碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究(6)
④减振性能
由于陶瓷预制体对金属基体的割裂，使复合材料中金属/陶瓷界面大大增多。金属/
陶瓷界面具有吸收和反射振动波的作用，使激起的振动波迅速衰减，从而使得材料阻尼能
力大大提高；另外陶瓷/金属界面间的间隙，也能阻碍振动波的传播。韩少文等[7]
通过研
究三文网络互穿结构木质陶瓷，发现复合材料的阻尼性能在木质陶瓷的基础上进一步改
善，且随温度的升高而增加，随频率的增加而降低。冯胜山等[16]
将泡沫陶瓷经表面金属化
处理后制备的三文连续网络SiC/灰铸铁复合材料和灰铸铁在两点刚性支撑状态下的试验
作比较，发现复合材料的振幅衰减比灰铸铁试样振幅衰减更迅速，减振效果明显。
⑤耐高温性能
陶瓷具有强度高、耐高温、热膨胀系数小、密度小的特性，但其脆性和抗热震性较差；
金属具有较好的耐高温性能，但是密度大。三文连续网络陶瓷/金属复合材料兼具有陶瓷
和金属的性能：在高温下长时间使用不发生蠕变，并且在温度反复变化下保持尺寸稳定，
具有优异的耐高温性能。一般铝合金在400℃时，其强度和弹性模量显著下降，而三文连
续网络 Al2O3/Al复合材料在此温度下基本不变。复合材料的网络互穿结构在高温时形成
网络互穿结构，可以阻碍晶粒的粗化和长大。Clarke等[21]
利用近似的液相置换反应法制备
了网络互穿结构的 Al2O3/Al 和 Al2O3/Al/NiAl复合材料，发现该材料较传统材料具有更好
的抗热震性、耐高温、抗氧化性能及更低的密度，韧性相对较低。
2） 网眼陶瓷/金属基复合材料的应用
①结构性材料
三文连续网络陶瓷/金属复合材料能够最大限度地发挥每种组分对复合材料的强化作
用，在受力时可以将集中在点或面上的应力迅速在空间范围内分散和传递，且力学性能优
于基体合金。因此可以制造结构较为简单、应用环境比较复杂、性能要求高的部件如汽缸
套、连杆、涡轮压缩机、机械臂、机床支撑结构件、轴承等。
②摩擦制动材料
三文连续网络陶瓷/金属复合材料作为耐摩擦磨损材料，在交通制动领域具有广阔的
应用前景。刹车制动盘是车辆制动系统中的关键部件，传统的制动盘多为铸铁和钢，这类
材料在制动时，会产生很大的温度梯度，产生热应力。此外，高温易产生相变应力，使制
动盘产生裂纹。因此各国加快了研发轻质材料来取代目前的铸铁和钢。 碳化硅网眼陶瓷增强铝基复合材料研究7
③军事防弹材料
在现有轻型装甲车辆的装甲中，陶瓷复合装甲的抗弹性能最好。增加陶瓷韧性是提高
轻型陶瓷复合装甲抗重复打击性能的有效途径。C4材料的高强、高硬的陶瓷骨架有利于
分散和传递应力，提高抗冲击能力；高韧性的金属相连续分布，具有很好的增韧作用。
Forquin等[23]
对R-SiC陶瓷和三文网络陶瓷/铝复合材料R-SiC-Al试件进行EOI试验， 结果表
明，在相同弹丸和速度的打击下，前者完全破碎，破坏特征类似于常规的SiC陶瓷；后者
不仅没有破碎，而且损伤范围小，裂纹数量少，显示出该材料具有良好的抗冲击潜力。此
外，Daehngs等[25]
研制的陶瓷/金属复合材料已用于防弹装甲板和液态金属的处理等方面，
但未大规模应用。
④电子封装材料
集成电路和芯片封装技术的快速发展对电子封装材料提出了更高的要求。传统的金属