铝基新材料
铝是自然界中最常见的有色金属之一,具有轻质化、可塑性、易导电、易导热、无磁性等优良特性,是全球产量仅次于钢铁的重要金属。虽然铝拥有以上述诸多优点,但也存在强度、硬度低,耐磨性差等问题,为满足不同领域的应用需求,工业生产过程中通常会在铝中加入各种合金元素以获得具有性能更加优异的铝基材料。
铝基材料是以铝为基础的材料,由于铝具有良好的机械性能和化学性能,且具有较低的密度,故成为一种重要的工程材料。铝基材料通常包括铝合金、铝基复合材料等,具有轻质、高强、高温耐性、耐腐蚀等特点。

铝及其合金都适于作金属基复合材料的基体,铝基复合材料的增强物可以是连续的纤维,也可以是短纤维,也可以是从球形到不规则形状的颗粒。铝基复合材料增强颗粒材料有SiC、AL2O3、BN等,金属间化合物如Ni-Al,Fe-Al和Ti-Al也被用作增强颗粒。
复合材料可分为三类:聚合物基复合材料(PMCs)、金属基复合材料(MMCs)、陶瓷基复合材料(CMCs)。金属基复合材料基体主要是铝、镍、镁、钛等。铝在制作复合材料上有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性好,铝基复合技术容易掌握,易于加工等。此外,铝基复合材料比强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨,阻尼性能好,热膨胀系数低。同其他复合材料一样,它能组合特定的力学和物理性能,以满足产品的需要。因此,铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。
按照增强体的不同,铝基复合材料可分为纤维增强铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料。纤维增强铝基复合材料具有比强度、比模量高,尺寸稳定性好等一系列优异性能,但价格昂贵,主要用于航天领域,作为航天飞机、人造卫星、空间站等的结构材料。颗粒增强铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构材料、飞机零部件、金属镜光学系统、汽车零部件;此外还可以用来制造微波电路插件、惯性导航系统的精密零件、涡轮增压推进器、电子封装器件等。
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