料,通常由镁合金作为增强材料和其他轻金属、陶瓷等作为填充材料构成。
镁基复合材料具有低密度、高比强度和优良的热传导性能,在航空航天、汽车、电子等领域有广泛的应用。
市场规模根据市场研究报告,镁基复合材料市场规模在过去几年中不断扩大。
预计到2025年,全球镁基复合材料市场规模将达到XX亿美元。
市场驱动因素1. 轻量化需求随着汽车、航空航天等行业对轻量化产品的需求不断增加,镁基复合材料作为一种重要的轻质材料,具有很大的发展潜力。
镁基复合材料相比传统材料来说具有更低的密度和更高的强度,可以有效减轻产品重量,提高燃油效率。
2. 可回收性镁基复合材料具有良好的可回收性和可再利用性。
与其他金属材料相比,镁基复合材料可以通过简单的熔化再循环利用,减少了资源浪费和环境污染。
3. 优良的热传导性能镁基复合材料的优良热传导性能使其在电子领域得到广泛应用。
在高功率电子器件中,镁基复合材料可以有效地散热,提高设备的稳定性和性能。
应用领域1. 汽车行业镁基复合材料在汽车行业中的应用逐渐增加。
由于其轻质、高强度和优良的冲击吸能性能,镁基复合材料可以用于制造汽车零部件,如车身结构、底盘部件等。
这不仅可以减轻汽车自重,提高燃油效率,还可以提升汽车的碰撞安全性能。
2. 航空航天行业镁基复合材料在航空航天领域有广泛的应用。
由于其低密度和高比强度,镁基复合材料可以用于制造飞机结构件、发动机零部件和导航设备等。
这有助于提高飞机的燃油效率和载荷能力,降低航空器的自重和运营成本。
3. 电子行业由于镁基复合材料的优良热传导性能,它在电子行业中的应用越来越广泛。
镁基复合材料可以用于制造电子散热片、电子封装材料和散热模块等,提高电子设备的散热性能,保证设备的可靠性和稳定性。
市场挑战和机遇1. 高成本镁基复合材料的生产成本相对较高,限制了其在一些应用领域的推广和应用。
降低生产成本是当前镁基复合材料行业面临的主要挑战之一。
加快推动镁基新材料技术攻关和推广应用
目录一、概述二、镁基新材料的定义和特点三、镁基新材料的技术攻关四、镁基新材料的推广应用五、镁基新材料技术推广的挑战和对策六、结论一、概述随着科技的不断发展和人们对环保、轻量化材料的需求增加,镁基新材料作为一种具有潜力的新型材料正逐渐成为研究和应用的热点。
加快推动镁基新材料技术攻关和推广应用,对于促进绿色制造、轻量化产品的发展,具有重要的意义。
二、镁基新材料的定义和特点1. 定义:镁基新材料是以镁为基础元素,并加入其他合金元素或掺杂物,经过特殊工艺制备而成的材料。
2. 特点:1) 轻质高强:镁基新材料具有很高的比强度和比刚度,是钢铁和铝合金等传统材料的1.5~2倍;2) 良好的抗冲击性:镁基新材料具有优秀的抗冲击性,适用于高速运动、高冲击负荷的工程应用;3) 优异的导热性和导电性:镁基新材料的导热性和导电性优于钢铁和铝合金,适用于电子设备等领域;4) 可循环利用:镁基新材料可以进行多次循环利用,符合可持续发展的理念;5) 抗腐蚀性好:镁基新材料具有良好的抗腐蚀性,可以适用于一些特殊环境条件下的使用。
三、镁基新材料的技术攻关1. 制备工艺改进:针对镁基新材料在制备过程中易氧化、熔点低、收缩率大等问题,需要对制备工艺进行改进和优化,提高生产效率和材料质量。
2. 新型合金元素研究:开展镁基新材料的合金元素研究,通过合金化改进材料的性能,提高其强度、塑性等力学性能。
3. 新型复合材料研制:结合纳米技术、纤维增强技术等,研制出具有更优异性能的镁基新材料复合材料,拓展其应用领域。
4. 成型工艺优化:针对镁基新材料的成型工艺问题,进行工艺优化研究,提高材料成型的效率和成型零件的质量。
5. 环境友好性改进:对于镁基新材料的环境友好性进行改进研究,寻求更加清洁、低碳的生产工艺,减少环境污染。
四、镁基新材料的推广应用1. 航空航天领域:镁基新材料具有轻质高强、良好抗腐蚀性等特点,适用于航空航天领域的结构材料、发动机零部件等。
复合材料在体育用品领域的应用探究
材料名称密度(g/cm3)钛合金 4.5铝合金 2.6~2.9铬钼钢~7.9碳纤维复合材料 1.5~1.8复合材料在体育用品领域的应用探究张育新1,张悦1,向祖兵2(1.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044;2.重庆大学体育学院,重庆401331)摘要:复合材料是运用先进制备技术将不同材料组分优化合成的新材料。
相比传统的木料、钢铁等,复合材料具有密度小、力学性能好、可设计和可加工性强、耐久性、绿色环保等优势,在化工、汽车、电子电气、医学、航空航天、铁路建设等领域得到广泛应用。
近年来,由于对复合材料上述优势的不断研究与利用,大大提高了我国体育用品的性能和质量,复合材料逐渐在体育用品领域成为研究热点。
本文归纳了复合材料应用于体育用品领域的优势所在,并分别对不同复合材料在体育用品领域的应用进行分析,展望了其发展前景。
关键词:复合材料;体育用品;应用中图分类号:G818文献标识码:A 文章编号:1673-7164(2020)42-0055-06总第488期Vol.488大学(社会科学)University (Social Science )2020年11月Nov.2020作者简介院张育新(1978-),男,博士,重庆大学材料学院教授,研究方向:功能材料合成与应用;张悦(1999-),女,本科在读,重庆大学材料学院;向祖兵(1982-),男,博士,重庆大学体育学院讲师,研究方向:休闲与社会体育。
体育已成为体现综合国力、激发民族精神的宏伟事业。
根据中国体育产业发展报告(2019),我国体育用品制造业增加值从2014年的2547亿元增长到2017年的3265亿元,从增长速度看,2014至2017年的行业年均增速为10.5%[1],这为复合材料在体育用品领域的应用提供了极大的发展空间。
复合材料种类很多,主要有纤维复合材料、塑料复合材料和金属基复合材料等,具有密度小、抗震性能强、易加工成型等优势。
在体育用品领域,体育器材行业要可持续发展,必须根据不同使用者,尤其是优秀运动员的需求来进行器材研发。
镁基复合材料的性能及应用
镁基复合材料的性能及应用罗文昌2013121532摘要:镁基复合材料因其轻量化和高性能而成为当今高新技术领域中最富竞争力和最有希望采用的复合材料之一。
本文将综述镁基复合材料的不同制备方法及其对复合材料组织、结构、性能的影响,并提出镁基复合材料的研究和发展方向。
关键词:镁基复合材料;基体镁合金;性能;应用;发展1.引言现代科学的发展和技术的进步,对材料性能提出了更高的要求,往往希望材料具有某些特殊性能的同时,又具备良好的综合性能。
复合材料是将两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。
近年来,金属基复合材料在许多领域得到了应用。
目前金属基复合材料的制备方法已有很多,并在铁基、镁基、铜基、铝基、钛基等金属基复合材料中取得了比较大的成功。
镁基复合材料是继铝基复合材料之后又一具有竞争力的轻金属基复合材料主要特点是密度低、比强度和比刚度高,同时还具有良好的耐磨性、耐高温性、耐冲击性、优良的减震性能及良好的尺寸稳定性和铸造性能等;此外,还具有电磁屏蔽和储氢特性等,是一类优秀的结构与功能材料,也是当今高新技术领域中最有希望采用的复合材料之一;在航空航天、军工产品制造、汽车以及电子封装等领域中具有巨大的应用前景。
根据镁基复合材料的特点,结合原有的金属基复合材料的制备工艺,材料工作者尝试了多种新的适合制备镁基复合材料的方法与工艺,对研制、开发镁基复合材料起到了很好的促进作用。
2.镁基复合材料的组织与性能相对于传统金属材料和铝基复合材料,有关镁基复合材料的组织与性能的研究目前虽然已经取得了一定的成果,但还不够全面深入,力学性能数据分散性也比较大,仍处于探索性研究阶段。
材料工作者对镁基复合材料的耐磨性能和疲劳断裂机理进行了研究,并围绕镁基复合材料的力学性能及物理性能做了一些工作。
力学性能主要集中于复合材料的拉伸与压缩性能,时效特性,以及低温与高温超塑性等方面;物理性能有阻尼性能和储氢性能等研究内容。
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镁基复合材料3-项目简析
商丹循环工业经济园区
年产5万吨镁基复合材料
项目简析
1、项目名称:
商丹园区年产5万吨镁基复合材料项目
2、产业政策:
复合材料是国家发改委大力倡导和积极支持的高科技产品,项目属于《产业结构调整指导目录》(2011)鼓励类项目。
3、产品及用途:
金属复合材料属于复合材料的一类,是一门相对较新的材料学科,仅有40余年的发展历史。
单一的金属、陶瓷、高分子等工程材料难以满足对材料的多方面性能要求,复合材料因此被积极研发。
金属复合材料是指利用复合技术将多种性能不同的金属、非金属在界面上实现冶金结合而形成的材料,能够极大地改善单一金属材料的热膨胀性、强度、断裂韧性、冲击韧性、耐磨损性、电性能、磁性能等诸多性能。
按基体类型分,主要有铝基、镁基、锌基、铜基、钛基、镍基、耐热金属基、金属间化合物基等复合材料。
目前铝基、镁基、钛基、镍基复合材料发展较为成熟。
镁基复合材料主要以镁铝合金为基体,以陶瓷颗粒、纤维或
晶须作为增强体。
制成的镁基复合材料,集超轻、高比刚度、高比强度于一身,该类材料比铝基复合材料更轻,具有更高的比强度和比刚度,成为航空航天等领域的优选材料。
4、市场分析:
镁基复合材料正成为继铝基之后的又一具有竞争力的轻金属基复合材料,因其密度小(1.74 g/cm3),仅为铝的2/3,且比镁合金具有更高的比强度、比刚度、良好的阻尼性能和电磁屏蔽等性能和耐高温性能,在航天、航空、电子、汽车、轮船、先进武器等方面均具有广泛的应用前景。
近年来,镁基复合材料下游行业需求增长带来镁基复合材料市场需求的扩张,行业销售增长明显,产品供不应求。
在国家“十二五”规划和产业结构调整的大方针下,镁基复合材料面临巨大的市场投资机遇,行业有望迎来新的发展契机。
5、生产工艺:
镁基复合材料的增强体主要有长纤维、短纤维、颗粒和晶须等,其中颗粒增强金属基复合材料制备工艺简单、成本较低微观组织均匀、材料性能各向同性且可以采用传统的金属加工工艺进行二次加工等优点,成为金属基复合材料领域最重要的研究方向,正在向工业规模化生产和应用发展。
5.1常用的基体镁合金
镁基复合材料要求基体组织细小、均匀,基体合金使用性能良好。
根据镁基复合材料的使用性能,对侧重铸造性能的镁基复
合材料可选择不含Zr的铸造镁合金为基体;侧重挤压性能的则一般选用变形镁合金。
这些基体镁合金主要有镁铝锌系(A731、AZ61、AZ91)、镁锌锆系、镁锂系、镁锌铜系(ZC71)镁锰系、镁稀土锆系、镁钍锆系和镁钕银系等。
纯镁的强度较低,不适合作为基体。
5.2常用的颗粒增强体
根据镁基复合材料的使用性能、基体镁合金的种类和成分来选择所需的颗粒增强体,要求增强体与基体物理、化学相容性好,应尽量避免增强体与基体合金之间的有害界面反应,并使其与基体润湿性良好,载荷承受能力强等。
选择所需的颗粒增强体包括:
①碳化物SiC颗粒
②硼化物TiB2颗粒
③氧化物MgO
④金属间化合物Mg2Si
制备方法可分为外加颗粒和原位内生颗粒法两种。
5.3工艺方法
5.3.1粉末冶金法
粉末冶金法是把微细纯净的镁合金粉末和增强体颗粒均匀混合后在模具中冷压,然后在真空中将合体加热至合金两相区进行热压,最后加工成型得复合材料的方法。
该法工艺设备较复杂,成本较高,不易制备形状复杂的零件。
5.3.2熔体浸渗法
包括压力浸渗、无压浸渗和负压浸渗。
压力浸渗是先将增强颗粒做成预制件,加入液态镁合金后加压使熔融的镁合金浸渗到预制件中,制成复合材料采用高压浸渗,可克服增强颗粒与基体的不润湿情况,气孔、疏松等铸造缺陷也可以得到很好的弥补。
无压浸渗是指熔的镁合金在惰性气体的保护下,不施加任何压力对增强颗粒预制件进行浸渗。
该工艺设备简单、成本低,但预制件的制备费用较高,因此不利于大规模生产。
5.3.3全液态搅拌法
在保护气氛下,将增强颗粒加入熔融的镁合金基体中,再进行机械搅拌,最后浇铸成型。
此方法设备以及工序简单,成本也较低,但在搅拌的过程中容易产生气孔,另外由于增强颗粒与基体的密度不同易发生颗粒沉积和团聚的现象。
5.3.4半固态搅熔铸造法
半固态搅熔铸造法是指将增强颗粒加入由机械搅拌的半固态基体中,待混合均匀后升至熔点温度浇铸,凝固后得到镁基复合材料的方法。
此方法可以避免全液态搅拌法易产生气孔和发生颗粒沉积及团聚的现象。
该工艺较有利于大规模工业生产。
5.3.5喷射沉积法
此工艺首先用高压的惰性气体流将液态镁合金雾化,形成熔融状态的镁合金喷射流,同时将增强颗粒喷入镁合金喷射流中,使颗粒和基体的混合体沉积到衬底上,凝固后得到镁基复合材
料。
该工艺所制备的复合材料颗粒在基体中分布均匀、凝固快,界面反应较少。
此方法技术要求高、成本大。
综合考虑,拟选用半固态搅熔铸造法。
6、原材料供应:
主要原料镁铝合金依托产业链前端的“商丹园区年产10万吨镁铝合金项目”;所需的颗粒增强体主要通过外购解决。
7、项目选址:
项目拟建于商丹循环工业经济园区内,以大企业引领、园区承载、集群化发展的模式,形成金属镁→镁合金→镁基复合材料循环发展产业链。
8、能耗状况:
产品生产过程中用电量较大。
9、环境影响:
本项目运用物理工艺将镁铝合金加工成镁基复合材料,生产过程无化工工艺,不使用有毒有害物质,所以企业无特别污染物排放。
一般污染物有:粉尘、废水和生产过程中产生的噪音。
10、经济及社会效益预测:
项目总投资约1.8亿元。
建成达产后,预计年销售收入可达13亿元,实现净利润0.5亿元,上缴各类税金0.6亿元。