复合材料的应用

10.1金属基复合材料10.1.1金属基复合材料的工程特性刚度的增强避免使用中的过度弹性变形使用例：主动轴、仪表架、自行车主架、三叉戟导弹的惯性导向球等双体船“美国之帆”的交叉悬臂，长10m，直径45cm，是迄今MMC的最大零部件金属基复合材料的工程特性强度的增强通过复合使强度提高抗疲劳能力提高延性下降应用例：飞机的降落齿轮、ARALL（铝与高分子长纤维交叉叠层）金属基复合材料的工程特性抗蠕变能力的增强长纤维强化效果好应用例：喷气式汽轮发动机、以轻质材料取代镍基高温合金叶片和涡轮盘、长纤维强化的钛金属基复合材料的工程特性耐磨性能的增加可使磨损率下降至基体的1/10表面具有好的耐磨性，其它区域仍有高的韧性、强度和导热性应用例：喷气式汽轮发动机、以轻质材料取代镍基高温合金叶片和涡轮盘、长线强化的钛金属基复合材料的工程特性降低密度Ni基合金中加入陶瓷纤维或颗粒强度、抗蠕变、抗腐蚀、韧性问题：界面反应、脆性Pb电极注意污染的影响碳纤维增强铜电缆金属基复合材料的工程特性热膨胀的控制10.1.2实例分析硼/铝复合材料制品火箭仪器仓火箭低温箱发汗材料火箭尾喷管喉衬3000度以上高温、气速1000m/s、经受固体颗粒冲刷发汗材料先将高熔点金属（钨：熔点3410℃）制成骨架，再渗入低熔点金属（铜：熔点1083℃、沸点2595℃），制备成复合材料。使用时利用铜的熔化与汽化带走大量的热，使尾喷管喉衬的温度维持在钨骨架所能够承受的温度之下。温度升高钨+铜铜熔化铜气化热量热量实例分析柴油机活塞Al合金/Al2O3短纤维良好的耐磨性；高温强度；有选择增强体的余地；良好的热稳定性；良好的导热性。汽车驱动轴Al合金/20%Al2O3颗粒刚度高；密度低；韧性满足要求。设备架Al合金/20%SiO2颗粒刚度高；密度低；导电性好。制动器转盘Al-Si合金/20%Al2O3颗粒耐磨性好；密度低；热传导性好。自行车体Al基合金/10%Al2O3或20%SiO2颗粒刚度好；密度低；抗疲劳性好。发动机缸体Al-Si合金/12%Al2O3短纤维+9%碳短纤维耐磨性好；抗热疲劳性；密度低；高温稳定性好减振性好可铸造薄体。宇航望远镜Al合金/20%碳长纤维轴向刚度好；密度低；超低轴向热膨胀性；导电性好。微电子器件的基座Al合金/20~65%SiO2颗粒热膨胀系数匹配；导热性好；导热系数高；适于钎焊；密度低；尺寸稳定性好。飞机发动机部件钛基合金/40%SiC单片纤维高温性能好；增加强度；密度低；部件简化；增加刚度。10.2陶瓷基复合材料的应用韧性的提高Al2O3-TiC材料中断裂韧性与TiC含量的关系Al2O3-ZrO2材料中抗弯强度及断裂韧性与ZrO2含量的关系。SiC晶须强化Al2O3复合材料断裂韧性与SiC晶须添加量之间的关系SiC添加Al2O3烧结材料的断裂韧性与颗粒长径比之间的关系SiC-TiC复合材料的断裂韧性由17枚这样的部件可以组成外径220mm、内径90mm的静翼喷嘴。切片试验的结果表明，断裂强度为581MPa，断裂韧性为5.7Mpam1/2，得到了高度均匀的烧结体。涡轮增压器需要在10几万rpm的高速旋转和900℃的高温条件下工作，同时承受热应力和机械应力。开发此类产品需要材料开发、成形技术开发、接合技术开发、实体机械及发动机的评价技术的开发等。使用气氛加压烧结Si3N4，采用注射成形制成了转子部分，并用活性金属钎焊的方法制造了涡轮增压器。与金属转子相比，惯性力矩减小34%，加速响应性可以大幅度提高，达到10万rpm的时间缩短了36%。该零件已用于汽车，取得了好的效果。混合复合材料轴承。用于机床的高速主轴的轴承，充分发挥陶瓷的轻量、低摩擦系数和高弹性模量等优点。还可以减少高速旋转时的温升。现在已经成为要求高速化、高精度化的精密机床中不可缺少的部分。火焰喷嘴内部的温度达1200℃，外部空气冷却，在厚度方向温差较大。而且在紧急停止时需用含饱和水蒸气的空气急冷。这一应用体现了该类材料的优异的耐热性和耐热冲击性。电缆桥架10.3树脂基复合材料应用简介风力发电叶片汽车储气罐车站蔬菜大棚呼吸器气瓶爬梯保龄球旅游帐篷非常感谢大家对该课程的支持与理解祝各位同学取得优异的成绩！