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金属层状材料有哪些特点(层状材料的特点)

发布时间:2022-10-03已浏览: 480 人来源:五律网整理

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金属层状材料有哪些特点(层状材料的特点)

1、高比强度、高比模量,由于在金属基体中加入了适量的高强度、高模量、低密度的纤维、晶须、颗粒等增强物,明显提高了复合材料的比强度和比模量,特别是高性能连续纤维。如密度只有1.85 g/cm3的碳纤维的最高强度可达7 000 MPa,比铝合金强度高出10倍以上,石墨纤维的最高模量可达900 GPa,硼纤维、碳化硅纤维密度为2.5~3.4 g/cm3,强度为3 000—4 500 MPa,模量为350—450 GPa。加入30%-50%的高性能纤维作为复合材料的主要承载体,复合材料的比强度、比模量成倍地高于基体合金的比强度和比模量。用高比强度、高比模量复合材料制成的构件质量轻、刚性好、强度高,足航大、航空技术领域中理想的结构材料。

2、导热性能好,金属基复合材料中的金属基体占有很高的体积分数,一般在60%以上,因此仍保持金属所特有的良好的导热性和导电性。良好的导热性可以有效她传热,减少构件受热后产生的温度梯度,并能迅速散热,这对尺寸稳定性要求高的构件和高集成度的电子器件而言尤为重要,还可以防止飞行器构件静电聚集问题的产生。

3、在金属基复合材料中采用高导热性的增强物还可以进一步提高金属基复合材料的热导率,使复合材料的热导率比纯金属基体还高。为了解决高集成度电子器件的散热问题,现已研究成功的超高模量石墨纤维,金刚石纤维,金刚石颗粒增强铝基、铜基复合材料的热导率比纯铝、纯铜还高,用它们制成的集成电路底板和封装件可有效迅速地把热量散去,提高了集成电路的可靠性。

4、线膨胀系数小,尺寸稳定性好,金属基复合材料中所用的增强体均具有很小的线膨胀系数,且有很高的弹性模量,特别是超高模量的石墨纤维具有负的线膨胀系数加入相当含量的增强物不仅可大幅度提高材料的强度和模量,也使线膨胀系数明显下降,并通过调整增强物的含量可获得不同的线膨胀系数,以满足各种工况的要求。例如,石墨纤维增强镁基复合材料,当石墨纤维含量达到48%时,复合材料的线膨胀系数为零,即在温度变化时这种复合材料不发生热变形,这对人造卫星构件特别重要。

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