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鋁基復(fù)合材料具備高比強(qiáng)度、高模量、高導(dǎo)電性、膨脹系數(shù)小、耐磨性好、表面穩(wěn)定性好和耐高溫等優(yōu)異性能。為滿足這種對(duì)材料性能的要求，新型金屬基復(fù)合材料的研究、開發(fā)和應(yīng)用就顯得日益重要。

金屬基復(fù)合材料（MMCs）是由連續(xù)的金屬或合金基體和增強(qiáng)體所構(gòu)成。增強(qiáng)體一般都是具有高強(qiáng)度，高模量的非金屬材料，如碳纖維，硼纖維或陶瓷材料等。不同金屬及合金基體與不同增強(qiáng)體的優(yōu)化組合，可使金屬基復(fù)合材料具有各種特殊和優(yōu)異的綜合性能。

目前用作金屬基復(fù)合材料基體的種類有鋁基、鎂基、鈦基、鋼基、銅基等多種，增強(qiáng)體主要有連續(xù)纖維、短纖維和晶須、顆粒。而其中鋁基復(fù)合材料除了具備高強(qiáng)度、高模量等特點(diǎn)外，還具有密度低、重量輕、制造工藝設(shè)備相對(duì)簡單、可大規(guī)模批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。鋁基復(fù)合材料作為一種區(qū)別于傳統(tǒng)金屬材料的新型材料，對(duì)于整個(gè)社會(huì)的進(jìn)步都有著十分重要的作用。

在航空航天和軍事領(lǐng)域有很多鋁基復(fù)合材料應(yīng)用的例子，比如Cercast公司采用熔模鑄造工藝成功研制出了A357+20%SiC復(fù)合材料，用該材料代替鈦合金制造直徑達(dá)780mm，重17.3公斤的飛機(jī)攝像鏡方向架，使其重量降低，導(dǎo)熱性能提升。而纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在美國也已成功應(yīng)用于制造航天飛機(jī)機(jī)身框架、哈勃望遠(yuǎn)鏡的長方形天線支架、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞等。

碳纖維因?yàn)槌杀鞠鄬?duì)低廉，應(yīng)用最為廣泛。硼纖維雖然制造成本相對(duì)較高，但其具有高彈性模量400Gpa、室溫下斷裂強(qiáng)度是2744～3430MP，與金屬基體潤濕性好，反應(yīng)性較低的優(yōu)點(diǎn)，因此在美國幾乎全部應(yīng)用于軍用飛機(jī)和航天領(lǐng)域，如制造航天飛機(jī)的主隔板、翼肋構(gòu)架支柱和管子。

氮化硼納米管

氮化硼納米管，其比強(qiáng)度是碳纖維3倍，彈性模量是硼纖維的3.25倍，室溫下斷裂強(qiáng)度是硼纖維的12倍，空氣中的耐高溫度高達(dá)900攝氏度，還具備優(yōu)異的抗腐蝕性，用氮化硼納米管所制成的鋁基復(fù)合材料，具備更高彈性模量、更高強(qiáng)度，并能提升鋁合金的耐高溫性，且氮化硼納米管同樣具備與金屬基體潤濕性好，因其化學(xué)惰性較強(qiáng)與鋁基體反應(yīng)性低的優(yōu)點(diǎn)。

而與碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料在復(fù)合材料中占比為20%-35%相比，氮化硼納米管在鋁合金中的含量僅為0.4%，即可達(dá)到同等甚至更強(qiáng)的增強(qiáng)效果，碳化硅的密度為3.2g/cm3，氮化硼納米管的密度為2.1g/cm3，含量低，密度小更能提升鋁合金的減重效果。

大連義邦引入的氮化硼納米管鋁基母合金增強(qiáng)顆粒，已應(yīng)用于國外鋁基復(fù)合材料領(lǐng)域，尤其是汽車、航空航天以及軍事等領(lǐng)域。  

大連義邦鋁基母合金增強(qiáng)顆粒

該鋁基母合金增強(qiáng)顆粒，采用氮化硼納米管與金屬鋁混合，形成的鋁基母合金增強(qiáng)顆粒復(fù)合材料，氮化硼納米管在該復(fù)合材料中的占比為5wt%，納米管直徑60nm，長度20um，成功從微米級(jí)的增強(qiáng)體升級(jí)到納米級(jí)增強(qiáng)體。

經(jīng)國外ECK Industries軍工企業(yè)驗(yàn)證，將氮化硼納米管鋁基復(fù)合材料顆粒，加入到一種先進(jìn)鋁合金鑄件中，僅需0.4%的添加比例，即可實(shí)現(xiàn)鋁合金機(jī)械強(qiáng)度70%，或同樣的原始強(qiáng)度下，減重高達(dá)50%以上。目前該公司已將新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)縱向推力桿、飛機(jī)汽缸蓋、防彈衣、戰(zhàn)車機(jī)槍支架、轉(zhuǎn)向節(jié)、電力汽車和混合動(dòng)力汽車氣缸外殼等。

根據(jù)實(shí)際測試反饋，同強(qiáng)度下實(shí)現(xiàn)減重，防彈背心的重量可由3公斤減少到1公斤，但防彈標(biāo)準(zhǔn)是一樣的。

此增強(qiáng)產(chǎn)品適用于鑄鋁工藝，僅需在鑄鋁工序中的鋁熔液狀態(tài)下，添加其他金屬和非金屬元素時(shí)，將此顆粒于攪拌結(jié)束前的十分鐘加入鋁熔液即可，后面工序正常。

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