金属基复合材料制备

金属基复合材料的制备工艺、先驱（预制）丝（带、板）的制备2-1纤维/（基体箔材）聚合物粘结剂先驱（预制）带（板）：缠绕鼓(基体箔材)纤维定向定间距缠绕涂敷聚合物粘结剂定位。等离子喷涂纤维/基体箔材先驱（预制）带（板）：纤维定向定间距缠绕等离子喷涂基体粉末定位。法纤维/基体复合丝采用磁控溅射等物理气相沉积（PVD）手段将基体金属均匀沉积到纤维表面上，形成纤维/基体复合丝。使用这种复合丝制备复合材料时，主要是基体与基体之间的扩散结合，有利于材料界面的改善；同时通过控制基体沉积层的厚度可控制纤维的体积比。粉末法纤维/基体复合丝首先将金属基体粉末与聚合物粘接剂混合制成基体粉末/聚合物粘接剂胶体，然后将纤维通过带有一定孔径毛细管在纤维表面均匀地涂敷上一层基体粉末胶体，干燥后形成一定直径的纤维/基体粉末复合丝。由于在复合材料制备过程中需要预先彻底除去复合丝中的聚合物粘接剂胶体，因此要求聚合物粘接剂具有在真空状态的低温下能够完全挥发的特性。熔池法纤维/基体复合丝这种复合丝制备方法主要是应用于碳纤维或石墨纤维增强铝基复合材料。由于碳纤维或石墨纤维与铝液接触会反应生成Al4C3界面生成物。过量的脆性相Al4C3生成会严重影响复合材料的性能。如图9-6所示，对纤维进行Ti-B或（液态）金属钠表面涂层处理可以增加纤维与铝液的润湿性，防止过量的脆性相Al4C3生成。真空热压扩散结合（VaccnmPress/DiffusionBonding）扩散结合是制备连续纤维金属基复合材料的传统工艺。在一定温度下的压力下，把均匀排布在新鲜清洁表面的基体箔片或（复合）先驱丝通过基体金属表面原子的相互扩散而连接在一起。扩散结合在真空中进行。其关键是热压工艺参数的控制，包括温度、压力和时间。其压力应有一定下限，防止压力不足金属不能充分扩散包围纤维而形成“眼角”空洞缺陷。–2热等静压（HIP热等静压工艺是扩散结合的一种手段。采用热等静压工艺时，所得制品组织细化、致密、均匀，一般不会产生偏析、偏聚等缺陷，可使孔隙和其它内部缺陷得到明显改善，从而提高复合材料的性能。模压成型（MoldForming）模压成型也是扩散结合的一种手段。将纤维/基体预制体放置在具有一定形状的模具中进行扩散结合，最终得到一定形状的最终制品。常用这种工艺制备各种型材粉末（冶金）法（SlurryPowderMetallurgy）首先将金属基体粉末与聚合物粘接剂混合制成基体粉末/聚合物粘接剂胶体，可将胶体轧制成基体粉末薄带（箔）；也可将纤维按一定间距排好，用粉末胶体固定，干燥后制成粉末/纤维预制片；也可按粉末法纤维/基体复合丝的制备方法制成复合丝。然后使用真空扩散结合工艺制成复合材粉末（冶金）法制备金属基复合料制品。熔池法纤维/基体复合丝熔池法纤维/基体复合丝熔池法纤维/基体复合丝•Text1•Text2•Text3•Text4•Text5AddYourTitleText•Text1•Text2•Text3•Text4•Text5TextText