镁基复合材料优良的耐磨性详解

合集下载

镁基复合材料在干摩擦条件下的抗磨损性能研究进展

镁基复合材料在干摩擦条件下的抗磨损性能研究进展陈百明;张振宇;张宗莹;安亮;余华俐【期刊名称】《粉末冶金工业》【年(卷),期】2014(24)3【摘要】镁基复合材料具有高的比强度和比刚度,具备替代密度较大的钢或铝基结构材料的巨大潜力。

但镁基复合材料的抗磨损性能较差,对其抗磨损性能的研究相对较少。

通过加入强化相、稀土或原位合成强化相,热处理,表面处理等方法可在某些摩擦条件下不同程度地提高镁基材料的抗磨损性能。

本文总结了近几十年来对镁基复合材料抗磨损性能的研究进展,并提出了基体的合金化和形成有效金属间化合物是提高镁基复合材料整体抗磨损性能的有效方法。

【总页数】8页(P40-47)【关键词】镁基复合材料;抗磨损性能;金属间化合物;强化相;合金化【作者】陈百明;张振宇;张宗莹;安亮;余华俐【作者单位】兰州工业学院材料工程学院;兰州陇能电力科技有限公司【正文语种】中文【中图分类】TG316.11【相关文献】1.干滑动摩擦条件下Al−Si3N纳米复合材料及rAl−Gr−Si3N4混杂复合材料摩擦磨损性能的优化 [J], R. AMBIGAI;S. PRABHU2.干摩擦条件下碳纤维填充聚苯酯基复合材料摩擦学性能研究 [J], 冯丽;吴振宇;蒋义海;陈冲3.UHMWPE基复合材料在干摩擦和油田污水条件下的摩擦磨损性能 [J], 尹璞;温建萍;甄明晖4.干滑动摩擦条件下Al.Si3N纳米复合材料及Al.Gr.Si3N4混杂复合材料摩擦磨损性能的优化 [J], R. AMBIGAI, S;S. PRABHU;;5.铝基金属复合材料在干摩擦条件下的抗磨损性能的研究进展 [J], 陈百明;张振宇;安亮;余华俐;李晶因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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。

复合材料的耐磨性与应用研究

复合材料的耐磨性与应用研究在当今的工程和技术领域，复合材料以其卓越的性能和广泛的应用范围，成为了备受关注的材料类型之一。

其中，耐磨性作为复合材料的一个重要性能指标，对于其在众多领域的成功应用起着关键作用。

复合材料是由两种或两种以上具有不同物理和化学性质的材料组合而成的多相材料。

通过巧妙的设计和制造工艺，这些材料能够相互协同，发挥出单一材料所无法达到的性能优势。

而耐磨性，则是指材料抵抗磨损和破坏的能力，它在很大程度上决定了复合材料在实际使用中的寿命和可靠性。

从微观角度来看，复合材料的耐磨性与其组成成分、微观结构以及界面特性密切相关。

例如，增强相的种类、尺寸、形状和分布会显著影响复合材料的耐磨性能。

常见的增强相包括纤维（如碳纤维、玻璃纤维等）、颗粒（如碳化硅、氧化铝等）和晶须（如碳化硅晶须）等。

这些增强相能够有效地承担载荷，阻止磨损表面的裂纹扩展，从而提高材料的耐磨性。

以纤维增强复合材料为例，纤维的高强度和高模量能够有效地分担外界载荷，减少基体材料的变形和磨损。

而且，纤维在基体中的取向也会对耐磨性产生影响。

当纤维沿着主要磨损方向排列时，能够提供更好的耐磨性能。

复合材料的微观结构，如孔隙率、相分布的均匀性等，也会对其耐磨性产生重要影响。

较低的孔隙率有助于提高材料的致密性，减少磨损过程中的应力集中，从而增强耐磨性。

而均匀的相分布能够使载荷均匀传递，避免局部过度磨损。

界面特性在复合材料的耐磨性中同样起着至关重要的作用。

良好的界面结合能够有效地传递载荷，防止界面脱粘，从而提高耐磨性。

相反，界面结合不良会导致增强相无法充分发挥作用，降低材料的耐磨性能。

在实际应用中，复合材料的耐磨性优势得到了充分的体现。

汽车工业是复合材料的重要应用领域之一。

例如，汽车的制动系统中，采用了具有良好耐磨性的复合材料来制造刹车片和刹车盘。

这些复合材料不仅能够在高温、高摩擦的条件下保持稳定的性能，还能够有效地延长制动系统的使用寿命，提高汽车的安全性和可靠性。

增强镁合金耐磨性研究方法的总结

增强镁合金耐磨性研究方法的总结作者：尹鹏跃张嘉璐王云乐李煜来源：《科技创新导报》 2015年第3期尹鹏跃张嘉璐王云乐李煜（上海工程技术大学机械工程学院上海 201620）摘要：镁合金是目前实际生产应用中最轻的金属材料，具有密度小，比强度和比刚度高，阻尼性、切削加工性和铸造性能好等优点。

因此，镁合金产品越来越多的用于汽车、通讯和航天工业中。

关键词:镁合金摩擦磨损中图分类号:TG146文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)01(c)-0024-01但由于镁合金及镁基复合材料零部件在使用过程中因相对运动不可避免地与其他材料接触并产生摩擦磨损，而其耐磨性较差，在汽车发动机零部件上的应用受到一定限制[1]。

为了改善镁合金的性能，学者们通过对镁合金进行不同方法的处理，来寻找可以提高镁合金性能的方法。

该文总结了目前对提高镁合金摩擦磨损性能研究的一些成果，并提出了一些新型研究技术。

1 镁合金的摩擦磨损镁合金的摩擦磨损大致可分为4个阶段：较低载荷，产生磨粒磨损，氧化磨损，此时在犁沟中分布有大量坑状剥落；较高载荷，产生剥层磨损，此时出现唇边及裂纹现象；高载荷，产生粘着磨损，此时犁沟更加平滑，磨损表面较为光滑；更高载荷，产生熔融磨损，辅以粘着磨损进行，此时犁沟表面十分光滑，可看到严重塑性变形现象。

常见的镁合金有Mg-Al-Zn系、Mg-A1-Si系和稀土镁合金，它们都表现出了良好的力学性能和耐热性，在摩擦磨损过程中有一定的承载能力，磨损之后的热稳定性也较好。

Mg-Al-Zn系合金主要有Mg-3A1-1Zn(AZ31)和Mg-9Al-1Zn(AZ91)等。

AZ91镁合金相比AZ31镁合金的耐高温和耐磨性要好一点。

根据刘英[2]等的研究，AZ91镁合金在较高载荷（150～200?N）下，出现了塑性变形和剥落块。

而据赵旭[3]等的研究，AZ31镁合金在中等载荷(75～100?N)时，磨损表面就出现了大块状磨屑剥落。

镁基复合材料

优良的储氢性能储氢材料可以在晶体的空隙中大量储存氢原子，并且可逆。拥有无比的优越性。镁基复合材料具有储氢量大、质量轻、价格低以及资源丰富等优点。镁基储氢合金在一个大气压下的放氢温度为250°C左右，可以利用汽车排放的废气(280°C左右)来加热使之放氢，因而比较适合用于燃氢汽车。优良的阻尼性能所有的金属结构材料中，镁的阻尼性能最好。因此，采用高阻尼镁合金为基体，选择合适的增强体，通过合理的设计，获得高阻尼、高强度和低密度的减振材料。
用作燃氢汽车的储氢材料
谢
谢
镁基复合材料
陈锦 13721556
目录研究背景
组织结构与性能
制备工艺应用与展望
镁的性能
重量轻：镁合金是最轻的工程结构材料。镁的密度1.74，约为钢的1/4，铝的2/3，为工程塑料的1.5倍。比强度、比刚度高：镁合金的比强度明显高于铝合金和钢，比刚度与铝合金和钢相当，而远远高于工程塑料，为一般塑料的10倍。减振性好：相同载荷下，是铝的100倍，钛合金的300～500倍。电磁屏蔽性佳。散热性好：金属的热传导性是塑料的数百倍，其热传导性略低于铝合金及铜合金，远高于钛合金，常用合金中比热最高。耐蚀性好：为碳钢的8倍，铝合金的4倍，为塑料材料的10倍以上。质感佳：外观及触摸质感极佳，使产品更具豪华感。可回收性好：花费相当于新料价格的4%，可回收利用镁合金制品及废料。
高强度
Mg-Zn-Cu合金（ZC17）
耐热
Mg-Re-Zr合金
储氢
Mg-Ni合金Leabharlann 常用颗粒增强体碳化物
SiC颗粒硬度高，耐磨性能好、抗热冲击、抗氧化。镁没有稳定的碳化物，SiC在镁中热力学上是稳定的，因此，SiC常用作镁基复合材料的增强相，并且来源广泛价格便宜，具有工业化生产前景。 B4C颗粒菱面体站构，高熔点、高硬度、硬度仅次于金刚石与立方氮化硼，是密度最低的陶瓷材料，热膨胀系数相当低，价格也较便宜。 TiC颗粒面心立方晶格，高熔点、高硬度及高温稳定性。TiC与镁的润湿性好于与铝的润湿性。且不和镁发生界面反应。因此，TiC是作为镁的增强相的较佳选择。

颗粒增强镁基复合材料概述

颗粒增强镁基复合材料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。

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；而镁的密度更低，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。

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。

一、制备方法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。

粉末冶金的特点：可控制增颗粒的体积分数，增强体在基体中分布均匀；制备温度较低，一般不会发生过量的界面反应。

该法工艺设备较复杂，成本较高，不易制备形状复杂的零件。

2、熔体浸渗法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。

增强颗粒与基体的润湿性是无压浸渗技术的关键。

负压浸渗是通过预制件造成真空的负压环境使熔融的镁合金渗入到预制件中。

由负压浸渗制备的SiC／Mg颗粒在基体中分布均匀。

高耐磨镁合金复合涂层综合探讨

高耐磨镁合金复合涂层综合探讨1.1镁合金概述镁元素在地壳中含量丰富，其中海水和矿物是目前所使用的镁资源主要来源。

镁属于轻质金属，纯的金属镁呈银白色。

以镁金属为主，加入其他元素或物质组成镁合金，镁合金密度范围在1.76g/cm3到1.84g/cm3之间，仅为铁的四分之一。

镁合金拉伸强度较高，通常为250MPa，根据不同的合金元素及加工方式，最高能达600MPa以上。

膨胀系数为25～26μm/m℃。

主要以铝、锌、锰、钍或少量的锆、镉等元素合金。

镁合金比其他常用的合金的密度小，除此之外还具有高比强度和高的比刚度等特点，作为结构部件时能明显降低震动带来的能量，继而具备降噪消音等性能。

不仅如此，镁合金能够进行加工切削、电焊连接、抛光表面等，是代替铝合金、钢材结构部件的候选材料之一。

在一些元素合金或特点的加工锻造出来的镁合金，刚度和强度都能高于铝合金以及钢材。

随着厚度的增加，镁合金的刚度也随之增加，在相同形状下，镁合金产品的刚度几乎要高出十倍。

由于镁合金的单位重量下，其强度比一般的工程塑料要大很多，即使美合金的密度较大，也能做出比工程塑料更加轻薄的结构部件，从而达到增强结构、轻量化等目的[1]。

镁合金熔点相对于其他合金低，利于加工压制成型，成型的结构件壁厚可达到很小的厚度，从而拥有广泛的应用领域，镁合金还具备熔融压铸等属性，与铝合金一样[2]，均可回收再利用。

1.2镁合金应用及前景镁金属为密排六方晶体结构，其硬度和塑性很低。

由于纯镁易燃，不适合作为结构材料，而镁合金材料具有高的力学性能和低的密度，化学性质比镁金属稳定许多，能够作为理想的结构材料。

适合用于轻质量、高强度、隔音屏蔽的工程结构部件以及航空、航天、汽车零部件等。

镁合金具有优良的导热性能及导电性能，成型压铸简易，可回收重复使用，污染低等特点，使其无可厚非的成为更具有应用价值和应用前景的合金材料。

石油的不可再生属性以及燃烧后带来的污染，使人们不断的在汽车领域追求省油、减少汽车尾气的排放。

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2分析

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。取适当的工艺措施使颗粒在基体内分布均匀，减少颗粒间的团聚，以改善材料受载时内部的应力分布，也保证复合材料具有良好性能的关键之一。
制备方法可以分为外加颗粒和内位原生颗粒法两种。
3 镁基复合材料结构
镁化合物
纤维
基体
铸镁
镁合金
增强相
颗粒
晶须
❖ 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．
标准
Mg-Al合金（AZ31、AZ61、AZ91）
高强度耐热储氢
Mg-Zn-Cu合金（ZC17） Mg-Re-Zr合金 Mg-Ni合金
❖ 常用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
❖ 优良的耐磨性
B4C和SiC颗粒增强镁基复合材料的耐磨性能
1500℃
脱碳
催化剂
SiC晶须成品
净化
分选
❖ 优良的力学性能
目前，对于颗粒增强金属基包括镁基复合材料的强化机制还没有一个统
一而完善的理论。
普遍认为，颗粒增强复合材料强化机制主要有以下几点：
由于基体与增强体
不同导致材料内产生热残余应力以及由于
释放导致基体中产生
增强体的加入对基体变形的约束以及对基体中位错运动的阻碍产生了强
2 镁基复合材料研究背景
镁基复合材料密度小，仅为铝或基复合材料的2/3左右，具高的比强度和比刚度以及良好的力学和物理性能，受到航空航天、汽车、机械以及电子等高技术领域的重视，在新兴高新技术领域比传统金属和铝基复合材料的应用潜力更大。因此自20世纪80年代末，镁基复合材料已经成为金属基复合材料领域的研究热点之一。

镁基复合材料磨损特性详解-精

Contact fatigue
rolling alternating65stress 交变压力
Pox-like、shell-shaped pits
Excellent wear resistance of Mg matrix composites
Gear 齿轮
Fork 拔叉
Bearing 轴承
Company Logo
Wear
Definition
the relatives motion 相对运动 surface -> debris 产生磨屑
Course
Course 1、 Running-in phase
wear rate decreases
2、 Stable wear stage wear rate stability
粘着磨损
Conditions
low coefficient of friction 3f2ragile oxide film Poor lubrication conditions Large contact stress
51
Scarring 结疤
slight hard bump or hard particles between the contact surfaces.
material loss caused by mechanical action.
Types
Corrosion wear
Conditions
PH media humidity temperature
rolling or rolling & sliding friction under the long-term effect of alternating stress causing fatigue damage of surface

体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析

体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析石墨烯是一种新型的碳材料，具有优异的力学性能、导电性能和热传导性能。

由于这些优异的性能，石墨烯成为各个领域的研究热点，包括体育器材领域。

体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析对于提高体育器材的性能具有重要意义。

本文将从复合材料的制备方法、性能测试以及应用前景等方面进行综述。

一、石墨烯镁基复合材料的制备方法石墨烯镁基复合材料是指将石墨烯与镁基材料进行复合，通过提高镁基材料的性能来实现材料的性能升级。

目前制备石墨烯镁基复合材料的方法有很多种，常见的包括力学合金法、粉末冶金法、热压法、等离子喷涂法等。

这些方法各有优缺点，可以根据具体的应用需求进行选择。

力学合金法是一种制备石墨烯镁基复合材料的常用方法。

该方法是将石墨烯与镁粉混合，并进行机械合金化，然后通过热压或挤压等方法进行成型。

这种方法制备的复合材料密度较高，结合性能较好，但耗能较大。

粉末冶金法是一种常用的制备金属基复合材料的方法，通过将加工后的镁基粉末与石墨烯进行混合，然后通过热压或烧结等方法进行成型，最终得到石墨烯镁基复合材料。

这种方法具有工艺简单、生产效率高等优点。

力学性能测试主要包括拉伸性能测试、硬度测试、弯曲性能测试等。

拉伸性能测试是指将样品拉伸直至破裂，通过测量应变和应力的关系来评价材料的拉伸性能。

硬度测试是通过在样品表面施加一定大小的压力，然后测量压痕的大小，通过一定的公式计算出材料的硬度值。

弯曲性能测试是通过在样品上施加一定的弯曲力，来测试材料的弯曲性能。

导电性能测试是评价石墨烯镁基复合材料的重要指标之一。

通过测试材料的电阻值来评价材料的导电性能。

石墨烯的导电性能非常优秀，因此石墨烯镁基复合材料的导电性能也是非常优秀的。

热传导性能测试是评价材料热传导能力的一种方法。

通过测量样品在一定温度梯度下的热传导情况，来评价材料的热传导性能。

石墨烯具有极好的热传导性能，在镁基复合材料中添加石墨烯可以提高复合材料的热传导性能。

镁基复合材料的微观结构及其力学性能研究

镁基复合材料的微观结构及其力学性能研究随着科学技术的迅速发展，高性能材料已成为制造业的重要组成部分。

在工业和军事应用领域，镁基复合材料越来越受到人们的关注。

镁是一种轻质、高强度、高刚度的金属材料，但其化学稳定性不足。

因此，增强镁基复合材料的强度和刚度已成为近年来研究的热点。

本文将从镁基复合材料微观结构和力学性能两个方面介绍镁基复合材料的研究现状。

一、镁基复合材料的微观结构1. 镁基复合材料的基本组成镁基复合材料通常由基础镁中加入增强剂、增塑剂和助熔剂等组成。

其中，增强剂可为碳纤维、陶瓷纤维、金属纤维等。

增塑剂和助熔剂通常使用聚合物、化合物等材料。

2. 镁基复合材料的微观结构镁基复合材料的微观结构有助于了解材料的性能。

观察镁基复合材料的断口可以发现，增强剂和基质之间的结合通常采用机械锚定或化学键合。

通过扫描电镜、透射电镜等技术，可以详细观察到增强剂和基质之间的界面结构、固相反应以及热处理过程中的演化过程。

二、镁基复合材料的力学性能研究1. 镁基复合材料的力学性能镁基复合材料的强度和刚度取决于增强剂的类型和质量。

大多数研究表明，增强剂的体积分数越高，材料的强度和刚度越大。

但是，增强剂的高体积分数会导致材料的韧性和初开裂载荷降低。

2. 镁基复合材料的疲劳性能在工程应用中，材料的疲劳性能是至关重要的。

研究表明，增强剂的体积分数和载荷周期数对材料的疲劳寿命有重要影响。

增强剂的高体积分数可以提高疲劳寿命，但载荷周期数的增加会导致材料的疲劳寿命降低。

三、结论镁基复合材料具有轻质、高强度、高刚度和良好的耐腐蚀性，是一种开发价值很大的新型材料。

其微观结构决定了其力学性能，因此加强镁基复合材料的结合方式和优化增强剂的体积分数是未来研究的重点。

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。

复合材料的耐磨性与应用

复合材料的耐磨性与应用嘿，咱们今天来聊聊复合材料的耐磨性和它的那些神奇应用！先来说说啥是复合材料哈。

简单来讲，复合材料就是把两种或者更多种不同的材料，像是金属啦、塑料啦、陶瓷啦等等，按照一定的方式组合在一起，形成一种新的材料。

这种材料可不得了，往往能兼具多种材料的优点，变得超级厉害！就拿耐磨性来说吧，我给您讲个事儿。

有一次我去一个工厂参观，看到工人们正在使用一种新型的复合材料制造的零部件。

那是在一个大型的机械加工车间，机器轰鸣，各种零件在生产线上快速流转。

其中有一组零件特别引人注目，它们是用一种碳纤维增强的复合材料制成的。

我好奇地凑过去看，发现这些零件的表面光滑得就像镜子一样，没有一丝磨损的痕迹。

负责那片区域的师傅告诉我，以前用传统材料制作的这些零件，没过多久就会出现磨损，需要频繁更换，不仅麻烦还增加了成本。

但是自从用上了这种复合材料的零件，使用时间大幅延长，耐磨性那叫一个强！机器的运行效率也提高了不少。

那为啥复合材料的耐磨性这么牛呢？这就得从它的内部结构说起啦。

复合材料就像是一个团队，不同的材料在里面各司其职。

有的材料负责增强硬度，有的负责增加韧性，还有的负责提高抗磨损的能力。

它们相互配合，共同抵抗外界的磨损和破坏。

比如说，在一些复合材料中，会添加一些细小的陶瓷颗粒。

这些陶瓷颗粒就像一个个坚强的小战士，分布在材料内部。

当外界的摩擦力来袭时，它们挺身而出，承受住大部分的磨损，保护了材料的主体结构。

再比如，有些复合材料会采用特殊的纤维增强结构，就像是在材料内部织了一张坚固的网。

这张网能够有效地分散和承受外力，减少磨损对材料造成的伤害。

那复合材料的耐磨性在实际生活中有哪些应用呢？这可多了去啦！在汽车领域，很多高性能的汽车零部件都采用了复合材料。

比如说刹车片，传统的刹车片在长时间使用后容易磨损变薄，影响刹车性能。

但是用了复合材料的刹车片，不仅耐磨，而且制动效果更稳定，大大提高了行车的安全性。

还有飞机制造中，飞机的机翼、机身等部位也会用到复合材料。

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。

镁基复合材料磨损性能研究进展

ｉｒｒｉｆｒｅｇｅｉｍｔｘｃｍｐｓｔＳｅｉｗｄｉｈｓａｅ．ＤｆｒｎａｔｒｈｈｉｆｅｃｅｌｐｒｒｎｅｆｅｅｎｏｃｄｍａｎｓｕｍａｒｏｏｉｓＷＳｒｖｅｅｎｔｉｐｐｒｉｅｅｔｆｃｏｓｗｃｎｕｎｅｗａ＂ｅｏｍａｃｓｂｉｅｉｌｆｏｇｅｉｍｔｘｃｍｐｓｅａａｚｄ，ｓｃｓｎｒｌｏｄ、ｌｉｇｖｌｃｔ、Ｈｎｓａｃ、ｅｋｎｆｒｉｆｒｅｎｆｍａｎｓｕｍａｒｏｏｉｓｗｓａｌｅｉｔｎｙｕｈａｏｍａｌａｓｄｎｅｏｉｓｄｇｄｔｎｅｔｉｄｏｎｏｃｍｅｔｉｙｉｉｈｅｎｔｓｚ、ｈｐ、ｒｔｔａｄｉｉｅｓａｅｏｉｎａｉｎ，ｄｖｌｅｆｃｉｎｉｔｘｓｅｏａｏｕｒｔｍａｒ．ｎｍｏｎｉＫｅｒｓｒｌｎ；ｍｇｅｉｍｔｘｃｍｐｓｅ；ｗａｙｗｏｄ：ｄｙｓｄｇａｎｓｉｉｕｍａｒｏｏｉｓｅｌｉｔ＂
中图分类号：Ｂ３Ｔ３１文献标识码：Ａ文章编号：０７—４１（０８０ — ｏ４— ３１０４４２０）１０２０
Ｒｅｅｏｔｅｆｉｔｏａｎｗｅｒｐｅｆｒａｅｆｍａｇｅｉａｔｉｃｍｐｓｔｓｎｗｎｈｒｃｉｎｄａｒｏｍｎｃｓｏｎｓｕｍｍｒｘｏｏｉｅ
维普资讯

碳纳米管镁基复合材料的性能研究与分析

碳纳米管镁基复合材料的性能研究与分析景春明;潘强;陈广军;潘亚强;陆祥辉;杨华【摘要】镁及镁合金是目前最轻的结构金属材料,具有优良的性能,但是镁合金的强度不高,特别是高温性能较差,塑性成形性差,工业应用中无法制作成高强度的结构材料,镁基复合材料可以克服单一金属的缺陷性,可以应用于各种复杂环境中.碳纳米管/镁基复合材料具有碳纳米管和镁基体的综合优点,即高的导热率、高比强度、高比刚度、高的尺寸稳定性,还具有优良的电磁屏蔽性能、优良的机械加工性能,可以广泛的应用于生产中,但碳纳米管镁基复合材料的制备及研究还不完善.对分析了碳纳米管镁基复合材料的研究现状、存在问题及发展方向进行分析,为生产及科研提供了参考.%Magnesium and magnesium alloy is the lightest metal structural material with excellent performance,but the strength of the magnesium alloy is not high,especially high temperature plastic forming performance is poor,and their industrial applications are unable to produce a structural material with high strength.However,magnesium matrix compos-ites can overcome the shortcomings of single metal and thus can be used in a variety of complex environment. The compre-hensive advantages of carbon nanotubes/magnesium matrix composites with carbon nanotubes and magnesium matrix, namely high dimensional stability thermal conductivity,high strength,high stiffness,high mechanical properties,but also has excellent performance,excellent electromagnetic shielding,can be widely used in production,but the research and preparation of carbon nanotubes magnesium matrix composite is not perfect,this paper analyzes the current situation,the carbon nanotube reinforced magnesium matrixcomposite material problems and the direction of development,provides a reference for the research and production.【期刊名称】《真空与低温》【年(卷),期】2017(023)004【总页数】4页(P241-244)【关键词】镁合金;碳纳米管;复合材料;性能【作者】景春明;潘强;陈广军;潘亚强;陆祥辉;杨华【作者单位】兰州兰石集团规划发展部,兰州 730314;兰州兰石能源装备工程研究院,兰州 730314;兰州兰石能源装备工程研究院,兰州 730314;新疆塔里木大学经济与管理学院,新疆阿拉尔 843300;兰州兰石能源装备工程研究院,兰州 730314;兰州兰石能源装备工程研究院,兰州 730314【正文语种】中文【中图分类】TB383镁及镁合金是目前最轻的结构金属材料，具有高的比强度和比刚度，很好的抗磁性，高的电负性和导热性，良好的消震性和切削加工性能，在汽车工业、航空、航天、3C产品等领域拥有广泛的应用前景[1]。

体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析

体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析【摘要】本文主要探讨了体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析。

在介绍了研究背景和目的。

接着详细讨论了石墨烯镁基复合材料的制备方法和性能分析，以及在体育器材中的应用情况。

分析了这种复合材料的优势和挑战，并提出了未来发展方向。

结论部分总结了体育器材用石墨烯镁基复合材料的发展前景，并展望了未来。

通过本文的研究，我们可以更好地了解石墨烯镁基复合材料在体育器材中的应用潜力，为该领域的发展提供重要参考。

【关键词】石墨烯、镁基复合材料、体育器材、制备方法、性能分析、应用、优势、挑战、发展方向、发展前景、总结、展望1. 引言1.1 背景介绍体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析引言将石墨烯与镁基合金进行复合，可以有效利用两种材料各自的优势，制备出具有更强机械性能和导电性能的石墨烯镁基复合材料。

在体育器材领域，材料的轻量化、高强度和耐磨性是非常重要的性能指标。

石墨烯镁基复合材料有望成为未来体育器材的重要材料之一。

本文将对石墨烯镁基复合材料的制备方法、性能分析、在体育器材中的应用情况、优势与挑战以及未来发展方向进行深入探讨，旨在为体育器材材料的研究和开发提供新的思路和方法。

1.2 研究目的本研究旨在探究体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备方法、性能分析以及在体育器材中的应用。

通过对该复合材料的特性进行详细分析，可以为体育器材的制造提供参考依据，提高体育器材的性能和质量。

研究石墨烯镁基复合材料的优势与挑战，可以为未来体育器材材料的研发提供思路和方向。

希望通过本研究可以全面了解石墨烯镁基复合材料在体育器材领域的应用潜力，为体育器材的发展和进步做出贡献。

2. 正文2.1 石墨烯镁基复合材料的制备方法石墨烯镁基复合材料的制备方法可以采用多种技术，其中常见的方法包括机械合金化、热处理法、湿法共沉淀法和电沉积法等。

下面将分别介绍这几种制备方法的具体步骤和特点。

机械合金化是一种通过高能球磨或机械合金技术将石墨烯和镁粉进行混合，然后进行热压成型的方法。

体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析

体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析石墨烯是一种具有极高载流能力、优异的热传导性能和强大的力学性能的新型二维材料。

其在体育器材领域的应用十分广泛，比如制成轻量化、高强度的球拍、高速滑板等。

而将石墨烯与镁合金复合，可以制备出具有更优异性能的材料，本文将探讨体育器材用石墨烯镁基复合材料的制备与性能分析。

1. 制备方法石墨烯镁基复合材料的制备过程主要包含四个步骤：预处理、混合、热压和热处理。

具体步骤如下：（1）预处理将所选取的石墨烯样品先进行充分的超声波处理和热处理。

这样可使得石墨烯更加均匀分散，提升与镁基合金的结合度。

（2）混合将预处理后的石墨烯与镁基合金粉末混合均匀。

由于石墨烯具有较强的表面活性和化学反应性，因此需要采取低剪切力、湿法混合等合适的方法，以避免石墨烯被破坏、燃烧等情况发生。

（3）热压将混合后的粉末放入热压机中。

在保持适当的温度和压力下进行热压，使镁基合金与石墨烯充分结合。

这一步骤对保持样品的密实度和力学性能起着至关重要的作用。

（4）热处理将已经热压成型的复合材料进行热处理，以消除内部应变和改善材料的力学性能。

处理温度和时间因具体复合材料而异，最终使得复合材料具有较高的密度和优良的力学性能。

2. 性能分析石墨烯与镁基合金的复合能够提升合金材料的力学性能和抗腐蚀性能，从而更好地适用于体育器材的制造。

首先石墨烯能够增强材料的机械性能。

通过对塑性变形和硬度等指标的测量，石墨烯镁基复合材料在机械性能方面呈现出优异的表现。

石墨烯的加入使得镁基材料的硬度、强度等指标显著提升，同时具有低比重和高强度的特点。

最后石墨烯能够改善合金材料的耐腐蚀性。

合金材料因质地粗糙、低密度等特点往往会在面对海洋和其他比较苛刻的环境时产生腐蚀现象，影响器材的寿命。

石墨烯的加入不仅能够抑制合金材料的腐蚀，同时可以为普通耐腐蚀材料提供高性能表面保护层的新技术途径。

总之，通过对石墨烯镁基复合材料制备和性能的探究，可以充分证明这种新型材料在体育器材领域的应用前景。

镁基复合材料.优秀PPT

13
应用
❖ 美国TEXTRON、DOW 化学公司用SiC ／Mg复合材料制造螺旋桨、导弹尾翼、内部加强的汽缸等。
❖ DOW 化学公司用AlzO SiC ／Mg复合材料已制成皮带轮、油泵盖等耐磨件，并制备出完全由AlzO ／Mg复合材料构成的油泵。
❖ 美国海军研究所和斯坦福大学利用B C ／Mg—Li、Bp／ Mg—Li复合材料制造卫星天线构件。
11
制备方法
➢ 熔体浸渗法(Melt Infiltration Process) ❖ 按施压方式可以分为压力浸渗、无压浸渗和负压浸渗3种 ❖ 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，该工艺已很成熟。 ❖ 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。 ❖ 负压浸渗是通过预制件造成真空的负压环境使熔融的镁合金渗入到预制件中，制备的SiC／Mg颗粒在基体中分布均匀。
5
性能若是利用镁合金做基体制作复合材料，
则能够在保护镁合金的同时又能发挥镁合金比强度高的优点
主要特点
密度低，比强度和比刚度高，同时还具有良好的耐磨性、耐冲击性、优良的尺寸稳定性和铸造性能，是一类优秀的结构与功能材料
6
优良的力学性能
性能
采用热轧制备了7075AI／MGY／7075A1叠层复合材料，在实验范围内，材料的拉伸强度达到300 MPa以上，最高达370 MPa，高于常见镁合金的。
process)
9
制备方法
❖ 粉末冶金法(Powder Metallurgy) PM工艺是较早用来制备镁基复合材料的。其特点是：