顆粒類增強(qiáng)體在汽車工業(yè)中應(yīng)用廣泛
纖維類增強(qiáng)物有連續(xù)長(zhǎng)纖維和短纖維。連續(xù)長(zhǎng)纖維的連續(xù)長(zhǎng)度均超過數(shù)百米,纖維性能有方向性,一般沿軸向均有很高的強(qiáng)度和彈性模量。連續(xù)纖維中又分單絲和束絲,碳(石墨)纖維、氧化鋁纖維和碳化硅纖維(燒結(jié)法)、氮化硅纖維等是以500~1200根直徑為5.6~14µm的細(xì)纖維組成束絲作為增強(qiáng)物使用。而硼纖維、碳化硅纖維(化學(xué)氣相沉積法)是以直徑為95~140µm的單絲作為增強(qiáng)物使用。喂料機(jī)連續(xù)纖維制造成本高,性能高,主要用于高性能復(fù)合材料制品。 短纖維連續(xù)長(zhǎng)度一般幾十毫米,排列無方向性,一般采用生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高的噴射方法制造。
纖維性能較長(zhǎng)纖維低。在使用時(shí)先需將短纖維制成預(yù)制件、氈、布等,再用擠壓鑄造、壓力浸滲等方法制造短纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料制品,主要的短纖維有硅酸鋁纖維(又稱耐火棉)、氧化鋁、碳纖維(直接制成或?qū)㈤L(zhǎng)纖維切短)、氮化硼纖維等,制成的復(fù)合材料無明顯各向異性。用于金屬基復(fù)合材料的增強(qiáng)纖維性能如表2-1所示。
顆粒增強(qiáng)體分外加和內(nèi)生兩種,陶粒回轉(zhuǎn)窯一般是具有高強(qiáng)度、高模量、耐熱、耐磨性好、而高溫的陶瓷、石墨等非金屬顆粒,如:Al2O3、SiC、TiC、B4C、TiB2、BN、AlN、Si3N4、NbN、SiO2、VC、WC、ZrC、ZrB2、ZrO2、MgO、MoSi2、Mo2C、MoS2、石墨、細(xì)金剛石等。顆粒增強(qiáng)體以很細(xì)的粒狀(<50µm)(外加顆粒一般在10µm以下,內(nèi)生顆粒一般在2µm以下)在金屬中起提高耐磨、耐熱、強(qiáng)度和模量的作用。碳化硅粉烘干機(jī)主要用粉末冶金法、液態(tài)金屬攪拌法、共噴法、壓力浸漬法、原位合成法等制造顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料。由于顆粒增強(qiáng)物的成本低廉,制成的復(fù)合材料各向同性,因此在復(fù)合材料的應(yīng)用發(fā)展十分迅速,特別是在汽車工業(yè)中。
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