金属纤维增强复合材料

纤维增强金属基复合材料的特点， 纤维金属复合材料的强化机理， 金属纤维复合材料图片， 金属/纤维复合材料的界面有几种类型， 110°tpu加金属纤维， 纤维金属基复合材料， 纤维强化金属， 金属纤维的优点， 金属纤维应用， 金属纤维用途，

金属纤维增强复合材料

一、性能特点

高强度与高模量：

金属纤维增强复合材料通过高强度、高模量的金属纤维与基体材料的结合，显著提高了材料的抗拉强度和弹性模量。

例如，碳纤维增强铝基复合材料的纵向强度和模量显著高于基体合金。

良好的高温性能：

金属纤维增强复合材料具有优异的高温性能，包括高蠕变抗力和良好的抗热疲劳性能。

例如，碳化硅纤维增强钛基复合材料在航空涡轮发动机上应用，弥补了钛合金蠕变抗力低的缺陷。

低热膨胀系数与尺寸稳定性：

增强体（如碳纤维、碳化硅纤维等）具有很低的热膨胀系数，加入后可显著降低复合材料的热膨胀系数，提高尺寸稳定性。

例如，石墨纤维增强镁基复合材料在特定条件下热膨胀系数可接近零，适用于对尺寸稳定性要求极高的航天部件。

优异的耐磨性：

金属纤维增强复合材料的耐磨性能显著优于纯金属基体，磨损率可降低一个数量级。

例如，加入镀铜碳纤维的铜基复合材料耐磨性显著提高。

良好的界面性能：

通过化学镀、溶胶-凝胶法等表面处理技术，可以改善纤维与基体的界面润湿性，提高界面结合强度。

例如，镍、铜涂层可显著提高碳纤维与铝基体的界面润湿性和力学性能。

二、应用领域

航空航天：

用于制造飞机结构件、发动机部件、卫星构件等，因其轻质、高强、耐高温等特性，可显著减轻结构重量并提高性能。

例如，碳化硅纤维增强钛基复合材料用于制造飞机垂尾和导弹壳体。

汽车工业：

用于制造高性能汽车零部件，如发动机部件、传动系统部件等，提高零部件的耐磨性和高温性能。

例如，碳纤维增强铝基复合材料用于汽车发动机部件，可提高部件的强度和耐热性。

电子工业：

用于制造高集成度电子器件的散热部件，因其高导热性和低热膨胀系数，可有效提高电子器件的散热效率和可靠性。

例如，超高模量石墨纤维增强铝基复合材料用于集成电路底板和封装件。

建筑与基础设施：

用于制造高性能建筑材料，如金属纤维增强混凝土，可提高混凝土的抗拉强度和抗裂性。

例如，金属纤维增强混凝土用于建筑隧道和飞机跑道，显著提高了结构的耐久性和抗裂性。

军事与国防：

用于制造高性能武器装备，如装甲车辆部件、导弹壳体等，因其高强、轻质、耐高温等特性，可提高装备的性能和生存能力。

三、技术参数

纤维类型：

常用的增强纤维包括碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等。

基体材料：

常用的基体材料包括铝、镁、钛、铜及其合金。

力学性能：

抗拉强度：显著高于基体合金，例如碳纤维增强铝基复合材料的抗拉强度可达152 MPa。

硬度：例如硼酸铝纤维增强复合材料的硬度可达HV 40。

热性能：

热膨胀系数：可通过调整纤维含量和类型进行调节，例如石墨纤维增强镁基复合材料的热膨胀系数可接近零。

导热性：部分复合材料的热导率高于纯金属基体。