第八章 金属基复合材料(MMC)制备工艺(8.4)
8.4 金属基复合材料的界面和界面设计
8.4.1金属基复合材料的界面

8.4.2金属基复合材料的界面优化以及界面设计
改善增强剂与基体的润湿性以及控制界面反应的速度和反应产物的数量,防止严重危害复合材料性能的界面或界面层的产生,进一步进行复合材料的界面设计,是金属基复合材料界面研究的重要内容。从界面优化的观点来看,增强剂与基体的在润湿后又能发生适当的界面反应,达到化学结合,有利于增强界面结合,提高复合材料的性能。
金属基复合材料的界面优化以及界面设计一般有以下几种途径:
8.4.2.1增强剂的表面改性处理
增强材料的表面改性(涂层)处理可起到以下作用:
(1)改善增强剂的力学性能,保护增强剂的外来物理和化学损伤(保护层);
(2)改善增强剂与基体的润湿性和粘着性(润湿层);
(3)防止增强剂与基体之间的扩散、渗透和反应(阻挡层)
(4)减缓增强剂与基体之间因弹性模量、热膨胀系数等的不同以及热应力集中等因素所造成的物理相容性差的现象(过渡层、匹配层);
(5)促进增强剂与基体的(化学)结合(牺牲层)。
常用的增强材料的表面(涂层)处理方法有:
PVD、CVD、电化学、溶胶-凝胶法等。
常用纤维涂层种类:
SiC纤维 ― 富碳涂层、SCS涂层等;
硼纤维 ― SiC涂层、B4C等;
碳纤维 ―TiB2涂层、C/ SiC复合涂层等。
8.4.2.2金属基体改性(添加微量合金元素)
在金属基体中添加某些微量合金元素以改善增强剂与基体的润湿性或有效控制界面反应。
(1)控制界面反应。
(2)增加基体合金的流动性,降低复合材料的制备温度和时间。
(3)改善增强剂与基体的润湿性。
8.4.3金属基复合材料的性能









































