工程材料网络课程 6 复合材料 6.5 金属基复合材料

1金属基复合材料的定义和分类

金属基复合材料(MMC即Metal matrix composites) 是以金属、合金或金属间化合物为基体,含有增强成分的复合材料.

2金属基复合材料的综合性能

高比强度、比模量

导热导电性好

热膨胀系数小、尺寸稳定性好

良好的高温性能

耐磨性好

性好的疲劳性能和断裂韧性

不吸潮、不老化、气密性好

3金属基复合材料的应用

(1)汽车工业

汽车的轻量化、降低油耗和排放以及提高性能以保证安全是汽车工业发展的主要方向。一般汽车整备质量每减轻1kg，则1L汽油可使汽车多行驶0.1km。汽车轻量化不仅能降低油耗,还能减少轮胎磨损,延长汽车使用寿命.

　 活塞及活塞环

　 缸套

　 制动鼓及刹车盘

(2)宇航和航空

复合材料具有高的比强度和比模量,同时又具有近于零的热膨胀系数和良好的尺寸稳定性,已成功地用于人造卫星支架、 频带平面天线、空间望远镜和照相机波导和镜筒、红外反射镜、人造卫星抛物面天线等.

航天飞机中有起落架的拉杆数百件，其中的部分机件采用B/Al复合材料，仅这一项就比使用铝合金减重40％

(3)电子工业

金属基复合材料用作大功率大规模集成电路元件基板,与硅材料零热膨胀系数相当,避免了热应力造成的硅片和器件失效,提高了集成电路元件的可靠性.

(4)军事领域

金属基复合材对新一代武器系统有十分重大的影响,最主要的有以下几点：1) 抗核加固:作保护平台和武器系统免受作战危害和高级威胁；2) 高温结构:提高先进推进系统的效率和可靠性；3) 潜艇陷落性:提高潜艇下潜能力、航行速度和陷落性,以及降低成本；4) 全天候:使具有全天候执行任务的能力和更好的抗蚀/烧蚀性能。