金屬基復合材料
關注創建者：藍牙 創建時間：2017-12-27
金屬基復合材料的視頻教程
隨機短纖維增強金屬基復合材料切削教程
利用VUMAT子程序編寫纖維本構模型及損傷準則，利用cohesive surface或者cohesive element 模擬纖維與基體界面作用。 本課程附帶CAW文件及隨機纖維腳本。
￥200 21分鐘 272播放
查看
多材料切削仿真研究進展：材料建模、方法創新與參數優化
在高端制造領域，隨著航空航天、新能源汽車等產業對復雜構件性能要求的不斷提升，多材料組合結構（如金屬基復合材料與高強合金的異種材料連接部件）的應用日益廣泛，其切削加工精度與效率已成為制約產品性能的關鍵瓶頸。
免費 4分鐘 2播放
查看
ABAQUS-復合材料工程應用案例四-芳綸纖維增強樹脂基復合材料切削損傷失效模擬
本案例詳細講解了工程上常用的芳綸纖維增強樹脂基復合材料切削損傷失效模擬，重點講解了模型部件的建模處理方法，芳綸纖維樹脂基復合材料的材料本構參數設置、網格劃分技巧以及如何去調試模型的收斂性，在結果后處理中講解了模型的載荷、速度和加速度以及能量的轉化如何去分析，附件里提供模型源文件。
￥100 14分鐘 276播放
查看
金屬基復合材料的實例教程
另據《中國科學報》此前報道稱，自1990年開始，范景蓮教授就一直從事于難熔合金新材料、新技術和基礎理論研究，針對新型空天飛行器、火箭發動機、原子能等領域對難熔金屬材料的重大需求和現有難熔金屬強韌性不足、高溫抗氧化燒蝕差的問題，范景蓮創新性的提出“納米原位復合/微納復合”設計思想，發展了納米/微納復合粉末制備原理與技術，建立了高性能微細結構難熔復合材料燒結理論，開辟“納米/微納復合高性能難熔金屬基復合材料”新領域，取得系列重大突破。
展開 另據《中國科學報》此前報道稱，自1990年開始，范景蓮教授就一直從事于難熔合金新材料、新技術和基礎理論研究，針對新型空天飛行器、火箭發動機、原子能等領域對難熔金屬材料的重大需求和現有難熔金屬強韌性不足、高溫抗氧化燒蝕差的問題，范景蓮創新性的提出“納米原位復合/微納復合”設計思想，發展了納米/微納復合粉末制備原理與技術，建立了高性能微細結構難熔復合材料燒結理論，開辟“納米/微納復合高性能難熔金屬基復合材料”新領域，取得系列重大突破。（來源：環球時報）
展開 與傳統的金屬材料相比，顆粒增強鋁基復合材料不僅兼有金屬的高塑性、高韌性和增強顆粒的高模量、高硬度，同時具有各向同性，是應用前景很廣的材料。碳化硅顆粒增強鋁基復合材料可用來制造衛星及航空結構材料，如衛星支架、結構連接件、管材、各種型材、導彈翼、制導元件；制造飛機零部件等，發展這種材料具有重要的戰略意義。
碳化硅顆粒增強鋁基復合材料，其增強體顆粒價格低廉，可用常規方法制造加工，便于批量生產。研發成本低、效果好的制備工藝是當前材料領域的一個熱點。
一、粉末冶金法。
粉末冶金法具有一些獨特的優點，如可任意調節增強相的體積分數（最高可達７０％），較準確地控制成分比，且其增強顆粒的粒徑在納米范圍內可調。此外，粉末冶金工藝的燒結溫度較低，可有效減輕增強體與基體間的有害界面反應，制得的復合材料具有良好的力學性能。近年來，進一步開發出機械合金化-粉末冶金法。該法制備的復合材料，其增強體顆粒分布均勻，粒度在納米至微米范圍內可調，增強相的體積分數可高達７０％，與基體的界面結合良好，所制備的復合材料力學性能優異。美國ＤＷＡ 公司采用機械合金化-粉末冶金法生產了碳化硅顆粒增強鋁基復合材料，已將其應用于汽車、飛機、航天器等。
二、壓力鑄造法。
此法是將液態或半液態金屬基復合材料或金屬以一定速度填充壓鑄模型腔，或增強材料預制體的空隙中，在壓力作用下使其快速凝固成形而制備出金屬基復合材料，包括擠壓鑄造法、離心鑄造法、氣體壓力滲透鑄造法等。目前，生產應用中使用較多的是擠壓鑄造法，其具體方法是：首先把碳化硅顆粒增強相以適當的粘結劑粘結制成預制塊，然后裝入鑄模，澆入精煉的鋁基體金屬熔體，并立即加壓使熔融的金屬熔體浸滲到預制塊中，凝固之后即得碳化硅顆粒增強鋁基復合材料。
展開 雖然增材制造已經被美國宇航局等組織在幕后使用了幾十年，但由于它已經成為主流，金屬3D打印已經廣泛而迅速地發展，不僅在為海軍戰艦制造零件方面發揮作用，而且還在使用不同的材料和金屬粉末。
[來源/圖片：通過硫酸鋁熱分解增強陶瓷增強鈦基復合材料的新方法]
在X方向上前后移動使粉末床變平
因此，建議使用可變形的增強材料，如金屬顆粒、高熵合金或復合材料顆粒等，在保證良好界面結合的情況下，可以制備出具有高于ROM預測屈服強度和良好塑性的復合材料。
圖8 傳統陶瓷顆粒增強Al基復合材料、鐵素體/馬氏體雙相鋼和CP/Al復合材料的屈服強度與混合定律預測值的比值以及與其對應的RYSR之間的關系
總的來說，本研究采用SiCp/Al復合材料顆粒制備復合材料，實現了增強體和基體的協調變形；并給出了預測這種柔性強化復合材料力學性能的半經驗公式。這項工作對“柔性”強化復合材料的開發具有一定的指導意義，并對顆粒增強復合材料的回收提供了一種有效方法。
*感謝論文作者團隊對本文的大力支持。
本文來自微信公眾號“材料科學與工程”。歡迎轉載請聯系，未經許可謝絕轉載至其他網站。
展開 
金屬基復合材料的相關專題、標簽、搜索
金屬基復合材料的最新內容
在航空航天、新能源汽車、風電等高端制造領域，纖維增強聚合物基復合材料憑借高比強度、高比模量、輕量化等優異特性，成為推動產業升級的核心材料。但這類材料存在一個關鍵短板——對沖擊損傷異常敏感：微小的面外沖擊（如冰雹撞擊、工具墜落、碎石撞擊），就可能在材料內部造成分層、基體裂紋等難以目視察覺的損傷，進而大幅降低其承載能力，嚴重威脅結構安全。
在此背景下，“沖擊后壓縮”（Compression
，液態金屬，導熱灌封膠等
陶瓷基板：氧化鋁 (Al2O3)、氮化鋁 (AlN)、氮化硅(Si3N4 )、氧化鈹 (BeO)；碳化硅 (SiC)、氮化硼 (BN) 等
熱沉材料：金屬/合金(半固態壓鑄件)；金剛石/銅、金剛石/鋁等復合材料，石墨/銅、石墨/鋁等復合材料，金屬基復合材料
導熱高分子：導熱塑料（PPS、PA6/PA66、PC、PP、PPA、LDPE、PEEK）、導熱絕緣塑料，
<figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202510/attachment/d27fd569f837422f91c7c1b02427d591
聚合物基復合材料是由各種纖維和聚合物通過不同成型工藝組合而成的新型復合材料，其既保留了原組成材料的主要特點，又通過復合效應獲得原組成材料不具備的性能。其中纖維主要起增強作用，聚合物樹脂主要起連接纖維和傳遞載荷的作用，而纖維和聚合物樹脂的界面是連接的紐帶，也是載荷傳遞的橋梁，起著非常重要的作用。聚合物基復合材料的比剛度以及比強度較高，抗疲勞性能和耐腐蝕性能優異,且具有可設計性強、成型工藝簡單、過載時安全性能好等優點
海克斯康工業軟件ALPHACAM 為木工、石材、金屬以及塑料材料加工行業提供CAD/CAM一體化解決方案，提供實體模型編程，圖形化參數設計，最佳排版方案和從2D到5軸銑削的多種功能。ALPHACAM集成了自動化管理器功能，并將CNC編程提升到了一個全新的水平，無論是2D還是3D格式，或者針對自定義零件和裝配，基于源CAD數據的編程都能實現完全自動化。ALPHACAM旨在為客戶提供高效、可靠、靈活的生產效率
特殊復合材料建模與分析
5.1.復合材料損傷失效行為的多尺度分析概述
5.2.顆粒增強金屬基復合材料結構建模、胞元分析技術（實例）
5.3.短纖維增強復合材料結構建模、胞元分析技術（實例）
6.
顆粒增強金屬基復合材料結構建模、胞元分析技術（實例）
5.3.
短纖維增強復合材料結構建模、胞元分析技術（實例）
6.
復合材料沖擊與動態響應
6.1.
除光芯片外，由于高速傳輸對散熱的需求，高導熱、低膨脹的金屬基復合材料如鎢銅合金、金剛石/銅復合材料等在光芯片封裝領域的應用也正在增長。
液態金屬導熱系數達到30 W/mK，并且通過表面改性方法與聚合物具有良好的可加工性，液態金屬基聚合物復合材料在可穿戴類電子的熱管理的應用中顯示出巨大的潛力。
02
成果掠影
近期，新加坡南洋理工大學Pooi See Lee團隊針對電子設備的熱失效問題開發出了具有優異熱管理性能的復合材料。
來源 | Nature Communications
01
背景介紹
相變材料(PCMs)是一系列具有優異能量存儲能力的材料，能夠在接近恒定的溫度下存儲/釋放大量潛熱，使其在熱管理技術創新中發揮不可或缺的作用。同時在應對環境污染和能源危機方面具有相當大的潛力。目前，有機固液PCMs(如石蠟、脂肪酸)因其穩定的理化性質、低腐蝕性和天然成本優勢而備受關注
