066-228 内生型陶瓷颗粒增强铝基复合材料的应用开发

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所属分类:新材料项目

066-228 内生型陶瓷颗粒增强铝基复合材料的应用开发

项目概况:

铝基复合材料是以铝或其合金为基体,纤维、晶须、金属间化合物、陶瓷颗粒或其组合为增强体的复合材料,它兼有基体铝的塑性、韧性又具有增强相的高硬度、高强度。铝基复合材料具有较高的比强度、比刚度,以及良好的高温性能以及优异的耐磨性能等特点。

增强相与基体达的结合界面,是影响复合材料强度的关键因素,也是复合材料研究的重点之一。目前铝基复合材料的生成类型主要有外生型和内生型两种。外生型增强相是从外界直接加入的,增强相的表面易被污染,与基体的结合界面不干净,易有不良的反应物产生,此外,进入基体中的增强相的尺寸不能太小,须在微米级以上,且易在基体中偏聚,这些均严重影响力学性能的进一步提高,高温性能也因界面的恶化而严重下降。本材料是采用原位合成技术开发的铝基复合材料,其增强相是通过基体中的化学反应产生的,因此,增强相表面无污染,与基体的结合界面干净、相容性好,分布均匀,克服了外生型的不足。该技术是上世纪九十年代初才传入我国的,而用于铝基复合材料的制备研究只是刚刚起步,该项目组成功制成了内生型陶瓷颗粒增强的铝基复合材料,并对材料的制备工艺、力学性能(常温、高温)、磨损性能(常温、高温)进行了深入研究,制备工艺已基本成熟。可直接进行中期生产应用开发。

技术指标:

常温下主要力学性能(纯铝基)  抗拉强度:400MPa;   延伸率:9%

高温下主要力学性能(纯铝基)  300℃  抗拉强度:200MPa;

延伸率:12%  500℃  抗拉强度:120MPa;   延伸率:16%

知识产权:□发明专利  ■实用新型专利  □外观专利  □软件著作权

项目水平:□国际领先  □国际先进  □国内领先  ■国内先进

成熟程度:□原理  □样机  ■小试  □中试  □产业化

市场前景:

目前,铝合金强度普遍不高,一般在200MPa左右,高温性能较差,一般应用于强度和工作温度都不高的场合,而采用本材料,其常温下的强度高达400MPa,高温性能在350℃时仍达150MPa,比常规的铝合金性能和外生型的复合材料提高近一倍以上,可广泛应用于活塞,小型发动机的缸盖、缸体等,可大大减轻发动机的重量,降低油耗。可铸造成型,还可扎制成型材、板材等。市场前景广、投资少、受益快。

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