PDF《C06.金属基复合材料》

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金属基复合材料 分会主席:张荻、马宗义、武高辉、耿林、樊建中 C06-01 金属基复合材料国家重点实验室近年来的研究进展 张荻 上海交通大学 随着现代科学技术的发展,对金属材料的使用要求不再局限于单一的机械性能,而是要求金属材料在多场服役条件下, 具有结构功能复合化和多功能的响应特性. 金属复合化成为金属材料实现高性能化和功能化的有效途径. 通过在金属基体中 人为引入颗粒、晶须、纤维等异质材料,既可以作为增强体提高金属材料的机械性能,也可以作为功能体赋予金属材料本身 不具备的物理和功能特性.因此,金属基复合材料将金属良好的韧性、可成型性和导电导热等优点与增强体的高硬度、高弹 性模量和剪切强度及屏蔽吸波等优点结合在一起, 形成一种兼具金属与增强体独特性能的崭新材料. 金属基复合材料国家重 点实验室自八十年代末期筹建成立以来,一直致力于先进金属基复合材料的基础和应用研究,特别是铝基、钛基、镁基等轻 质高性能金属基复合材料的制备技术和基础科学研究.实验室所研制的 SiC/Al、CNT/Al、原位自生 TiC/Ti、TiB/Ti 等复合 材料和构件广泛应用于航天、航空、高铁等领域,有力支撑了国家重大工程对轻质高性能金属材料的使用需求.本文将汇报 近年来金属基复合材料国家重点实验室的研究现状和所取得的主要研究进展, 同时还将对重点实验室在聚合物和功能复合材 料方面的研究进展进行简述. C06-02 复合材料尺寸稳定性设计原理与应用 武高辉,姜龙涛,张强,乔菁 哈尔滨工业大学 尺寸稳定性(Dimensional Stability)是指材料在长期贮存或者服役环境下保持原始尺寸不变的能力.材料尺寸的经时变 化是无时不在、无时不有的自然想象,是材料本身的一种内禀特性.尺寸稳定性与热膨胀特性不同,热膨胀引起的尺寸变化 可以依据物理模型给以预测和补偿;

尺寸稳定性与残余应力也并非必然相关, 因为退火试样仍然存在严重的尺寸稳定性问题. 材料尺寸稳定性是与显微组织、成分、析出相等因素相关的材料内禀特性,难以预测.陀螺仪、加速度计、光学反射镜等高 精度仪器仪表对结构材料的尺寸稳定性十分敏感, 然而长期以来我国学者在这方面的研究报道十分稀少. 本文介绍了作者持 续二十余年研究结果,包括尺寸稳定性的评价方法、铝及其复合材料的尺寸稳定性现象、提高尺寸稳定性的技术方法,仪表 级、光学级复合材料的尺寸稳定性设计原理与应用.与同仁共同研讨. 关键词:尺寸稳定性,热膨胀系数,仪表级复合材料 C06-03 颗粒增强铝基复合材料的 3D 打印制备及其微观组织分析 倪丁瑞

1 ,于菁 1,2 1.中国科学院金属研究所 2.沈阳航空航天大学 近年来,金属材料增材制造技术(3D 打印)快速发展,成为一种可实现快速成型、少加工或无加工的理想加工方式. 3D 打印采用金属粉末或丝材为原料,通过计算机设计数字化模型及智能控制,将材料逐层累加成型,最终实现具有三维复 杂结构的实体零部件制造,具有高精度、高效率和高性能等优点.已在钛合金、高温合金、不锈钢、铝合金等金属材料中得 到快速发展.相比之下,由于陶瓷颗粒容易吸热、反射能量、阻碍金属流动、界面反应等问题,因此颗粒增强铝基复合材料 (Particle-reinforced aluminum matrix composite, PRAMC)的增材制造受到了一定限制,相关技术亟待突破. 本文采用电子束熔丝沉积快速成形(Electron beam freeform fabrication, EBF3 )与激光选区熔融技术(Laser selective melting, LSM)激光铺粉两种增材制造工艺,制备了 TiB2 颗粒增强铝基复合材料(TiB2/Al) ,对其致密度、微观组织和力学 性能进行了研究.对TiB2p/AlSi10 丝材,用EBF3 方法在合适的参数下打印出了质量良好的打印件,经测试打印件的强度为 135MPa,与热压态复合材料相当.对于 LSM 方法制备的 TiB2p/AlSi10Mg 复合材料,重点分析了界面结合状况. 关键词:3D 打印,铝基复合材料,微观组织,力学性能