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铝基复合材料研究进展
作者：胡小兵
来源：《科技创新与应用》2014年第25期
摘 要：文章将从铝基复合材料强化机理等方面，介绍铝基复合材料的在目前阶段的研究进展，及铝基复合材料强化方面的研究与应用。希望通过文章的介绍，对相关工作提供参考。 关键词：铝基复合材料；强化；基体
前言
随着现代科技水平的迅速发展，在航空航天、军用以及其它高科技领域传统材料已经很难满足其需要。复合材料以其综合性能优异的特点逐步开始代替传统单一材料。然而一些纤维增强树脂基在某些特定的空间环境下使用时容易产生老化。在此方面，铝基复合材料具有高比强度、比模量、低热膨胀系数，较高的高温力学性能以及抗疲劳、耐磨损等优良性能，特别是颗粒、短纤维、晶须等非连续增强的铝基复合材料，因其良好的可再加工性及尺寸稳定性备受关注，成为近年来研究最多的复合材料。
1 金属基复合材料强化机理
由于材料的强度是一个极度结构敏感性质，金属基复合材料的变形过程极具复杂性，其所具有的强化机制在现有的模型只能在一定程度上较好地诠释金属基复合材料时的强化规律，不能完全得出具体的强化数值。金属基复合材料的强化机理主要有以下方面：
1.1 增强体承载与载荷传递
金属基复合材料的主要强化机制是载荷从基体向增强体传递的一个过程，增强体是主要起的是一个承担者作用。目前相关的模型举例很多，最简单的是混合定律，该模型未考虑增强体形状、分布等其他因素对材料的影响，因此预测强度与实际相比相差较大。Nardone 和Prewo 的改进剪切套模型是根据载荷在基体与增强体界面上传递的机制建立的，从该模型计算出的所得的屈服强度值可确认比实验所得屈服强度值约高10%。
1.2 基体中的位错强化
金属的热膨胀系数一般要比增强相的热膨胀系数大很多，因此在金属基复合材料的制作生产和热处理过程中，在基体材料中会形成高密度的位错，导致强化。位错模型主要包括：Orowan 模型；林位错硬化模型；弹性栓模型；冲孔模型，且 Orowan机制可以较好的预测材料的强度值，对材料强度的预判有着明显的帮助。
1.3 细晶强化
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铝基复合材料研究进展
作者：胡小兵
来源：《科技创新与应用》2014年第25期
摘 要：文章将从铝基复合材料强化机理等方面，介绍铝基复合材料的在目前阶段的研究进展，及铝基复合材料强化方面的研究与应用。希望通过文章的介绍，对相关工作提供参考。 关键词：铝基复合材料；强化；基体
前言
随着现代科技水平的迅速发展，在航空航天、军用以及其它高科技领域传统材料已经很难满足其需要。复合材料以其综合性能优异的特点逐步开始代替传统单一材料。然而一些纤维增强树脂基在某些特定的空间环境下使用时容易产生老化。在此方面，铝基复合材料具有高比强度、比模量、低热膨胀系数，较高的高温力学性能以及抗疲劳、耐磨损等优良性能，特别是颗粒、短纤维、晶须等非连续增强的铝基复合材料，因其良好的可再加工性及尺寸稳定性备受关注，成为近年来研究最多的复合材料。
1 金属基复合材料强化机理
由于材料的强度是一个极度结构敏感性质，金属基复合材料的变形过程极具复杂性，其所具有的强化机制在现有的模型只能在一定程度上较好地诠释金属基复合材料时的强化规律，不能完全得出具体的强化数值。金属基复合材料的强化机理主要有以下方面：
1.1 增强体承载与载荷传递
金属基复合材料的主要强化机制是载荷从基体向增强体传递的一个过程，增强体是主要起的是一个承担者作用。目前相关的模型举例很多，最简单的是混合定律，该模型未考虑增强体形状、分布等其他因素对材料的影响，因此预测强度与实际相比相差较大。Nardone 和Prewo 的改进剪切套模型是根据载荷在基体与增强体界面上传递的机制建立的，从该模型计算出的所得的屈服强度值可确认比实验所得屈服强度值约高10%。
1.2 基体中的位错强化
金属的热膨胀系数一般要比增强相的热膨胀系数大很多，因此在金属基复合材料的制作生产和热处理过程中，在基体材料中会形成高密度的位错，导致强化。位错模型主要包括：Orowan 模型；林位错硬化模型；弹性栓模型；冲孔模型，且 Orowan机制可以较好的预测材料的强度值，对材料强度的预判有着明显的帮助。
1.3 细晶强化