颗粒增强铝基复合材料研究与应用进展

颗粒增强铝基复合材料研究与应用进展

摘要：综述了颗粒增强铝基复合材料的研究现状，从基体、增强体的选择，

铝基复合材料的制备方法，影响复合材料性能的因素和改善措施等方面进行阐述，并介绍了该复合材料的广泛应用。

关键词：颗粒； 铝基复合材料； 制备方法; 应用

Abstract ：The research progress of particle reinforced aluminum

matrix composite was summarized. The research status of the composite was reviewed in detail from the choice of the reinforcement and the matrix, the preparation technique of aluminum matrix composite, the factors which can affect the performance of the composite.

Key words ：particle; aluminum matrix composite; preparation methods;

application

1.前言

铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体 , 以金属或非金颗粒 、晶须或纤

维为增强相的非均质混合物 。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 。由于颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、比刚度，优良的高温力学性能和耐磨性，并且价格便宜，适于批量生产，良好的耐磨性和导热性能等优点，在航天、航空、汽车、 电子、光学等工业领域具有相当广泛的应用前景 。

颗粒增强复合材料是指弥散的硬质增强相的体积超过 20％ 的复合材料， 而不包括那些弥散质点体积比很低的弥散强化金属的金属基复合材料[1] 。此外， 这种复合材料的颗粒直径和颗粒间距很大， 一般大于1μｍ。在这种复合材料中， 增强相是主要的承载相， 而基体的作用则在于传递载荷和便于加工。这种材料虽然其增强效应远不及连续纤维，但它主要是可以弥补某些材料性能的不足，如增加刚度、耐磨性、耐热性、抗蠕变等。在这种复合材料中，硬质增强相造成的对基体的束缚作用能阻止基体屈服。颗粒复合材料的强度通常取决于颗粒的直径、间距和体积比，但基体很重要。除此之外，这种材料的性能还对界面性能及颗粒排列的几何形状十分敏感[2]。

2.铝基复合材料的选择