超声制备纳米碳管增强Al基复合材料研究(2)
1.1 金属基复合材料概述
1.1.1 金属基复合材料的分类金属基复合材料有许多品种，并且有许多分类方式，但总体来说可以归纳为以下三种[5]：（1）按用途分：结构复合材料、功能复合材料（2）按基体分：发展比较成熟的有铝基、钛基、镍基（3）按增强相分：纤维增强复合材料、片层状复合材料、颗粒增强复合材料[6]1.1.2 金属基复合材料的性能正是因为金属基复合材料的性能非常良好，金属基复合材料才成为现在金属以及复合材料研究的重点，以下是金属基复合材料的重要性能。
1.1.2.1 高比强度、比模量通过上述提到的颗粒、纤维增强体，如硼纤维、碳纤维、碳化硅纤维等，加入铝基，可以明显提高复合材料的比强度和比模量[7]。
1.1.2.2 导热、导电性好由于金属基复合材料中的金属基体仍占有非常大的百分比[8]（一般60%以上），所以金属基复合材料也保留了金属所拥有的比较优良的导热与导电性；同时，在一些增强体加入金属基之后，更是能进一步提升材料的热导率
。1.1.2.3 耐磨性好在金属基体中加入陶瓷增强相，比如细小的陶瓷颗粒，可以有效地提升材料的强度和刚度，同时提升材料的耐磨性和硬度 。
1.1.2.4 疲劳性能和断裂韧性好
1.1.3 金属基复合材料的不足之处以及研究趋向
1.1.3.1 存在的不足金属基复合材料主要存在以下几个问题：（1）金属基复合材料的制备成本一般比较大源Z自-吹冰+文/论^文]网[www.chuibin.com，而且生产工艺比较复杂，很难应用于生产，如果要让金属基复合材料全面进入产业化生产，还必须经过更加深入的研究，以达到降低成本、简化工艺的目的[10]。（2）金属基复合材料性能的好与差是由增强相和基体之间的结合以及增强相的分布状况所决定的，而决定结合及分布状况的一个重要因素是润湿性。可是因为大多数金属基体与增强相润湿差甚至不润湿，这造成了复合材料的制备的难处[11]。（3）由于复合材料都是在较高的温度下制得的， 基体与增强相之间所产生的各种不同程度的界面反应及元素偏聚无法避免[12]。虽然界面反应可以导致更加润湿，这对复合材料的制备是有利的，但是同时会产生界面的脆性相，会毁坏增强相并造成基体成分的变化。虽然在轻微反应时不损坏颗粒、晶须等增强相，但一旦反应生成脆性相进而形成脆性层，就会严重损坏增强相，同时造成强界面的结合，复合材料性能会急剧下降，甚至材料最终的性能会低于基体材料[13]。（4）在制备金属基复合材料过程中， 增强相在基体中所产生的偏聚也是科学家们所遇到的一个难点。如何使其分布均匀也同样是个很大的问题[14]。
1.1.3.2 金属基复合材料的研究趋势（1）由于现在生产成本比较高，所以如何精简工艺，缩小成本始终是研究的重点[15]。（2）加强对强化机制的研究。（3）湿润性问题也是比较关键的一个问题，目前有些专家已经研究出了铝基复合材料的湿润性，可是其他金属基的研究还需要我们一起进行。1.2 铝基金属复合材料本文所研究的即为铝基复合材料，铝基复合材料是一种非均质混合物，他基体是铝或铝合金，增强相为颗粒、晶须或纤维等。其制备方法多，可设计性好，可以比铝合金更大程度的保留基体的密度与塑性，同时具备金属基复合材料强度高、耐磨损、抗腐蚀等优点。