铝基复合材料.ppt

用SiCp/Al复合材料制成的汽车齿轮箱在强度和耐磨性方面均比铝合金齿轮箱有明显的提高。铝合金复合材料也可以用来制造刹车转子、刹车活塞、刹车垫板、卡钳等刹车系统元件。第23页,共50页，星期六，2024年，5月上个世纪80年代,日本丰田公司成功地用/AlOAl32复合材料制备了发动机活塞,与原来的铸铁发动机活塞相比,重量减轻了5%~10%,导热性提高了4倍。第24页,共50页，星期六，2024年，5月2、在航空航天领域的应用Cercast公司采用熔模铸造工艺研制成A357SiC20%Vol+复合材料，用该材料代替钛合金制造直径达180mm、重17.3kg的飞机摄相镜方向架,使其成本和重量明显降低,同时该复合材料还可用来制造卫星反动轮和方向架的支撑架。美国DWA公司用6061SiC25%p（这是什么怎么念）铝基复合材料代替7075制造航空结构的导槽、角材，使其密度下降了17%，模量提高了65%。第25页,共50页，星期六，2024年，5月铸造SiC颗粒增强A356和A357复合材料可以制造飞机液压管、直升机的起落架和阀体等。第26页,共50页，星期六，2024年，5月铝基复合材料,特别是SiC增强铝基复合材料，由于具有热膨胀系数小、密度低、导热性能好等优点，适合于制造电子器材的衬装材料、散热片等电子器件。SiC颗粒增强铝基复合材料的热膨胀系数完全可以与电子器件材料的热膨胀相匹配，而且导电、导热性能也非常好。IBM公司2004年第2期黄永攀等：铝基复合材料的性能、应用及制造工艺就是利用其上述性能，在MCMs器件中使用该种材料封装和改进冷却系统结构，使其工作时产生的热量迅速扩散，提高了元件的有效性。3、在电子和光学仪器中的应用第27页,共50页，星期六，2024年，5月在精密仪器和光学仪器的应用研究方面,铝基复合材料用于制造望远镜的支架和副镜等部件。第28页,共50页，星期六，2024年，5月另外铝基复合材料还可以制造惯性导航系统的精密零件、旋转扫描镜、红外观测镜、激光镜、激光陀螺仪、反射镜、镜子底座和光学仪器托架等许多精密仪器和光学仪器。第29页,共50页，星期六，2024年，5月4、在体育用品上的应用铝基复合材料可以代替木材及金属材料来制作网球拍、钓鱼竿、高尔夫球杆和滑雪板等。用SiC颗粒增强铝基复合材料制作的自行车链齿轮重量轻、刚度高、不易挠曲变形,性能优于铝合金链齿轮。第30页,共50页，星期六，2024年，5月发展趋势采用颗粒增强制备铝基复合材料成本相对较低,原材料资源丰富,制备工艺简单。选择适当的增强颗粒与基体组合可制备出性能优异的复合材料,具有很大的发展潜力和应用前景。可以预料,在现代工业的高速发展和技术水平的高要求下,颗粒增强铝基复合材料必将以其独特优势在工业领域占据重要位置。但同时也应看到,颗粒增强铝基复合材料在未来的时间里要取得更进一步发展,并列入规模化生产的行列,还需要进行更多的探索和实践。因此,进一步加强理论研究,建立完整的理论模型,不断进行实践探索,将是今后的工作重点。第31页,共50页，星期六，2024年，5月背景介绍1实验材料2实验结果3讨论分析4?实例:碳纳米管增强铝基复合材料的制备及表征实验结论5存在问题6第32页,共50页，星期六，2024年，5月背景介绍碳纳米管应用范围：锂离子电池、超级纤维、场发射器、复合材料、超级电容器等。、、、碳纳米管增强铝基复合材料特点：密度低、高强度、抗氧化性好和耐腐蚀等。制备方法：粉末冶金、搅拌铸造法、熔体浸渍法、原位合成法碳纳米管：Iijima（饭岛澄男）教授于1991年首次发现碳的第五种同素异形体。碳纳米管是由单层或者多层石墨片卷曲而成的几何无缝石墨管。每层纳米管是由碳原子通过sp2杂化结构与周围3个碳原子完全键合而成的六边形平面围成的圆柱面，两端由五边形或七边形组合封闭。高模量，高强度，而密度低；极好的塑性变形能力，其弹性应变可达5％，甚至达到12％，约为钢的60倍。第33页,共50页，星期六，2024年，5月十二烷基硫酸：阴离子表面活性剂。易溶于水，与阴离子、非离子复配伍性好，具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能。差热分析仪：测量与材料内部热转变相关的温度、热流的关系，应用范围非常广，特别是材料的研发、性能检测与质量控制。差示扫描量热仪应用范围:高分子材料的固化反应温度和热效应、物质相变温度及其热效应测定、高聚物材料的结晶