機(jī)械合金化制備納米鋁基復(fù)合材料的進(jìn)展研究

黃錫峰

摘 要：納米鋁基復(fù)合材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能，在航空、航天以及汽車工業(yè)中應(yīng)用廣泛。文章綜述了國內(nèi)外使用機(jī)械合金化法制備納米鋁基復(fù)材料的研究進(jìn)展，重點介紹了氧化鋁、鋁三鈦、碳納米管增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料，并展望了納米鋁基復(fù)合材料的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機(jī)械合金化；鋁基復(fù)合材料；納米尺度

中圖分類號：TB383.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0072-02

1 概 述

鋁基復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度和比模量、低熱膨脹系數(shù)、良好的尺寸穩(wěn)定性、較高的高溫機(jī)械性能以及抗疲勞、耐磨損等優(yōu)良性能。與鋼相比，鋁基復(fù)合材料的密度僅為鋼的三分之一，耐磨性則與鑄鐵相當(dāng)；與鋁合金相比，導(dǎo)熱率與其基本相當(dāng)，抗拉和抗壓強(qiáng)度及彈性模量大幅提高，熱膨脹系數(shù)有較大幅度的降低。

因此，鋁基復(fù)合材料已成為金屬基復(fù)合材料中最常用的、最重要的材料之一，在航空航天、汽車、電子和光學(xué)儀器、體育用品等領(lǐng)域得到了廣泛了應(yīng)用。

基于進(jìn)一步提高鋁基復(fù)合材料機(jī)械性能的需求，研究發(fā)現(xiàn)，減小增強(qiáng)體顆粒尺寸會增加鋁基復(fù)合材料的塑性、韌性和強(qiáng)度，因而越來越多小尺寸（約1 μm或更小）的增強(qiáng)體被用來制備鋁基復(fù)合材料。納米復(fù)合材料被定義為在多相固體材料中，其中一個相（一般為增強(qiáng)體）至少有一個方向其尺寸小于100 nm。在納米鋁基復(fù)合材料的制備中，納米顆粒的特性給使用液相法的制備工藝帶了困難，因而固相法更多的被采用，其中最常見的為機(jī)械合金化法。……