鎳基復合材料演示文稿

鎳基復合材料演示文稿第一頁，共十五頁。優(yōu)選鎳基復合材料第二頁，共十五頁。金屬基復合材料發(fā)展。在各種復合材料的發(fā)展過程中,金屬基復合材料(MetalMatrixComposites—MMCs)的研究、生產(chǎn)及發(fā)展起步較晚,但是由于其具有低熱脹系數(shù)、高耐熱性、在動力結構方面的高比強度、高比模量、耐磨損和抗老化等特點,所以倍受人們青睞,尤其是在汽車、航空、航天領域得到了廣泛的應用。國內(nèi)外的一些科研院所竟相在這一領域展開深入廣泛的研究,并取得了豐碩的成果。對金屬基復合材料的應用和研究目前處于世界領先的國家主要是美國和日本。美國把復合材料作為國防部的關鍵技術核心來實施,投入了大量的資金和人力,并在復合材料領域取得了重大的進展,處于世界領先地位。第三頁，共十五頁。其他民用工業(yè)的應用其他方面,金屬基復合材料還用于制造高爾夫球桿頭,自行車鏈輪以及醫(yī)療上的假肢等等。近年來,電力行業(yè)也使用了金屬基復合材料,如法國的EDF公司和美國的3M公司聯(lián)合研制的一種新型纖維增強鋁基復合材料導線,因其導電性好,環(huán)境適應性好,耐腐蝕等特點,在電力傳輸方面應用前景良好。第四頁，共十五頁。鎳基復合材料鎳基復合材料是以鎳及鎳合金為基體制造的。由于鎳的高溫性能優(yōu)良，因此這種復合材料主要是用于制造高溫下工作的零部件。第五頁，共十五頁。鎳基復合材料最有前途的應用之一是做燃氣渦輪發(fā)動機的葉片。用于鎳基復合材料的基體主要有：純鎳、鎳鉻合金、鎳鋁合金等。第六頁，共十五頁。西門子超重型燃氣輪機渦輪燃氣輪機渦輪零件第七頁，共十五頁。對于像燃氣輪機零件這類用途的，需耐較高的溫度。但由于制作和使用環(huán)境的溫度高。其制作難度，增強體與基體之間化學反應的可能性也變高了。第八頁，共十五頁。鎳基復合材料的制備在鎳基復合材料中，一個合適的增強材料必須具備良好的高溫強度，熱膨脹系數(shù)相匹配，同時必須與基體潤濕及化學相容。金屬基體與增強材料的化學相容指：不發(fā)生化學反應，增強體不溶于基體。下面以“碳纖維增強鎳基材料”為例。第九頁，共十五頁。碳纖維增強鎳基材料制備簡述材料：碳纖維,銅，鎳。工藝步驟為碳纖維預處理,電沉積銅、清洗、中和,電沉積鎳,成型電沉積鎳,坯料清洗、烘干,裁剪坯料放入模具,真空熱壓,隨爐冷卻。本發(fā)明利用三步電沉積方法制備的復合材料,不僅能夠滿足燃氣渦輪發(fā)動機的葉片使用要求,而且具有良好的高溫強度、高彈性模量、低密度、高熔點等優(yōu)點

第十頁，共十五頁。碳纖維增強鎳基材料彈力假肢

鎳基復合材料應用的成功例子。強度高，耐用，不對人體造成不良影響。第十一頁，共十五頁。鎳基復合材料的主要應用應用：鎳基材料用于飛機、船舶、工業(yè)和車輛用燃氣輪機的最關鍵的高溫部件，如渦輪機葉片、導向葉片和整體渦輪等。這些領域的材料主要是：鎳基鑄造高溫合金第十二頁，共十五頁。鎳基鑄造高溫合金以鎳為主要成分的鑄造高溫合金，以“K”加序號表示，如K1、K2等。隨著使用溫度和強度的提高，高溫合金的合金化程度越來越高，熱加工成形越來越困難，必須采用鑄造工藝進行生產(chǎn)。另外，采用冷卻技術的空心葉片的內(nèi)部復雜型腔，只能采用精密鑄造工藝才能生產(chǎn)。這樣，鎳基變形高溫合金就轉化為鎳基鑄造高溫合金。第十三頁，共十五頁。添加元素及作用鎳基鑄造高溫合金以γ(Ni3Nb)相為基體，添加鋁、鈦、鈮、鉭等形成γ′(Ni3Al)相（增強體）進行強化，γ′(Ni3Al)相數(shù)量較多，有的合金高達60%；加入鈷能提高γ′相的溶解溫度，提高合金的使用溫度；鉬、鎢、鉻具有強化固溶體的作用，鉻、鉬、鉭還能形成一系列對晶界產(chǎn)生強化作用的碳化物；鋁和鉻有助于抗氧化能力，但鉻降低γ′相的溶解度和高溫強度，因此鉻含量應低些；鉿：改善合金中溫塑性和強度；為了強化晶界，添加適