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金属基复合材料概述本课件将为您介绍金属基复合材料的基础知识，包括定义、发展、分类、制备、性能、应用以及发展趋势。

什么是金属基复合材料金属基复合材料，简称MMCs，是由金属基体和增强材料复合而成的材料。它兼具金属基体的优良性能和增强材料的特殊功能，在力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能等方面具有显著优势。增强材料通常为陶瓷颗粒、纤维或晶须，它们在金属基体中形成网状结构，提高材料的强度、刚度、硬度和耐磨性等性能。金属基复合材料的应用范围非常广泛，包括航空航天、汽车工业、机械制造、电子电气等领域。

金属基复合材料的定义金属基复合材料是指由金属基体材料和增强材料组成的复合材料。金属基体材料通常为金属或合金，增强材料则包括陶瓷颗粒、纤维、晶须等，它们在金属基体中形成分散的结构，从而提高材料的力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能等。

金属基复合材料的发展历程120世纪50年代金属基复合材料研究开始，主要以金属基体增强陶瓷颗粒为主。220世纪60年代纤维增强型金属基复合材料开始发展，应用于航空航天领域。320世纪70年代金属基复合材料制备工艺得到改进，应用领域不断扩展。420世纪80年代纳米材料的应用推动了金属基复合材料性能的提升。521世纪至今金属基复合材料研究进入快速发展阶段，新材料、新工艺和新应用不断涌现。

金属基复合材料的基本分类陶瓷颗粒增强型以金属基体增强陶瓷颗粒，例如Al2O3、SiC等。纤维增强型以金属基体增强纤维，例如碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等。晶须增强型以金属基体增强晶须，例如SiC晶须、Al2O3晶须等。

金属基复合材料的组成结构金属基复合材料的组成结构主要包括基体材料和增强材料。基体材料通常为金属或合金，它起着连接增强材料的作用，并为材料提供基本的力学性能。增强材料则是分散在基体材料中的强化相，它能够提高材料的强度、刚度、硬度和耐磨性等性能。增强材料的种类很多，例如陶瓷颗粒、纤维、晶须等。不同种类的增强材料会赋予复合材料不同的性能特点。

金属基复合材料的基体材料基体材料是金属基复合材料的主要组成部分，决定了材料的整体性能。基体材料的选择取决于应用需求，需要考虑材料的强度、韧性、耐腐蚀性、导热性能等因素。常见的金属基体材料包括铝、镁、钛、铜、铁等。

常见的金属基体类型1铝基材料：铝基复合材料具有密度低、强度高、耐腐蚀性好等特点，广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。2镁基材料：镁基复合材料具有密度低、比强度高、可生物降解等优点，在轻量化材料领域具有广阔的应用前景。3钛基材料：钛基复合材料具有高强度、高耐腐蚀性、耐高温等特性，应用于航空航天、医疗器械等领域。4铜基材料：铜基复合材料具有优异的导电性、导热性和耐腐蚀性，广泛应用于电子电气行业。5铁基材料：铁基复合材料具有高强度、高韧性、价格低廉等特点，应用于机械制造、建筑等领域。

金属基复合材料的增强材料增强材料是金属基复合材料中起强化作用的材料，它能够提高基体材料的力学性能、耐磨性能、耐腐蚀性能等。增强材料的种类很多，根据其形状、尺寸和化学成分可以分为颗粒增强材料、纤维增强材料和晶须增强材料。

增强材料的分类颗粒增强材料包括陶瓷颗粒、金属颗粒等，能够提高材料的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。纤维增强材料包括碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等，能够提高材料的强度、韧性和抗疲劳性能。晶须增强材料包括SiC晶须、Al2O3晶须等，能够提高材料的强度、硬度和耐磨性。

陶瓷颗粒增强型金属基复合材料陶瓷颗粒增强型金属基复合材料是以金属基体材料增强陶瓷颗粒，例如Al2O3、SiC、TiC等。陶瓷颗粒具有高硬度、高熔点、耐高温等优点，能够提高材料的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性。

纤维增强型金属基复合材料纤维增强型金属基复合材料是以金属基体材料增强纤维，例如碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等。纤维具有高强度、高模量、高耐热性等优点，能够提高材料的强度、韧性、抗疲劳性能和耐高温性能。

晶须增强型金属基复合材料晶须增强型金属基复合材料是以金属基体材料增强晶须，例如SiC晶须、Al2O3晶须等。晶须具有高强度、高模量、高比表面积等优点，能够提高材料的强度、硬度和耐磨性。

金属基复合材料的制备工艺粉末冶金法通过粉末混合、压制成型、烧结等步骤制备金属基复合材料。液态金属浸渗法将增强材料浸入液态金属中，使金属渗入增强材料的孔隙，制备复合材料。化学气相沉积法在真空条件下，利用气相反应在基体表面沉积增强材料。物理气相沉积法在真空中，将增强材料蒸发或溅射到基体表面，形成复合材料。搅拌铸造法将增强材料加入到液态金属中，进行搅拌，然后浇铸成型。挤压成型法将增强材料和金属粉末混合后，进行挤压成型，制备复合材料。

粉末冶金法粉末冶金法是制备金属基复合材料的一种重要方法。它包括粉末混合、压