金屬基復(fù)合材料(1)教學(xué)教材

金屬基復(fù)合材料(1)一、固態(tài)制備技術(shù)1.1粉末冶金技術(shù)工藝過(guò)程：粉末冶金法是一種用于制備與成形顆粒增強(qiáng)(非連續(xù)增強(qiáng)型)金屬基復(fù)合材料的傳統(tǒng)固態(tài)工藝法。粉末冶金生產(chǎn)工藝1.2熱壓技術(shù)擴(kuò)散黏結(jié)：在較長(zhǎng)時(shí)間、較高溫度和壓力下，通過(guò)固態(tài)焊接工藝，使同類或不同類金屬在高溫下互擴(kuò)散而黏結(jié)在一起的工藝方法。三階段：粘結(jié)表面之間最初接觸增強(qiáng)材料與合金粉末發(fā)生界面擴(kuò)散和體擴(kuò)散→接觸面粘結(jié)結(jié)合界面最終消失，粘結(jié)過(guò)程完成熱壓技術(shù)：1.3熱軋、熱擠壓和熱拉拔技術(shù)（變形法）

形變法就是利用金屬具有塑性成型的工藝特點(diǎn)，通過(guò)熱軋、熱拉、熱擠壓等加工手段，使已復(fù)合好的顆粒、晶須、短纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料進(jìn)一步加工成板材。軋制擠壓拉拔1.4爆炸焊接技術(shù)二、液態(tài)制備技術(shù)2.1真空壓力浸漬技術(shù)

真空壓力浸漬法是在真空和高壓惰性氣體的共同作用下，使熔融金屬浸滲入預(yù)制件中制造金屬基復(fù)合材料的方法。浸漬爐結(jié)構(gòu)2.2擠壓鑄造技術(shù)

擠壓鑄造是通過(guò)壓機(jī)將液態(tài)金屬壓入增強(qiáng)材料預(yù)制件中制造復(fù)合材料的方法。2.3液態(tài)金屬攪拌鑄造技術(shù)液態(tài)金屬攪拌鑄造法：是將增強(qiáng)相顆粒直接加入金屬熔體中，通過(guò)攪拌使顆粒均勻分散，然后澆鑄成型制成復(fù)合材料制品的方法。2.4共噴沉積技術(shù)金屬液滴與顆粒的混合沉積凝固三、表面復(fù)合技術(shù)3.1.物理氣相沉積技術(shù)

物理氣相沉積是材料源的不斷汽化，通過(guò)真空蒸發(fā)、電離或?yàn)R射等過(guò)程，產(chǎn)生金屬離子并沉積于基體表面形成金屬涂層，或與反應(yīng)氣體化合形成化合物涂層的方法。真空蒸鍍：在高真空度的反應(yīng)室中，將鍍層材料加熱成蒸發(fā)原子，使其在真空條件下撞擊工件表面而形成沉積層。真空濺射：離子鍍：3.2化學(xué)氣相沉積技術(shù)

化學(xué)氣相沉積技術(shù)是指利用氣態(tài)物質(zhì)，在一定溫度下在固體表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并生成固態(tài)沉積膜的工藝過(guò)程。常用化學(xué)氣相沉積涂層材料為碳化物、氮化物、氧化物，如TiC、TiN、Al2O3等。涂層具有很高的硬度2000～4000HV，較低的摩擦系數(shù)、優(yōu)異的耐磨性、良好的抗粘著能力和優(yōu)越的耐蝕性。

化學(xué)氣相沉積的裝置如圖,以在鋼件表面沉積TiC涂層為例，將反應(yīng)氣體TiCl4與氣態(tài)或蒸發(fā)狀態(tài)的碳?xì)浠衔镆黄饘?dǎo)入真空、高溫的反應(yīng)室內(nèi)，用氫作為載體和稀釋劑，就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成TiC沉積在基體表面。3.3熱噴涂技術(shù)

指以某種熱源，將基體材料加熱到熔化或熔融狀態(tài)后，用高壓高速氣流將其霧化成細(xì)小的顆粒噴射到增強(qiáng)材料上，形成一層覆蓋層的過(guò)程。常用的熱噴涂的主要方法如下：1)火焰噴涂2)電弧噴涂3)等離子噴涂(氣體導(dǎo)電（或放電）所產(chǎn)