5.3.2 晶须增强铝基复合材料的性能

5.3.2 晶须增强铝基复合材料的性能

铝基复合材料的结构主要由基体、增强材料、中间相和界面组成如图5.5所示,其性能取决于基体合金和增强物的特性、含量和分布等。铝基复合材料金相如图5.6所示。

图示

图5.5 铝基复合材料的组成

图示

图5.6 铝基复合材料金相

铝基复合材料由于具有低密度、高比强度、高模量、低膨胀系数、高硬度、高电导率、不易燃,良好的高温稳定性好和耐磨性好,便于加工处理等优点,已经成为最常用、最重要的一种金属复合材料,在航空航天、交通运输以及建筑等领域具有广泛的应用前景。其具体物理和化学性能有:

1)强度、模量与塑性(https://www.daowen.com)

增强体的加入在提高铝基复合材料的强度和模量的同时,降低了塑性。如SiC增强的铝基复合材料,会随着SiC体积分数的增大,强度和模量均有较大程度的提高,而塑性却降低。

2)比刚度和抗磨损性能

颗粒增强的铝基复合材料其比刚度(EPP)比一般铝合金高约60%,并随着加入颗粒尺寸的减小和数量的增多而变强。

3)疲劳与断裂韧性

铝基复合材料的疲劳强度和疲劳寿命一般比基体金属高,这与刚度及强度的提高有关,而断裂韧性却下降。

4)热稳定性及抗大气腐蚀能力

一般铝合金的强度对温度比较敏感,而铝基复合材料的强度在热辐射剂量高于300E时才呈快速下降趋势,300 E时短时拉伸强度仍有400 MPa以上。由于基体材料为铝及铝合金,故抗大气腐蚀能力好,但是在酸、碱及NaCl介质中抗蚀性较差。