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文件名称:航空航天复合材料 课件知识点2 铝基复合材料.pptx
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更新时间:2025-06-28
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文档摘要

;;1.增强体:有长纤维、短纤维、晶须和颗粒;

2.基体:要有纯铝及其合金。

3.基体铝合金的种类:有形变铝合金与铸造铝合金。

4.形变铝合金的国际标准,由四位数字组成:;二、纤维增强铝基复合材料;基体;由于碳纤维与Al基体的界面,在400~500℃时会发生明显的反应生成Al4C3。为减少界面反应的发生,纤维表面需涂覆陶瓷层,一般为SiC最佳,TiN次之。也可在其表面涂覆钽、镍、银等金属。为改善界面润湿性,在SiC涂层外再涂一层铬。;表3液态金属浸渍法制备的碳纤维增强铝基复合材料的拉伸强度;碳化硅具有优异的室温和高温力学性能,与铝基体的界面结合状态良好。由于有芯碳化硅纤维单丝的性能突出,复合材料的性能较好。

有芯SCS-2碳化硅纤维增强6061铝合金基复合材料,在碳化硅纤维体积分数为34%时,室温抗拉强度为1034MPa;拉伸弹性模量为172GPa,接近理论值;抗压强度高达1896MPa,压缩模量为186GPa。

无芯Nicalon碳化硅纤维增强6061铝合金基复合材料,在体积分数为35%时,室温抗拉强度为800~900MPa,拉伸弹性模量为100~110GPa,抗弯强度为1000~1100MPa。在室温至400℃之间能保持很高的强度。

应用:SiCf/Al复合材料主要用于飞机、导弹结构件、发动机构件等。;Al2O3f/Al复合材料具有高刚度、高强度、高蠕变抗力和高疲劳抗力。氧化铝纤维的结构主要有α-Al2O3和γ-Al2O3两种。由于Al2O3与铝基体的润湿性差,故影响界面结合强度,为此在基体中添加Li元素,可显著改善界面润湿性,同时还可抑制界面发生化学反应。;三、晶须、颗粒增强铝基复合材料;;;;;(a)磨损量-滑动路程(b)磨损量-载荷(c)磨损量-滑动速度

图10Al-TiO2-C体系不同摩尔比C/TiO2热爆合成铝基复合材料的磨损性能;四、铝基复合材料的界面;(a)氧化铝短纤维(b)预制件(c)活塞

图13氧化铝短纤维增强铝基复合材料的活塞