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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划烟台市康普金属复合材料有限公司金属基复合材料金属基复合材料综合了作为基体的金属结构材料和增强物两者的优点，具有高的强度性能和弹性模量、良好的疲劳性能等特点。由于制作工艺相对容易，和价格低廉，颗粒增强金属基复合材料体现出了广泛的商业价值，金属基复合材料首先在航天和航空上得到应用，随着其价格的不断降低，它们在汽车、电子、机械等工业部门的应用也越来越广。为此全球各大公司和研究机构对它的研究和应用开发正多层次大面积地展开。笔者阅读了大量相关文献，进而综述了近些年来国内外学者对金属基复合材料的
2、研究，具有一定的现实意义。金属基复合材料的定义以金属或合金为基体，并以纤维，晶须，颗粒等为增强体的复合材料。按所用的基体金属的不同，使用温度范围为3501200。其特点在力学方面为横向及剪切强度较高，韧性及疲劳等综合力学性能较好，同时还具有导热、导电、耐磨、热膨胀系数小、阻尼性好、不吸湿、不老化和无污染等优点。增强材料可为纤维状、颗粒状和晶须状的碳化硅、硼、氧化铝及碳纤维。金属基体除金属铝、镁外，还发展有色金属钛、铜、锌、铅、铍超合金和金属间化合物，及黑色金属作为金属基体。金属基复合材料的分类按组成组分的类型分类：金属基复合材料MMC，有机材料基复合材料，无机非金属基复合材料按分散材料的类型分
3、类：无机非金属增强材料，金属增强材料，有机纤维增强材料按分散材料的形态和排布方式：颗粒状分散相复合材料，纤维状分散相复合材料按复合效果分类：结构材料力学型复合材料，功能材料功能型复合材料金属基复合材料的制备工艺1粉末冶金复合法粉末冶金复合法基本原理与常规的粉末冶金法相同，包括烧结成形法、烧结制坯加塑法加工成形法等适合于分散强化型复合材料的制备与成型。粉末冶金复合法的工艺主要优点是：基体金属或合金的成分可自由选择，基体金属与强化颗粒之间(转载于:写论文网:烟台市康普金属复合材料有限公司)不易发生反应；可自由选择强化颗粒的种类、尺寸，还可多种颗粒强化；强化颗粒添加量的范围大；较容易实现颗粒均匀化。
4、缺点是：工艺复杂，成本高；制品形状、尺寸受限制；微细强化颗粒的均匀分散困难；颗粒与基体的界面不如铸造复合材料等。2铸造凝固成型法铸造凝固成型法是在基体金属处于熔融状态下进行复合。主要方法有搅拌铸造法、液相渗和法和共喷射沉积法等。铸造凝固成型铸造复合材料具有工艺简单化、制品质量好等特点，工业应用较广泛。原生铸造复合法原生铸造复合法是将生产强化颗粒的原料加到熔融基体金属中，利用高温下的化学反应强化相，然后通过浇铸成形。搅拌铸造法搅拌铸造法也称掺和铸造法等，是在熔化金属中加入陶瓷颗粒，经均匀搅拌后浇入铸模中获得制品或二次加工坯料，此法易于实现能大批量生成，成本较低。该方法在铝基复合材料的制备方面应用
5、较广，但其主要缺点是基体金属与强化颗粒的组合受限制。半固态复合铸造法半固态复合铸造法是从半固态铸造法发展而来的。通常金属凝固时，初生晶以枝晶方式长大，固相率达%左右时枝晶就形成连续网络骨架，失去宏观流动性。如果在液态金属从液相到固相冷却过程中进行强烈搅拌则使树枝晶网络骨架被打碎而保留分散的颗粒状组织形态，悬浮于剩余液相中，这种颗粒状非枝晶的微组织在固相率达%仍具有一定的流变性。液固相共存的半固态合金因具有流变性，可以进行流变铸造；半固态浆液同时具有触变性，可将流变铸锭重新加热到固、液相变点软化，由于压铸时浇口处及型壁的剪切作用，可恢复流变性而充满铸型。强化颗粒或短纤维强化材料加入到受强烈搅拌的
6、半固态合金中，由于半固态浆液球状碎晶粒对添加颗粒的分散和捕捉作用，既防止颗粒的凝聚和偏析，又使颗粒在浆液中均匀分布，改善了润湿性并促进界面的结合。含浸凝固法含浸凝固法是一种将预先制备的含有较高孔隙率的强化相成形体含浸于熔融基体金属之中，让基体金属浸透预成型体后，使其凝固以制备复合材料的方法。有加压含浸和非加压含浸两种方法。含浸法适合于强化相与熔融基体金属之间润湿性很差的复合材料的制备。离心铸造法广泛应用于空心件铸造成形的离心铸造法，可以通过两次铸造成型法成形双金属层状复合材料，此方法简单，具有成本低、铸件致密度高等优点，但是界面质量不易控制，难以形成连续长尺寸的复合材料。加压凝固铸造法该法是将
7、金属液浇注铸型后，加压使金属液在压力下凝固。金属从液态到凝固均处于高压下，故能充分浸渗，补缩并防止产生气孔，得到致密铸件。铸、锻相结合的方法又称挤压铸造、液态模锻、锻铸法等。加压凝固铸造法可制备较复杂的MMCs零件，亦可局部增强。热浸镀与反向凝固法热浸镀与反向凝固法都是用来制备连续长尺寸包覆材料的方法。热浸镀主要用于线材的连续镀层，主要控制通过镀层区的长度和芯线通过该区的速度等。真空铸造法真空铸造法是先将连续纤维缠绕在绕线机上，用聚甲丙烯酸等能分解的有机高分子化合物方法制成半固化带，把预成型体放入铸型中，加热到500使有机高分子分解。铸型的一端浸入基体金属液，另一端抽真空，将金属液吸入型腔浸透
8、纤维。3喷射成形法喷射成形又称喷射沉积，是用惰性气体将金属雾化成微小的液滴，并使之向一定方向喷射，在喷射途中与另一路由惰性气体送出的增强微细颗粒会合，共同喷射沉积在有水冷衬底的平台上，凝固成复合材料。凝固的过程比较复杂，与金属的雾化情况、沉积凝固条件或增强体的送入角有关，过早凝固不能复合，过迟的凝固则使增强体发生上浮下沉而分布不匀。这种方法的优点是工艺快速，金属大范围偏析和晶粒粗化可以得到抑制，避免复合材料发生界面反应，增强体分布均匀。缺点是出现原材料被气流带走和沉积在效应器壁上等现象而损失较大，还有复合材料气孔率以及容易出现的疏松。4叠层复合法叠层复合法是先将不同金属板用扩散结合方法复合，然
9、后采用离子溅射或分子束外延方法交替地将不同金属或金属与陶瓷薄层叠合在一起构成金属基复合材料。这种复合材料性能很好，但工艺复杂难以实用化。目前这种材料的应用尚不广泛，过去主要少量应用或试用于航空、航天及其它军用设备上，现在正努力向民用方向转移，特别是在汽车工业上有很好的发展前景。5原位生成复合法?原位生成复合法也称反应合成技术，金属基复合材料的反应合成法是指借助化学反应，在一定条件下在基体金属内原位生成一种或几种热力学稳定的增强相的一种复合方法。这种增强相一般为具有高硬度、高弹性模量和高温强度的陶瓷颗粒，即氧化物、碳化物、氯化物、硼化物、甚至硅化物，它们往往与传统的金属材料，如Al、Mg、Ti、
10、Fe、Cu等金属及其合金，或等金属间化合物复合，从而得到具有优良性能的结构材料或功能材料。?金属基复合材料的原位复合工艺基本上能克服其它工艺中常出现的一系列问题，如基体与增强体浸润不良、界面反应产生脆性、增强体分布不均匀、对微小的增强体极难进行复合等。4金属基复合材料的应用金属基复合材料的应用属复合材料技术可以发挥组元材料各自的优势,实现各组元材料资源的最优配置,节约贵重金属材料,实现单一金属不能满足的性能要求,它既可以替代进口并填补国内空白，又具有广阔应用范围，具有很好的经济效益和社会效益，容易获得方方面面的扶持和帮助。如发展不锈钢复合材料就一直是国家发改委、科技部积极支持、倡导的高科技项目
11、6。结论金属基复合材料是近年来迅速发展起来的一种高技术新型工程材料，以其优越的性能受到国内外的高度重视。SiC颗粒增强铝基复合材料是目前复合材料中最引人注目的体系之一，不论是在理论上还是在实验上均是理想的复合材料研究对象。本文综述了国内外对金属基复合材料的有效性能研究和复合材料微结构拓扑优化，对金属基复合材料研究具有一定的知道意义。参考文献1赵玉涛，戴起勋，陈刚金属基复合材料,机械工业出版社,XX,3-52鲁云、马鸣图、潘复生，先进复合材料，机械工业出版社.XX,1-103冯小明，张崇才，复合材料，重庆大学出版社，4华林金属基复合材料成分、性能和应用材料与工艺1995，(4)：375吴人洁，金
12、属合材料的现状与展望，金属学报，I99733王斌斌非金属复合材料非金属材料包括除金属材料以外几乎所有的材料，主要有各类高分子材料、陶瓷材料和各种复合材料等。本文主要介绍复合材料。复合材料是两种或两种以上化学本质不同的组成人工合成的材料。其结构为多相，一类组成为基体，起粘结作用，另一类为增强相。所以复合材料可以认为是一种多相材料，它的某些性能比各组成相的性能都好。一、复合材料的基本类型复合材料按基体类型可分为金属基复合材料、高分子基复合材料和陶瓷基复合材料等三类。目前应用最多的是高分子基复合材料和金属基复合材料。复合材料按性能可分为功能复合材料和结构复合材料。前者还处于研制阶段，已经大量研究和应
13、用的主要是结构复合材料。复合材料按增强相的种类和形状可分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层状增强复合材料。其中，发展最快，应用最广的是各种纤维增强的复合材料。二、复合材料的特点1、比强度和比模量许多近代动力设备和结构，不但要求强度高，而且要求重量轻。设计这些结构时遇到的关键问题是所谓平方立方关系，即结构强度和刚度随线尺寸的平方而增加，而重量随线尺寸的立方而增加。这就要求使用比强度和比模量高的材料。复合材料的比强度和比模量都比较大，例如碳纤维和环氧树脂组成的复合材料，其比强度是钢的七倍，比模量比钢大三倍。2、耐疲劳性能复合材料中基体和增强纤维间的界面能够有效地阻止疲劳裂纹的扩展。疲劳破坏在
14、复合材料中总是从承载能力比较薄弱的纤维处开始的，然后逐渐扩展到结合面上，所以复合材料的疲劳极限比较高。例如碳纤维聚酯树脂复合材料的疲劳极限是拉伸强度的70%80%。3、减震性能许多机器、设备的振动问题十分突出。结构的自振频率除与结构本身的质量、形状有关外，还与材料的比模量的平方根成正比。材料的比模量越大，则其自振频率越高，可避免在工作状态下产生共振及由此引起的早期破坏。此外，即使结构已产生振动，由于复合材料的阻尼特性好，振动也会很快衰减。4、耐高温性能由于各种增强纤维一般在高温下仍可保持高的强度，所以用它们增强的复合材料的高温强度和弹性模量均较高，特别是金属基复合材料。例如7075-76铝合金
15、，在400时，弹性模量接近于零，强度值也从室温时的500MPa降至30MPa50MPa。而碳纤维或硼纤维增强组成的复合材料，在400时，强度和弹性模量可保持接近室温下的水平。5、断裂安全性纤维增强复合材料是力学上典型的静不定体系，在每平方厘米截面上，有几千至几万根增强纤维，当其中一部分受载荷作用断裂后，应力迅速重新分布，载荷由未断裂的纤维承担起来，所以断裂安全性好。6、其它性能特点许多复合材料都有良好的化学稳定性、隔热性、烧蚀性以及特殊的电、光、磁等性能。增强纤维的价格很高，使复合材料的成本比其它工程材料高得多。虽然复合材料利用率比金属高，但在一般机器和设备上使用仍然是不够经济的。三、复合理论简介复合材料的复合机理的研究目前尚不成熟，所以只介绍提高机械性能的复合理论。1、影响强化的因素粒子增强复合材料粒子增强复合材料承受载荷的主要是基体材料，在粒子增强复合材料中的粒子高度弥散地分布在基体中，使其阻碍导致塑性变形的位错运动或分子链运动。粒子直径一般在范围内时增强效果最好，直径过大时，引起应力集中，直径小于时，
