龟化学方法制备金属基复合材料研究进展

摘要

金属基复合材料问世至今已有30余年,它具有优良的综合性能,包括高比强度、高比模量、高硬度等优异的力学性能和耐高温性能,在现代航空、航天及武器装备等领域具有广泛的应用前景.然而,尽管金属基复合材料在航天飞机以及其他一些尖端技术中已经获得应用,但用量很小,不足以推动其发展.近年来,虽然努力在民用领域寻找机遇,但终因成本偏高而缺乏与金属等其他传统材料竞争的优势.因此发展金属基复合材料的出路在于寻找低成本的制备方法.金属基复合材料常用的制备方法主要有两种,即铸造法和粉末冶金法,制备工艺往往需要高温、高压条件,是制造成本较高的主要原因,另外,在这种条件下,容易引发过量界面反应,产生界面脆性层,同时使纤维强度弱化,恶化复合材料的力学性能.电化学方法制备金属基复合材料,是利用电沉积的原理,形成金属基体,具有如下优点:①在较低温度(＜100°C)下进行,大大降低了生产成本,也可避免界面反应引起的界面脆性层的形成和纤维强度的弱化;②设备简单,易于对工艺参数进行精确控制,得到所要求的制品;③对于连续纤维增强金属基复合材料,易于精确控制纤维间距、体积分数,所得复合材料纤维与基体界面结合良好.因此,近年来倍受关注,成为金属基复合材料制备方法中研究热点之一.用电化学方法制备金属基复合材料,主要是采用如下三种工艺过程:(1)电化学渗浸;(2)连续分步电沉积结合热压处理;(3)复合电沉积.本文对近年来该领域的研究进展情况进行综述.