热爆合成Al-Ni2O3-Cu基复合材料(3)
1.2.1粉末冶金的存在问题和发展趋势
粉末冶金是传统的用来制造金属材料的方法，现在人们也把它用来制作金属基复合材料。它具备很多优点，可以大批量生产且花费很低。但是由于工艺技术上的缺陷导致粉末冶金生产出的材料紧实度不高，常常会有大量的孔洞。大大降低了金属基复合材料的综合力学性能。因此，以后我们要对以下几方面进行研究：
（1）对于粉末冶金工艺上的缺陷，我们要让它与先进的烧结技术相结合。运用不同的制备手段来提高试样的质量。提高试样的紧实度，提高试样的综合力学性能。
（2）现代化的材料需求要传统的材料制备方法向着细化晶体的方向发展，粗大的晶体硬度低，力学性能不如细化过的晶体。目前比较流行的纳米晶结构更是能够颠覆人们对传统材料的看法。
（3）粉末冶金法需要提高效率，降低成本，大规模的生产。
1.3 原位合成法
原位合成法只指利用材料与材料之间产生反应并将它们融合，形成具有优异性能的 金属基复合材料的方法。原位合成法不像传统制造复合材料一样使用机械混合，而是让增强相直接通过反应产生于基体的内部。原位合成法制造出的复合材料回比用传统混合法造出的材料结合更紧密，强度更加高。除了综合的力学性能会比较优秀，化学性能也会比较强。由于产生的增强体形成于微观组织，结合更加紧密。这样不容易被外界的腐蚀性物质所腐蚀，而且热力学性能也会更加优秀。由于原位合成技术可以通过改变增强体的含量控制材料的各方面性能，大大简化了生产所需的流程，降低了生产成本。
目前，关于Cu基复合材料的研究主要在Al-Ti系上。蒋等几人利用Al与TiO2的反应，在机体内产生了一定量的三氧化二铝增强相和TiAl3，利用热分析对试样进行研究。发现在Al-Ti系中加入B粉可以提高组织的性能，细化了材料的组织。B与TiO2反应生成TiB2同样作为组织的增强体，提高了Cu基复合材料的力学性能。使得复合材料的抗拉性能以及强度得到较大的提高。
1.3.1 热爆合成技术
热爆法(Exothermic Dispersion,XD)又称为热爆合成技术，运用于制造金属基复合材料。一般方法是根据所要获得的基体与产物的含量，通过化学反应方程式计算参与反应所需要的材料的含量配比。然后，将试样放置于球磨机中球磨2至4小时。取出后放到压力试验机中压制成型。最后放到真空炉中烧结。实验过程中可以通过改变升温速率以及增强体的分布来得到所需要的金属基复合材料。这通常是一个放热反应，反应条件是高温，当随着温度的增加，达到反应所需要的温度时，反应发生。生成的增强体会均匀分布在基体之中，结合的力也会比传统法要强。热爆合成技术的优点在于它不需要点燃装置，它能随着温度的增加而自己反应，而且只要通过控制它的温度区间就能控制反应，相对简便。成本也会相对较低。但是同样的，热爆合成技术也有它的不足，它对于其它方法反应时间太长。通常反应产生金属基复合材料需要达到1000℃以上，反应的不确定因素也多。
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