gc11 復(fù)合材料

1、第十一章第十一章 復(fù)合材料復(fù)合材料1.復(fù)合材料的定義和分類復(fù)合材料的定義和分類2.復(fù)合材料的性能特點(diǎn)復(fù)合材料的性能特點(diǎn)3.復(fù)合材料的應(yīng)用復(fù)合材料的應(yīng)用在現(xiàn)代工程中對(duì)材料的要求越來(lái)越苛刻，特別是在航天、航海及交通運(yùn)輸領(lǐng)域。例如，要求飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料既有低的密度，又具有高的強(qiáng)度、剛度、韌性、耐磨及耐蝕性。通常高強(qiáng)度材料的密度也高，增大強(qiáng)度或剛度則會(huì)降低材料的韌性。第一節(jié)概述第一節(jié)概述復(fù)合材料復(fù)合材料 兩種或者兩種以兩種或者兩種以上的不同性質(zhì)的材料，上的不同性質(zhì)的材料，通過(guò)不同的工藝方法人通過(guò)不同的工藝方法人工合成的多相材料。工合成的多相材料。復(fù)合材料是一種由基體matrix 和增強(qiáng)相reinforce

2、d phase 組成的多相材料，通常基體為連續(xù)相，而增強(qiáng)相為分散相。復(fù)合材料金屬材料、高分子材料、陶瓷材料顆粒增強(qiáng)材料、纖維增強(qiáng)材料、片狀增強(qiáng)材料特點(diǎn)特點(diǎn)復(fù)合材料既保持組復(fù)合材料既保持組成材料各自的最佳特性，成材料各自的最佳特性，又具有組合后的新特性。又具有組合后的新特性。n泥土稻草n水泥鋼筋例例1：建筑材料（復(fù)合材料的應(yīng)：建筑材料（復(fù)合材料的應(yīng)用）用）二、復(fù)合材料的分類二、復(fù)合材料的分類纖纖維維增增強(qiáng)強(qiáng)復(fù)復(fù)合合材材料料顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料疊層疊層復(fù)合復(fù)合材料材料三、復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料增強(qiáng)效果最明顯、應(yīng)用最廣。主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、硼纖維、碳化硅纖維和氧化鋁纖維等（一

3、）纖維增強(qiáng)材料密度g/cm3抗拉強(qiáng)度GPa拉伸模量100GPa比強(qiáng)度106N.m/kg比模量106N.m/kg無(wú)堿玻璃纖維2.553.400.711.3328高強(qiáng)度碳纖維（II）1.742.422.161.39124高模量碳纖維（I）2.002.233.751.12188Kevlar491.442.801.261.9488硼纖維2.362.753.821.17162SiC纖維（鎢芯）2.693.434.801.28178鋼絲7.744.202.000.5426鎢絲19.404.104.100.2121鉬絲10.202.203.600.2235常用增強(qiáng)纖維與金屬絲性能對(duì)比n玻璃纖維u 由熔融玻璃

4、經(jīng)拉絲制成纖維；u 密度2.42.7，與鋁相近，彈性模量低于金屬，但比強(qiáng)度和比模量高；u 耐熱性好，軟化溫度550580；u 耐蝕性好，除氫氟酸、濃堿、濃磷酸外，對(duì)其它溶劑有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；u 不吸水、不燃燒、尺寸穩(wěn)定、隔熱、吸聲、絕緣、透過(guò)電磁波等；u 制取方便，價(jià)格便宜，是應(yīng)用最廣的增強(qiáng)纖維。n 碳纖維u 將有機(jī)纖維（如粘膠纖維、聚丙烯腈纖維、瀝青纖維等）在惰性氣氛中經(jīng)高溫碳化而制成wC90%以上的纖維；u 密度低、強(qiáng)度和模量高；u 高、低溫性能好（1500，-180）；u 化學(xué)穩(wěn)定性高，能耐濃鹽酸、硫酸、磷酸、苯、丙酮等；熱脹系數(shù)小，熱導(dǎo)率高，導(dǎo)電性、自潤(rùn)滑性好；u 缺點(diǎn)：脆性大，易氧

5、化，與基體結(jié)合力差。n 硼纖維u 將元素B用蒸汽沉積的方法沉積到耐熱金屬絲纖芯（鎢絲）上制得的一種復(fù)合纖維；u 熔點(diǎn)高（2300）；u 強(qiáng)度、彈性模量高；u 良好的耐蝕性；u 缺點(diǎn)：密度較大，直徑較粗，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高；u 不及玻璃纖維和碳纖維應(yīng)用廣泛。n 芳綸纖維u 亦稱Kevlar纖維，是一種將聚合物溶解在溶劑中，再經(jīng)紡絲制成的芳香族聚酰胺類纖維；u 密度小，比強(qiáng)度、比彈性模量高；u 抗拉強(qiáng)度比玻璃纖維高45，韌性好；u 耐熱性好，能在290下長(zhǎng)期作用；u 優(yōu)良的抗疲勞性、耐蝕性、絕緣性和加工性，且價(jià)格便宜。n 碳化硅纖維u 是以鎢絲或碳纖維作纖芯，通過(guò)氣相沉積法而制得；或用聚碳硅烷紡

6、紗，經(jīng)燒結(jié)而得；u 是一種高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高模量的陶瓷纖維，主要用于增強(qiáng)金屬和陶瓷；u 優(yōu)良的高溫強(qiáng)度，在1100時(shí)強(qiáng)度仍高達(dá)2100MPa。n 主要增強(qiáng)顆粒為陶瓷顆粒，如Al2O3、SiC、Si3N4、WC、TiC、B4C及石墨等；n 陶瓷顆粒性能好、成本低，易于批量生產(chǎn)；n 在聚合物中添加不同的填料，構(gòu)成以填料為分散相、聚合物為連續(xù)相的復(fù)合材料，可改善制品的力學(xué)性能、耐磨性能、耐熱性能、導(dǎo)電性能、導(dǎo)磁性能、耐老化性能等。（二）顆粒增強(qiáng)材料碳黑和白碳黑（Si2C無(wú)定形微粉，呈白色，具有類似碳黑的增強(qiáng)作用，故稱之）可明顯提高橡膠的強(qiáng)度、硬度和彈性模量；石墨、銀粉、銅粉等可改善塑料的導(dǎo)電性；Fe

7、2O3磁粉可改善塑料的導(dǎo)磁性；MoS2可提高塑料的自潤(rùn)滑性；空心玻璃微珠可減小塑料的密度并提高其耐熱性。第二節(jié) 復(fù)合材料的性能1比強(qiáng)度和比模量高比強(qiáng)度和比模量高 例如碳纖維和環(huán)氧樹(shù)脂組成的復(fù)合材料，其比強(qiáng)度是鋼的8倍，比模量(彈性模量與密度之比)比鋼大3倍。2抗疲勞性能好抗疲勞性能好 例如碳纖維-聚酯樹(shù)脂復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度是其抗拉強(qiáng)度的70-80，而大多數(shù)金屬的疲勞強(qiáng)度是其抗拉強(qiáng)度的3050。3減振性能好減振性能好 纖維與基體界面有吸振能力，可減小振動(dòng)。例如，尺寸形狀相同的梁，金屬梁9s停止振動(dòng)，碳纖維復(fù)合材料制成的梁2.5s就可停止振動(dòng)。4高溫性能好高溫性能好 一般鋁合金在400500時(shí)彈性

8、模量急劇下降，強(qiáng)度也下降。碳或硼纖維增強(qiáng)的鋁復(fù)合材料，在上述溫度時(shí)，其彈性模量和強(qiáng)度基本不變。此外，復(fù)合材料還有較好的減摩性、耐蝕性、斷裂安全性和工減摩性、耐蝕性、斷裂安全性和工藝性等。藝性等。u顆粒增強(qiáng)復(fù)合是將增強(qiáng)顆粒高度彌散地分布在基體中，基體承受載荷，而增強(qiáng)顆粒阻礙導(dǎo)致基體塑性變形的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)（金屬基體）或分子鏈運(yùn)動(dòng)（高聚物基體）。u增強(qiáng)顆粒大小會(huì)直接影響增強(qiáng)效果：d過(guò)大（0.1m）易引起應(yīng)力集中而降低強(qiáng)度；d過(guò)?。?.01m）則接近于固溶體結(jié)構(gòu)，不起顆粒增強(qiáng)作用。一般顆粒直徑為d=0.010.1 m。二、增強(qiáng)機(jī)制二、增強(qiáng)機(jī)制n 纖維是具有強(qiáng)結(jié)合鍵的物質(zhì)或硬質(zhì)材料；n 纖維處于基體中，表面

9、受到基體的保護(hù)不易損傷，也不易在受載過(guò)程中產(chǎn)生裂紋，承載能力增大；n 當(dāng)材料受到較大應(yīng)力時(shí)，一些有裂紋的纖維可能斷裂，但基體能阻礙裂紋擴(kuò)展并改變裂紋擴(kuò)展方向。纖維斷裂裂紋擴(kuò)展方向n 當(dāng)纖維與基體有適當(dāng)?shù)慕缑娼Y(jié)合強(qiáng)度時(shí)，纖維受力斷裂后被從基體中拔出，需克服基體對(duì)纖維的粘接力，使材料的斷裂強(qiáng)度提高。n 纖維的強(qiáng)度和彈性模量應(yīng)遠(yuǎn)高于基體；n 纖維與基體間應(yīng)有一定的界面結(jié)合強(qiáng)度，以保證基體所承受的載荷能通過(guò)界面?zhèn)鬟f給纖維，并防止脆性斷裂；n 纖維的排列方向要與構(gòu)件的受力方向一致；n 纖維與基體的熱脹系數(shù)應(yīng)匹配；n 纖維與基體不能發(fā)生使結(jié)合強(qiáng)度降低的化學(xué)反應(yīng)；n 纖維所占體積分?jǐn)?shù)、纖維長(zhǎng)度和直徑及長(zhǎng)徑比

10、等必須滿足一定要求。 三、復(fù)合材料界面的結(jié)合三、復(fù)合材料界面的結(jié)合1) 1) 機(jī)械結(jié)合?；w與增強(qiáng)材料之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，純粹機(jī)械機(jī)械結(jié)合?；w與增強(qiáng)材料之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，純粹機(jī)械連結(jié)，靠纖維的粗糙表面與基體產(chǎn)生摩擦力而實(shí)現(xiàn)。連結(jié)，靠纖維的粗糙表面與基體產(chǎn)生摩擦力而實(shí)現(xiàn)。2) 2) 溶解和潤(rùn)濕結(jié)合。基體潤(rùn)濕增強(qiáng)材料，相互之間發(fā)生原子擴(kuò)溶解和潤(rùn)濕結(jié)合。基體潤(rùn)濕增強(qiáng)材料，相互之間發(fā)生原子擴(kuò)散和溶解，形成結(jié)合。界面是溶質(zhì)原子的過(guò)渡帶。散和溶解，形成結(jié)合。界面是溶質(zhì)原子的過(guò)渡帶。3) 3) 反應(yīng)結(jié)合?；w與增強(qiáng)材料間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在界面上生成反應(yīng)結(jié)合?；w與增強(qiáng)材料間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在界面上生成化合物

11、，使基體和增強(qiáng)材料結(jié)合在一起。化合物，使基體和增強(qiáng)材料結(jié)合在一起。4) 4) 交換反應(yīng)結(jié)合?；w與增強(qiáng)材料間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成化合交換反應(yīng)結(jié)合?；w與增強(qiáng)材料間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成化合物，還通過(guò)擴(kuò)散發(fā)生元素交換，形成固溶體。物，還通過(guò)擴(kuò)散發(fā)生元素交換，形成固溶體。5) 5) 混合結(jié)合。這種結(jié)合較普遍，是最重要的一種結(jié)合方式。是混合結(jié)合。這種結(jié)合較普遍，是最重要的一種結(jié)合方式。是以上幾種結(jié)合方式中幾個(gè)的組合。以上幾種結(jié)合方式中幾個(gè)的組合。 界面的控制方法有以下幾類：一、一、 改變強(qiáng)化材料表面的性質(zhì)；改變強(qiáng)化材料表面的性質(zhì)；二、向基體添加特定的元素二、向基體添加特定的元素三、強(qiáng)化材料的表面涂層三、強(qiáng)

12、化材料的表面涂層界面的控制 第三節(jié) 常用復(fù)合材料n樹(shù)脂基復(fù)合材料n金屬基復(fù)合材料n陶瓷基復(fù)合材料 一、樹(shù)脂基復(fù)合材料分類 1. 1. 以基體性質(zhì)分類以基體性質(zhì)分類 熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料熱固性樹(shù)脂復(fù)合材料 熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料 橡膠類復(fù)合材料橡膠類復(fù)合材料 2. 2. 按增強(qiáng)相類型分類按增強(qiáng)相類型分類 分為纖維增強(qiáng)、晶須增強(qiáng)、層片增強(qiáng)、分為纖維增強(qiáng)、晶須增強(qiáng)、層片增強(qiáng)、顆粒增強(qiáng)等聚合物基復(fù)合材料。顆粒增強(qiáng)等聚合物基復(fù)合材料。 使用最廣泛的是纖維增強(qiáng)塑料。按纖使用最廣泛的是纖維增強(qiáng)塑料。按纖維的性質(zhì)可以把塑料基復(fù)合材料分為：維的性質(zhì)可以把塑料基復(fù)合材料分為：u玻璃纖維增強(qiáng)塑料玻璃纖維

13、增強(qiáng)塑料u碳纖維增強(qiáng)塑料碳纖維增強(qiáng)塑料u硼纖維增強(qiáng)塑料硼纖維增強(qiáng)塑料u碳化硅纖維增強(qiáng)塑料碳化硅纖維增強(qiáng)塑料基體材料：熱固性塑料、熱塑性塑料基體材料：熱固性塑料、熱塑性塑料（一）玻璃纖維增強(qiáng)塑料（一）玻璃纖維增強(qiáng)塑料俗稱玻璃鋼。按照塑俗稱玻璃鋼。按照塑料的性質(zhì)可以分為：料的性質(zhì)可以分為：熱塑性玻璃鋼熱塑性玻璃鋼熱固性玻璃鋼熱固性玻璃鋼1、熱塑性玻璃鋼、熱塑性玻璃鋼由體積分?jǐn)?shù)為由體積分?jǐn)?shù)為2040%的的玻璃纖維與玻璃纖維與6080%的熱塑性的熱塑性樹(shù)脂組成。樹(shù)脂組成。具有高強(qiáng)度和高沖擊韌性，具有高強(qiáng)度和高沖擊韌性，良好的低溫性能及低的熱脹系良好的低溫性能及低的熱脹系數(shù)。數(shù)。 熱塑性玻璃鋼應(yīng)用：熱塑

14、性玻璃鋼應(yīng)用： 尼龍尼龍6666玻璃鋼玻璃鋼 剛度、強(qiáng)度、減摩性剛度、強(qiáng)度、減摩性好，作軸承、軸承架、齒輪等精密件、電工好，作軸承、軸承架、齒輪等精密件、電工件、汽車儀表、前后燈等件、汽車儀表、前后燈等 ABSABS玻璃鋼玻璃鋼 化工裝置、管道、容器等化工裝置、管道、容器等 聚苯乙烯玻璃鋼聚苯乙烯玻璃鋼 汽車內(nèi)裝飾、收音汽車內(nèi)裝飾、收音機(jī)機(jī)殼、空調(diào)葉片等機(jī)機(jī)殼、空調(diào)葉片等 聚碳酸酯玻璃鋼聚碳酸酯玻璃鋼 耐磨件、絕緣儀表耐磨件、絕緣儀表等等 2、熱固性玻璃鋼、熱固性玻璃鋼由體積分?jǐn)?shù)為由體積分?jǐn)?shù)為6070%的玻璃纖的玻璃纖維與維與3040%的熱固性樹(shù)脂組成。的熱固性樹(shù)脂組成。主要特點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度

15、高、比主要特點(diǎn)：密度小、強(qiáng)度高、比強(qiáng)度超過(guò)一般的高強(qiáng)鋼，耐腐蝕、絕強(qiáng)度超過(guò)一般的高強(qiáng)鋼，耐腐蝕、絕緣、絕熱等。但彈性模量低，在緣、絕熱等。但彈性模量低，在300以下使用。以下使用。主要用于制造自重輕的受力構(gòu)件主要用于制造自重輕的受力構(gòu)件和要求無(wú)磁性、絕緣、耐腐蝕的零件。和要求無(wú)磁性、絕緣、耐腐蝕的零件。 熱固性玻璃鋼應(yīng)用：熱固性玻璃鋼應(yīng)用： 主要用于主要用于機(jī)器護(hù)罩、車輛車身機(jī)器護(hù)罩、車輛車身 絕緣抗磁儀表絕緣抗磁儀表 耐蝕耐壓容器和管道耐蝕耐壓容器和管道 各種形狀復(fù)雜的機(jī)器構(gòu)件和車輛配件各種形狀復(fù)雜的機(jī)器構(gòu)件和車輛配件 環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼顯微組織環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼顯微組織 酚醛樹(shù)脂玻璃鋼齒輪酚醛樹(shù)脂

16、玻璃鋼齒輪（二）碳纖維增強(qiáng)塑料（二）碳纖維增強(qiáng)塑料n 組成組成由碳纖維與聚脂、酚由碳纖維與聚脂、酚醛、環(huán)氧、聚四氟乙烯等醛、環(huán)氧、聚四氟乙烯等樹(shù)脂組成的復(fù)合材料。樹(shù)脂組成的復(fù)合材料。碳纖維特點(diǎn)：碳纖維特點(diǎn)： 碳是六方結(jié)構(gòu)晶體碳是六方結(jié)構(gòu)晶體( (石墨石墨) )，共價(jià)鍵結(jié)，共價(jià)鍵結(jié)合；合； 比玻璃纖維強(qiáng)度更高，彈性模量高幾比玻璃纖維強(qiáng)度更高，彈性模量高幾倍；倍； 高溫、低溫性能好，很高的化學(xué)穩(wěn)定高溫、低溫性能好，很高的化學(xué)穩(wěn)定性、導(dǎo)電性；低的摩擦系數(shù)；性、導(dǎo)電性；低的摩擦系數(shù)； 脆性大，與樹(shù)脂的結(jié)合力不如玻璃纖脆性大，與樹(shù)脂的結(jié)合力不如玻璃纖維，表面氧化處理可改善其與基體的結(jié)合力。維，表面氧化處

17、理可改善其與基體的結(jié)合力。n 特點(diǎn)特點(diǎn)v 低密度、高強(qiáng)度、高彈性模低密度、高強(qiáng)度、高彈性模量、高比強(qiáng)度和比模量。量、高比強(qiáng)度和比模量。v 優(yōu)良的抗疲勞性能、耐沖擊優(yōu)良的抗疲勞性能、耐沖擊性能、自潤(rùn)滑性、減摩耐磨性能、自潤(rùn)滑性、減摩耐磨性、耐腐蝕和耐熱性。性、耐腐蝕和耐熱性。n 缺點(diǎn)缺點(diǎn)碳纖維和基體結(jié)合強(qiáng)度低，碳纖維和基體結(jié)合強(qiáng)度低，各向異性嚴(yán)重。各向異性嚴(yán)重。n應(yīng)用應(yīng)用性能優(yōu)于玻璃鋼，主要用性能優(yōu)于玻璃鋼，主要用于航天和航空工業(yè)中制作飛機(jī)于航天和航空工業(yè)中制作飛機(jī)機(jī)身，螺旋漿，發(fā)電機(jī)的護(hù)環(huán)機(jī)身，螺旋漿，發(fā)電機(jī)的護(hù)環(huán)材料等。材料等。（三）硼纖維增強(qiáng)塑料（三）硼纖維增強(qiáng)塑料n 組成組成 由硼纖維與

18、環(huán)氧、聚由硼纖維與環(huán)氧、聚酰亞胺等樹(shù)脂組成的復(fù)合酰亞胺等樹(shù)脂組成的復(fù)合材料。材料。n 特點(diǎn)特點(diǎn)v 高比強(qiáng)度和比模量；高比強(qiáng)度和比模量；v 良好的耐熱性；良好的耐熱性；v 缺點(diǎn)是各向異性嚴(yán)重。缺點(diǎn)是各向異性嚴(yán)重。n 應(yīng)用應(yīng)用 主要用于航天和航空主要用于航天和航空工業(yè)中要求高剛度的構(gòu)件，工業(yè)中要求高剛度的構(gòu)件，如飛機(jī)機(jī)身，機(jī)翼等。如飛機(jī)機(jī)身，機(jī)翼等。（四）碳化硅纖維增強(qiáng)塑料（四）碳化硅纖維增強(qiáng)塑料n 組成組成 由碳化硅纖維與環(huán)氧由碳化硅纖維與環(huán)氧樹(shù)脂組成的復(fù)合材料。樹(shù)脂組成的復(fù)合材料。n 特點(diǎn)特點(diǎn)v 高比強(qiáng)度和比模量；高比強(qiáng)度和比模量；v 抗拉強(qiáng)度接近碳纖維抗拉強(qiáng)度接近碳纖維環(huán)氧樹(shù)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料

19、，但抗壓強(qiáng)度是其脂復(fù)合材料，但抗壓強(qiáng)度是其兩倍；兩倍；v 碳化硅碳化硅環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料是環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料是一種很具有發(fā)展前途的新型材一種很具有發(fā)展前途的新型材料。料。n 應(yīng)用應(yīng)用 主要用于宇航器上的結(jié)主要用于宇航器上的結(jié)構(gòu)，比金屬輕構(gòu)，比金屬輕30%。還可以。還可以制作飛機(jī)的門、降落傳動(dòng)裝制作飛機(jī)的門、降落傳動(dòng)裝置、機(jī)翼等等。置、機(jī)翼等等。風(fēng)力發(fā)電葉片風(fēng)力發(fā)電葉片呼吸器氣瓶（2）、金屬基復(fù)合材料）、金屬基復(fù)合材料v目前是機(jī)械工程中用量最大目前是機(jī)械工程中用量最大的一類材料。的一類材料。v塑性，韌性，硬度，彈性模塑性，韌性，硬度，彈性模量比較高。但仍不能滿足要量比較高。但仍不能滿足要求，一直在改

20、進(jìn)。求，一直在改進(jìn)。金屬基復(fù)合材料分類金屬基復(fù)合材料分類主要應(yīng)用的金屬基復(fù)合材料：主要應(yīng)用的金屬基復(fù)合材料： 纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料 顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料 塑料塑料金屬多層復(fù)合材料金屬多層復(fù)合材料 纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料 基體材料：基體材料：鋁合金、鎂合金、鈦合金、鋁合金、鎂合金、鈦合金、鎳合金鎳合金 增強(qiáng)纖維：增強(qiáng)纖維：硼纖維、碳化硅纖維、氧化硼纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、高強(qiáng)度金屬絲。鋁纖維、高強(qiáng)度金屬絲。 硼纖維、陶瓷纖維、碳纖維等增強(qiáng)相都硼纖維、陶瓷纖維、碳纖維等增強(qiáng)相都是無(wú)機(jī)非金屬材料，密度低、強(qiáng)度和模量高，是無(wú)機(jī)

21、非金屬材料，密度低、強(qiáng)度和模量高，耐高溫性好。耐高溫性好。 這類復(fù)合材料有比強(qiáng)度高、比模量高和這類復(fù)合材料有比強(qiáng)度高、比模量高和耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料適合制造：纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料適合制造：航天飛機(jī)主艙骨架支柱、發(fā)動(dòng)機(jī)葉航天飛機(jī)主艙骨架支柱、發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、尾翼、空間站結(jié)構(gòu)材料；片、尾翼、空間站結(jié)構(gòu)材料；汽車構(gòu)件、保險(xiǎn)杠、活塞連桿汽車構(gòu)件、保險(xiǎn)杠、活塞連桿自行車車架、體育運(yùn)動(dòng)器械自行車車架、體育運(yùn)動(dòng)器械 細(xì)粒和晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料細(xì)粒和晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料 一、組成 基體材料：基體材料：鋁、鎂、和鈦合金鋁、鎂、和鈦合金 增增 強(qiáng)強(qiáng) 相：相：碳化硅、碳化硼、氧化鋁細(xì)

22、碳化硅、碳化硼、氧化鋁細(xì)?；蚓ы毩；蚓ы?典型材料典型材料 SiCSiC增強(qiáng)鋁合金增強(qiáng)鋁合金 細(xì)粒和晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料是目前細(xì)粒和晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料是目前應(yīng)用最廣泛的一類金屬基復(fù)合材料。應(yīng)用最廣泛的一類金屬基復(fù)合材料。 二、細(xì)粒和晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料 特點(diǎn)及應(yīng)用 具有極高的比強(qiáng)度和比模量。具有極高的比強(qiáng)度和比模量。 軍工行業(yè)軍工行業(yè) 如輕質(zhì)裝甲、導(dǎo)彈飛翼如輕質(zhì)裝甲、導(dǎo)彈飛翼 航空工業(yè)航空工業(yè) 飛機(jī)部件飛機(jī)部件 汽車工業(yè)汽車工業(yè) 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、制動(dòng)件、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、制動(dòng)件、噴油嘴件噴油嘴件陶瓷基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料 一、分類 顆粒增韌復(fù)合材料顆粒增韌復(fù)合材料: Al: Al2 2O O3 3-TiC-TiC顆粒顆粒 晶須增韌復(fù)合材料晶須增韌復(fù)合材料: SiC-Al: SiC-Al2 2O