【環(huán)氧板】材料把金屬良好的韌性

陶瓷顆粒增強(qiáng)輕金屬(鋁鈦等)基材料把金屬良好的韌性、延展性易成形等優(yōu)點題陶瓷高硬度耐蝕性結(jié)合在起，具有良好的抗沖擊能力，在裝甲材料領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用，如SIC/Al2O3顆粒增強(qiáng)鋁基環(huán)氧板材料。

S:C/Al2O3顆粒增強(qiáng)鋁基環(huán)氧板材料具有質(zhì)量輕剛度好、耐疲勞等特性，在運動器械得到應(yīng)用。例如Specialized Bicycle Co.公司已將10%Al2O3增強(qiáng)鋁基環(huán)氧板材料作為自行車框架用于山地自行車上。

充分利用陶瓷顆粒的耐磨特性，瑞士研究人員制備了體積分?jǐn)?shù)達(dá)70%的B.C納米顆粒增強(qiáng)Au基環(huán)氧板材料用于腕表表殼。該材料具有優(yōu)良的耐劃傷能力,同時兼具金屬金的亮澤。

汽車工業(yè)是金屬基環(huán)氧板材料最重要的民非車?yán)m(xù)增強(qiáng)金屬基環(huán)氧板材料在這- -領(lǐng)域要,連續(xù)纖維增強(qiáng)金屬基環(huán)氧板材料及一些成維增強(qiáng)的鋁基、鎂基、鈦合金基環(huán)氧板材的應(yīng)用受到極大限制。目前應(yīng)用的主要是顆粒和汽車工業(yè)具有廣泛的應(yīng)用,而金屬基環(huán)氧板材料具料。鋁合金、鎂合金等是傳統(tǒng)的輕質(zhì)材料,在汽車滿足了汽車行業(yè)的輕量化要求。有更好的耐磨、抗腐蝕和耐熱性，且強(qiáng)度、剛度更高,很好金屬基環(huán)氧板材料在汽車工業(yè)最早的應(yīng)用是日本豐田汽車公司F制的Al2O3短纖維局部增強(qiáng)鋁基環(huán)氧板材料活塞，替代原有的鎳鑄鐵鑲?cè)螅湍バ蕴岣?，減重5%~ 10%,導(dǎo)熱率提高了3倍,疲勞壽命顯著提高。SiC顆粒增強(qiáng)鋁基環(huán)氧板材料在汽車發(fā)動機(jī)活塞中也有應(yīng)用，主要是應(yīng)用在方程式賽車上。與傳統(tǒng)鋁合金相比,SIC,/AI環(huán)氧板材料具有更低的熱膨脹系數(shù)，可以降低活塞與汽缸壁的間隙，提高發(fā)動機(jī)性能。金屬基環(huán)氧板材料在發(fā)動機(jī)應(yīng)用的另一個例子是采用混雜增強(qiáng)鋁基環(huán)氧板材料作為氣缸襯套(見圖3-15)。這種環(huán)氧板材料基體是Al-Si合金，其中加人12%的Al2O3顆粒以提高耐磨性，加人9%的炭黑以提高潤滑性。與原來鑄鐵材料相比，制冷效果得到提升，減重達(dá)50%。此外，鋁基環(huán)氧板材料在汽車驅(qū)動軸、連桿等構(gòu)件也得到了廣泛應(yīng)用。汽車傳動軸的轉(zhuǎn)速由曲軸的長度直徑及材料剛性決定。汽車工作時,對傳動軸的動力學(xué)穩(wěn)定性和抗扭曲能力有很高的要求，發(fā)生動力學(xué)不穩(wěn)定的臨界轉(zhuǎn)速取決于傳動軸的比批，采用2%AL0,顆粒增強(qiáng)鋁兼環(huán)氧板(A0:/6081A)制造的汽車驅(qū)動軸的比載量比傳就鋼制材料提高了36%.你界轉(zhuǎn)速也得到明顯提商。再如采用20%5C皸紅增強(qiáng)/2080A1)制備的連桿減重達(dá)57%。

汽車的制動盤等耐磨件是金屬基環(huán)氧板材料的另一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。相對于傳統(tǒng)鑄鐵制動盤，金屬基環(huán)氧板材料具有質(zhì)量輕、熱導(dǎo)率高、摩擦因數(shù)高等優(yōu)點，可使制動件減重達(dá)50%~60%縮短制動距離。同時由于熱導(dǎo)率的提高，在制動過程中產(chǎn)生的大量熱量能夠更快地傳導(dǎo)出去，從而降低制動溫升，提高制動穩(wěn)定性。SiC顆粒增強(qiáng)鋁基環(huán)氧板材料是高性能汽車剎車盤的理想材料,1995年,美國Lanxide公司研制的SiC顆粒增強(qiáng)Al-Si合金環(huán)氧板材料制動片，質(zhì)量僅為2.7 kg,最高工作溫度可達(dá)500。

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