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主题:复合材料论文写作 时间:2024-02-25

金属复合材料生产技术的现状和趋势,本论文为免费优秀的关于复合材料论文范文资料,可用于相关论文写作参考。

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摘 要: 随着我国科学技术不断的发展,人民生活水平的提高,金属复合材料的使用范围也越来越广,由于具体使用的方式不同,对其生产质量的要求也越来越高.下面就以某几种金属复合材料为研究对象,分析爆炸法、挤压复合法、扩散法、固相结合法等,然后再对其未来的发展趋势进行阐述,希望给有关人士一些借鉴.

关键词:金属复合材料 生产技术 展趋势

中图分类号:TG1 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)05-0321-01

从美国企业可以看到金属复合材料的应用前景,基本每年都要耗费10亿美元研究新的材料,我国和其相比才是起步阶段.研究新型的金属复合材料,需要使用两种,或者两种以上的物理、化学、力学性能不同的金属材料,除此之外,这些材料还要具有相补效应,就是可以互相弥补各自的缺点,让合成后的材料优势更加明显,这些材料在运输、航天、航空、桥梁、建筑中都有广泛应用.

一、分析复合材料的制造方法

1.对爆炸复合法的分析

利用爆炸复合法进行金属复合材料的生产,其作用效果非常好,主要使用作为加工能源,当爆炸的一瞬间,其冲击力会达到748千米每秒,在很短暂的时间内,焊接金属的表面就会形成一层很薄的塑性变性区域,这一区域还会在不断的融化和扩散,这样金属虽然不同,但是融合后就很好的焊接到一起,使用的焊接方法和普通焊接方式也不同,其集成了融化焊接、扩散焊接和压力焊接,属于一种三位一体的焊接方式,就目前的焊接技术和爆炸技术而言,能够实现300多种金属的复合.但是在实际应用中会产生很大的污染,不适合连续的生产模式,薄板生产也存在一定的困难,因此使用有一定的局限性.

2.对挤压复合法的分析

在挤压操作前需要把包层金属和被包层金属的表面进行清理,保证表面的干净度,不要有太多的可见灰尘,再将二者组装成挤压柸,然后设置一定的温度,制定合理的积压比参数,最终就会按照制定的压力和形状积压而成,在压力的操作下,不同金属表面会紧密的接触,并完成最终的复合.在实践中大量的应用于线、棒、管的生产,除此之外,进行矩形断面的生产也非常擅长,但是其应用范围也有一定的局限性,连续化的生产不适合,在挤压中需要大功率的挤压机,操作成本较高.

3.对扩散焊接方法的分析

当温度比母材温度还要低,就可以应用扩散焊接方法.进行扩散焊接时也要注意,母材避免出现变形,发生变形生产的材料使用性能就会发生变化.保证母材不会变形后,持续进行加压,让要复合的材料和母材紧密的进行接触,使用原子扩散达到材料的结合,具体方式有很多种,例如有助剂扩散焊接、无助剂扩散焊接、无助剂自扩散焊接、过渡液相扩散焊接、相变超塑性扩散焊接,使用这一方法加工复合材料,可以得到性能基本一致的接头性能.

4.对固相结合方法的分析

该方法主要利用高温让不同的材料融合到一起,其也被称之为扎焊,具体又可以分为热轧焊复合法和冷轧焊复合法,如果利用热轧焊,先要把基本体和要覆盖的材料组到一起,然后进行四周的焊接,最后再进行热轧,让二者复合到一起.

5.对喷射沉积复合方法的分析

在二十世纪八十年展起来了喷射成型技术,在操作过程中,具有快速成型的特点,同时也是一种新型的粉末冶金技术.在实践操作中,需要先把金属进行雾化,然后让其快速凝固,当喷射成型时,被雾化的液滴会高速凝固,最终在宏观上没有偏析,让小沉积组织比较均匀,一般都会等轴分布.

二、对复合材料在应用中的分析

1.热双金属的应用

业内人士都清楚,热双金属是由三层或两层膨胀系数不同的合金,沿着接触面融合到一起的,最终形成复合金属材料.对于具有膨胀系数较高的合金层,通常被称为主动层,对于膨胀系数比较低的合金层,其被称之为被动层,对其进行加热时,因为这两层具有不同的膨胀系数,通常主动层会比被动层伸长量大,金属片在加工中就会向被动层弯曲,在此过程中,热能就被转化为机械能,让二者材料在接触面位置发生一定的力和变形,针对这一情况这一种金属可以被用来作为控制仪表、测量的传感器.这种热双金属主要分为三种,第一种是普通型,在一般的控制元件上都可以应用,有很强的通用性,例如5J18.第二种是高灵敏性型,这一类材料当温度发生变化后,其受力和位移都会有很大变化,因此对信号有很强的灵敏性,随着仪表和其他测量原件都在向小型化发展,因此其在未来的使用量还是很大的.例如5J11.第三种是额定的电阻型,主要被加工成短路器元件,这也要求这类热双金属有一定的电阻率,例如R9到R141.

2.對复合框架材料的分析

在导弹、航天飞机、计算机等电子产品中都会用到复合材料,下面就研究复合框架材料.铜合金局部复铝条冷轧带材在集成电路[1],或者耗能电路中都有很好的应用.如果和铜合金材料对比,其不需要镀金,使用复铝层、铝丝压焊形成外电路,有效节约了黄金的使用量,同时也避免形成铝-金脆性化合物,很好的提高了电力的可靠性,这种合金就是复合材料,铜是这种合金的基体,应用了固相组合技术,把铝条按照设计要求进行局部的复合.

三、金属复合材料在以后的发展趋势分析

1.对软磁复合材料的分析

这种材料可以作为各种磁屏蔽、磁心,有效防止电磁波的干扰,是一种很好的吸波材料,还应该清楚一点,软磁复合材料是磁心经常使用的有压粉磁铁心和铁氧体烧结产品[2],但是还满足不了小型化的需求.除此之外,这种材料会出现漏磁和断线问题,绝缘性不好,因此应用中的效率较低.利用软磁复合材料进行成型制品的注射,可以有效避免上述问题的出现,到目前为止,橡胶型电磁波干扰吸收板已经得到很好的应用[3],把这种材料直接安放到噪声源位置即可,由于传输电缆有很严重的噪声问题,由此研发了防电磁波干扰显微三层管,该设备由三层材料利用挤压操作制成的,中间层就放置着吸收电磁波的材料,其外层和内层都是由树脂绝缘材料制成.在以后的发展中,这类材料的使用范围会更广,目前日本的公司正在研制高性能的磁性复合材料,例如软磁复合材料,硬磁复合材料等.

2.最新一代纳米复合材料的研究

韩国的一个机械材料研究所使用溶液喷雾干燥技术,研发了一款纳米级一氧化铝复合材料,具体原理就是利用铜发生氧化反应,氧化物再继续进行粉末的凝聚,最终抑制氧化铝的成长,最终得到纳米复合材料.通过对该材料的分析得知,里面含有1.1%的硝酸铜,当在240摄氏度的高温下经过风干,就会得到20到80纳米的非晶体粉末,然后继续进行加热,当温度达到200度,再利用氢气芬进行还原处理,最终得到小于20纳米的铜粉,把这些物质在硝酸中溶解24小时,能够萃取到氧化铝纳米粉末,这一材料就是氧化铝相.该材料用于电极材料的焊接,在电车、大型汽车、机器人等方面也有大量应用.但是该材料在耐高温和硬度等方面有待突破,研发企业应该以此为基础,不断添加其他材料,从而生产出具有更大优势的纳米复合材料,应用范围更广,以后在这一领域还会有更好的发展.

四、总结

通过以上的分析得知,金属复合材料具有相补效应,集中了不同材料的各自优点,这都是单一金属不能达到的.无论是在功能方面还是经济方面都有优势,因此市场需求很大,很多国家都投入到了新材料的研制行列.但是这些材料不能短流程化和连续化作业,这是以后应该改善的一方面.总而言之,这种复合材料是以后材料市场的主流.

参考文献

[1]田广民,李选明,赵永庆等.层状金属复合材料加工技术研究现状[J].中国材料进展,2013(11):696-701.

[2]章应,徐永红,廖国君,等.微电机用绿色层状复合材料现状及发展动态[C]/第二届层压金属复合材料生产技术开发与应用学术研讨会文集.2010.

[3]刘越,张太正,孙爱新,等.铜/钢双金属复合制备工艺技术研究现状[J].材料导报,2015(15):10-14.

结论:关于复合材料方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关复合材料论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。

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