分析铝基复合材料的研究现状及发展

一、铝基复合材料的研究现状

铝基复合材料的概述

铝基复合材料是具有很大实用性的一种复合材料。纤维增强铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料是根据增强体的不同而区别开的两种铝基复合材料。其增强相的形态通常为长纤维、短纤维、晶须以及颗粒四种。除了长纤维之外的另外三种增强相所组成的ท复合材料为非连续增强铝基复合材料;长纤维增强的铝基复合材料的优越性体现在纤维长度性能上。碳化硅铝基复合材料中最常见的增强相，强度、硬度与模量都非常高，所以关于耐磨和承载等结构件中可以采用碳化硅铝基复合材料。除此之外，还有具备特殊性能的增强相，例如金刚石，其导热效果非常显著，可应用于需要高导热的铝基复合材料。

铝基复合材料的主要性能简介

1. 耐磨性。

铝基复合材料的耐磨性是非常好的，这也是它最突出的性能之一。在诸多研究中发现复合材料的摩擦系数与颗粒的体积分数息息相关，这是王宝顺等人针对磨损性能研究的结论，除此之外，还可以从结果显示中发现其颗粒的尺寸大小与铝基复合材料的摩擦系数仅仅有很小的影响。

2. 塑性与模量和强度性能之间的联系。

铝基复合材料的塑性与增强体是否加入以及模量与强度的提升或降低有关，如果在加入增强体，模量和强度都提高的情况下，铝基复合材料的塑性就会降低。也就是说其塑性的高低与强度与模量呈反比趋势。得出规律性结论之后，就可以将金属的优化通过增强体与其他性能的改变来加工改造成产品所需要的高性能材料。

3. 疲劳与断裂韧性。

铝基复合材料的疲劳强度比较高，而断裂韧性却不是很好。增强物的特性、分布以及状态都有™可能影响铝基复合材料的疲劳强度和断裂韧性。其中，断裂韧性与界面结合的状态紧密相连，界面结合状态越好，断裂韧性也随之增强。铝基复合材料的疲劳与断裂韧性也是在实际应用中需要考量的两大性能。

铝基复合材料的制备

采用连续性纤维增强的复合材料和颗粒增强的复合材料是铝基复合材料主要研究的两个模块。

长纤维增强铝基复合材料的制备：

1. 铝/ 碳化硅复合材料。

针对铝/ 碳化硅复合材料的加工方法有很多种，而且其内在的技术含量与效果各有千秋。下面简单地介绍几种加工方法。

首先就拿超声加工方法来说，其实是利用超声振动，也就是通过振幅来使工件上的工具在静压力的作用下进行振动，其振动的频率与变幅杆放大的振幅所产生的频率相一致。超声加工法就是使工件受到连续不断的击打，最终变成微粒状，因为只有成为这种状态才会便于悬浮液将其带进工件，并从而制作成跟工具一模一样的形状。

再者就是铣磨加工技术，这种加工方法主要采用切削加工，但由于实际操作表明这种加工方法不尽人意，会导致成品表面出现瑕疵，所以不断研究努力下，一种新型的升级版加工方法诞生颗粒增强碳化硅铝基复合材料的铣磨加工方法。同样采用切削加工，只不过是实行多刃切削来对工件进行加工，这种加工技术，在保证质量的前提下，又可以利用数控机床提升工作效率，是认可度非常高的一项技术。

最后介绍一个激光加工法，此技术受到国内外研究学者的万千宠爱，纷纷从打孔、切割、划线以及型腔加工等诸多方面进行深入研究，诸多实践证明利用激光加工法的重复走刀切割技术，具有高速和高质量的特点。

2. 颗粒增强铝基复合 ϡ材料。

目前颗粒增强铝基复合材料的应用范围越来越广，其制造方法和程序相对容易一些，其性能也具有一定的优越性。氧化铝和碳化硅是主要用于加工颗粒增强铝基复合材料的颗粒。

其中氧化铝颗粒增强铝基复合材料是利用水热法对已经颗粒化的晶须加工获得，步骤简单，材料简易。

另外的碳化硅颗粒增强铝基复合材料是应用最为广泛的铝基复合材料。其具有良好的导热性能，尺寸相对稳定，具有较高的比刚度与比强度，而且非常耐疲劳和耐磨，是一种优点极多的材料。但是美中不足的是由于切削加工的性能无法达到正常标准要求，所以还是让其实际应用受到了一定的限制。

二、铝基复合材料的发展前景

在制备工艺逐渐完善的基础上，铝基复合材料的未来发展前景是十分可观的。虽然目前复合材料的利用率已经很高了，大众对于铝基复合材料也颇为接受，但是要想使市场需求不断慢慢扩大，不被新兴材料所代替，就必须要做到与时俱进，努力提高科学技术水平，不要半途而废，停止创新研发的脚步，我们务必继续探索复合材料的结合性能，以产品需求为主体进行设计加工，我相信在铝基复合材料的基础上会创造出不同类型的，适用于不同领域的新型铝基复合材料。

三、结论

如今我国科技水平在不断进步发展，生产力也在不断完善，在良好的基础之上，开发新材料是一种创新的举措。复合材料的应用开启了新材料开发的大门，铝基复合材料是开发成功的见证，所以将创新精神继续传承是我们的责任。只要坚持与时俱进，不断创新，就将会迎来广阔的未来。