例如在连续纤维增强的复合材料中,基体的主 要作用应是以充分发挥增强纤维的性能为主,基体 本身应与纤维有良好的相容性和塑性,而并不要求 基体本身有很高的强度。 因此,考虑到要充分发挥纤维的作用,希望选 用塑性较好的基体。实验证明,此时如果采用较高 强度的合金材料,复合材料的性能将有所降低
11 例如在连续纤维增强的复合材料中,基体的主 要作用应是以 为主,基体 本身应与纤维有 ,而并不要求 基体本身有很高的强度。 因此,考虑到要充分 的作用,希望选 用 。实验证明,此时如果采用较高 强度的合金材料,复合材料的性能将有所降低
如碳纤维增强铝基复合材料中,纯铝或含有少 量合金元素的铝合金作为基体比高强度铝合金要好 得多,使用后者制成的复合材料的性能反而低。 在研究碳铝复合材料基体合金的优化过程中发 现,铝合金的强度越高,复合材料的性能越低。这 可能与基体和纤维的界面状态、脆性相的存在、基 体本身的塑性等有关。 12
12 如 复合材料中, 或含有少 量合金元素的 作为 比 要好 得多,使用后者制成的复合材料的性能反而低。 在研究碳铝复合材料 中发 现,铝合金的强度越高,复合材料的性能越低。这 可能与基体和纤维的界面状态、脆性相的存在、基 体本身的塑性等有关
相反。对于非连续增强(颗粒、晶须、短纤维)金属 基复合材料,基体的强度对复合材料具有决定性的影响, 因此,要选用较高强度的合金来作为基体。 所以,要获得高性能金属基复合材料必须选用高强度 铝合金作为基体,这与连续纤维增强金属基复合材料基体 的选择完全不同。 如颗粒增强铝基复合材料一般选用高强度铝合金(如 A365,6061,7075)为基体
13 相反。对于 , 对复合材料具有决定性的影响, 因此,要选用 来作为基体。 所以,要获得高性能金属基复合材料必须选用 作为基体,这与连续纤维增强金属基复合材料基体 的选择完全不同。 如 一般选用 (如 A365,6061,7075)为基体
③基体金属与增强物的相容性 首先,由于金属基复合材料需要在高温下成型,制备过 程中,处于高温热力学非平衡状态下的纤维与金属之间很容 易发生化学反应,在界面形成反应层。 界而反应层大多是脆性的,当反应层达到一定厚度后, 材料受力时将会因界面层的断裂伸长小而产生裂纹,并向周 围纤维扩展,容易引起纤维断裂,导致复合材料整体破坏
14 首先,由于金属基复合材料需要在 ,制备过 程中,处于高温热力学非平衡状态下的纤维与金属之间很容 易发生化学反应,在界面形成反应层。 大多是脆性的,当反应层达到一定厚度后, 材料受力时将会因界面层的断裂伸长小而产生裂纹,并向周 围纤维扩展,容易引起纤维断裂,导致复合材料整体破坏
其次,由于基体金属中往往含有不同类型的合金 元素,这些合金元素与增强物的反应程度不同,反应 后生成的反应产物也不同,需在选用基体合金成分时 充分考虑,尽可能选择既有利于金属与增强物漫润复 合,又有利于形成合适稳定的界面合金元素
15 其次,由于基体金属中往往含有不同类型的合金 元素,这些 与 的 ,反应 后生成的 ,需在选用基体合金成分时 充分考虑,尽可能选择既有利于 ,又有利于