金属基复合材料(MMC)制备工艺课件

金属基复合材料(mmc)制备工艺课件目录CONTENTS金属基复合材料(mmc)概述mmc的制备工艺粉末冶金法制备mmc铸造法制备mmc喷射沉积法制备mmc其他制备工艺介绍01金属基复合材料(mmc)概述金属基复合材料(MMC)是一种由两种或两种以上材料组成的新型材料，其中一种是金属或合金，作为基体，其他材料作为增强体。根据增强体的不同，金属基复合材料可分为颗粒增强、纤维增强和晶须增强等类型。定义与分类分类定义高强度、高刚性、耐磨、耐高温、低膨胀系数等。特点在汽车、航空航天、电子、体育器材等领域广泛应用，如发动机部件、飞机机身、电子产品外壳等。应用mmc的特点和应用20世纪50年代，人们开始探索金属基复合材料的研究。起步阶段发展阶段成熟阶段20世纪70年代，随着制造技术和材料科学的进步，金属基复合材料逐渐进入实用阶段。21世纪初，金属基复合材料在多个领域得到广泛应用，技术逐渐成熟。030201mmc的发展历程02mmc的制备工艺

粉末冶金法粉末冶金法是一种制备金属基复合材料的有效方法，通过将增强体和金属粉末混合，经过压制和烧结，得到金属基复合材料。粉末冶金法的优点是制备工艺简单，适用于大规模生产，可以制备出高致密、高性能的金属基复合材料。粉末冶金法的缺点是需要使用大量的金属粉末，成本较高，且增强体在混合和压制过程中容易发生团聚和偏析。铸造复合法是一种通过铸造工艺制备金属基复合材料的方法，将增强体加入到熔融的金属中，通过冷却凝固，得到金属基复合材料。铸造复合法的优点是制备工艺简单，适用于大规模生产，可以制备出形状复杂的金属基复合材料。铸造复合法的缺点是增强体在熔融金属中容易发生上浮和下沉，导致复合材料中增强体的分布不均匀。铸造复合法喷射沉积法的优点是可以制备出高性能、高致密的金属基复合材料，且增强体的分布较为均匀。喷射沉积法的缺点是制备工艺较为复杂，成本较高，且增强体在喷射过程中容易受到损伤。喷射沉积法是一种通过将熔融的金属和增强体喷射到基体上，形成金属基复合材料的方法。喷射沉积法机械合金化法是一种通过高能球磨将增强体和金属粉末混合，通过机械合金化作用，制备出金属基复合材料的方法。机械合金化法的优点是可以制备出高性能、高致密的金属基复合材料，且增强体的分布较为均匀。机械合金化法的缺点是制备工艺较为复杂，成本较高，且增强体在球磨过程中容易受到损伤。机械合金化法扩散焊接法是一种通过将增强体和金属板材进行扩散焊接，制备出金属基复合材料的方法。扩散焊接法的优点是可以制备出高性能、高致密的金属基复合材料，且增强体的分布较为均匀。扩散焊接法的缺点是制备工艺较为复杂，成本较高，且增强体在扩散焊接过程中容易受到损伤。扩散焊接法03粉末冶金法制备mmc010204粉末的制备粉末的制备是粉末冶金法的第一步，也是关键的一步。粉末的制备方法主要有物理法和化学法两大类。物理法包括雾化法、还原法、机械粉碎法等。化学法包括沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法等。03粉末的混合与分散是制备金属基复合材料的重要环节。为了获得均匀分布的增强相，需要采用合适的分散剂和分散工艺。常用的分散剂包括表面活性剂、偶联剂、高分子聚合物等。分散工艺可以采用球磨、超声波振动、搅拌等方式。01020304粉末的混合与分散压制是将混合分散后的粉末压制成一定形状和尺寸的预制件。烧结是使预制件在高温下致密化的过程，通过物质迁移和组织转变来实现。压制工艺参数对预制件的密度和强度有重要影响，如压力、压制方式、模具设计等。烧结工艺参数如温度、时间、气氛等对复合材料的性能有显著影响。压制与烧结04铸造法制备mmc铸造复合法是一种通过将增强相材料与金属熔体混合，然后进行铸造凝固的方法。在铸造过程中，增强相与基体金属相互渗透、扩散，形成复合材料。铸造复合法可以制备出具有优异性能的金属基复合材料，如高强度、高耐磨性、高耐热性等。铸造复合法的原理混合熔融将增强相分散后的金属熔体进行混合熔融，使增强相与基体金属充分接触和混合。增强相制备根据需要选择合适的增强相材料，如碳纤维、陶瓷颗粒等，并进行预处理。增强相分散将增强相材料分散在金属熔体中，确保均匀分布。浇注成型将混合熔融后的金属熔体浇注入模具中，进行冷却凝固。后处理对制备好的复合材料进行热处理、机加工等后处理操作，以提高性能和满足使用要求。铸造复合法的工艺流程用于制备汽车发动机活塞、气瓶等耐磨、耐热部件。汽车工业用于制备飞机刹车片、发动机叶片等高强度、高耐热部件。航空航天用于制备高尔夫球杆、滑雪板等轻质、高强度的运动器材。体育器材铸造复合法的应用实例05喷射沉积法制备mmc喷射沉积法的优点在于能够制备出具有优异性能的复合材料，同时避免了传统制备方法中材料混合不均匀、界面反应等问题。喷射沉积法是一种制备金属基复合材料的方法，其原理是将两种或多种材料通过高速喷射流混合，并在快速凝固条件下形成复合材料。在喷射沉积过程中，各种材料的颗粒或液体在高速运动中相互碰撞、混合和分散，形成均匀的复合材料。喷射沉积法的原理根据需要，将金属基体和增强相材料进行配料，并通过搅拌、超声波振动等方式进行均匀混合。配料与混合将混合好的材料通过喷嘴形成高速喷射流，喷射流中各种材料的颗粒或液体在运动中相互混合。喷射流形成在喷射流出口处设置冷却装置，使混合好的材料在快速冷却条件下凝固成复合材料。快速凝固将制备好的复合材料收集并进行表面处理、热处理等后处理。收集与处理喷射沉积法的工艺流程利用喷射沉积法制备铝基复合材料，可提高铝材料的强度、耐磨性和耐腐蚀性，广泛应用于汽车、航空航天等领域。铝基复合材料通过喷射沉积法制备钛基复合材料，可实现钛材料的高强度和轻量化，适用于航空航天、医疗器械等领域。钛基复合材料利用喷射沉积法制备不锈钢基复合材料，可提高不锈钢的耐磨性和耐腐蚀性，适用于石油、化工等领域。不锈钢基复合材料喷射沉积法的应用实例06其他制备工艺介绍VS通过高能球磨将金属粉末与增强相混合，在剧烈的机械力作用下实现合金化及复合。详细描述机械合金化法是一种制备金属基复合材料的有效方法。在球磨机中，将金属粉末与增强相（如碳纳米管、陶瓷颗粒等）混合，在高能球磨过程中，金属粉末与增强相在剧烈的机械力作用下发生合金化及复合。该方法具有制备工艺简单、成本低、可批量生产的优点。总结词机械合金化法总结词通过在高温和压力作用下，使金属基体与增强相之间发生相互扩散，实现冶金结合。详细描述扩散焊接法是一种制备金属基复合材料的重要方法。在高温和压力作用下，金属基体与增强相之间发生相互扩散，形成紧密的冶金结合，从而实现复合。该方法的关键是控制扩散焊接的温度、压力和时间，以保证复合材料的性能。扩散焊接法具有制备工艺成熟、界面结合强度高、可加工性强等优点。扩散焊接法除了上述两种方法外，还有化学沉积法、物理气相沉积法、熔融浸渗法等方法制备金属基复合材料。总结词化学沉积法是通过化学反应在金属基体上沉积增强相，