金属基复合材料(metal Matrix Composites,简称MMC)是一种 以具有较高导热率的金属为基体,以具有较高导热率的金属基体的无机非金属的纤维、晶须、颗粒或纳米颗粒等为增强体,经复合而成的新材料 。它们在现代科技中扮演着重要角色,尤其是在热管理、航空航天和汽车工业中。
组成与特性
金属基复合材料的基体通常是具有高导热性的金属或合金,如铝、镁、铜等。增强体可以是纤维(如碳纤维、陶瓷纤维)、晶须(如碳化硅晶须)、颗粒(如碳化硅颗粒)或纳米颗粒等。这些增强体能够显著提高复合材料的力学性能、耐磨性、耐高温性和导热性。
应用领域
金属基复合材料因其独特的性能,在多个领域有广泛应用:
热管理 :在高性能电子设备、航空航天发动机和电动汽车中,用于散热和热交换器。
航空航天 :用于制造更轻、更强的飞机和航天器部件。
汽车工业 :用于发动机和传动系统部件,以提高燃油效率和性能。
体育器材 :如高性能自行车框架和高尔夫球杆,利用其轻质和强度优势。
制造方法
金属基复合材料的制造方法包括:
粉末冶金 :通过粉末混合和压制,再经过烧结和加工形成复合材料。
纤维缠绕 :将增强纤维缠绕在预成型的基体上,通过树脂固化形成复合材料。
喷射成型 :利用喷射技术将增强体和基体材料混合并沉积形成复合材料。
发展前景
随着材料科学的不断进步,金属基复合材料的研究和应用仍在不断发展。未来,这些材料有望在更多领域得到应用,推动相关产业的创新和升级。