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镁基复合材料常用的纤维增强体

发表时间:2014-10-21 14:19:09      点击:

  镁基复合材料是密度最小的金属基复合材料之一,并且具有更高的比强度、比刚度以及优良的力学和物理性能。纤维增强体在镁基复合材料中起着提高材料强度、高温强度和耐磨性等作用。常有的纤维增强体主要有以下几类:

  1、玻璃纤维

  玻璃纤维是以废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱等工艺制造成的无机非金属纤维,其单丝的直径为几个微米到几十个微米,而且强度随玻璃纤维直径的变小而增加。

  玻璃纤维与普通有机纤维相比有耐高温,隔热,抗拉强度高,弹性系数高,价格便宜等优点,但是性脆,耐磨性较差。

  2、硅酸铝纤维

  硅酸铝纤维主要成分是AlSiO3,是以硬质粘土熟料作为原料,经电阻或电弧炉熔融、喷吹成纤维。

  该材料具有低容重、热稳定好、热传导率低、耐压强度高、韧性好、优良的机加工性能。广泛用于机械、冶金、电力等领域。

  3、碳纤维

  碳纤维是新一代的增强纤维,是以碳元素形成的各种碳和石墨纤维的总称。根据其石墨化程度,可分为以石墨微晶和无定形碳组成的碳纤维和完全石墨化的石墨纤维。

  碳纤维的密度在1.6-2.2g/cm3,与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多,耐蚀性极强,与其他纤维相比它有更为优良的机械性质。碳纤维与金属复合时会使金属碳化,出现渗碳及电化学腐蚀现象,所以使用前需进行表面涂层处理。

  4、氧化铝纤维

  氧化铝纤维一般指以Al2O3为主要成分,含有SiO2或B2O3的α- Al2O3连续纤维或γ- Al2O3连续纤维。

  与碳纤维相比,氧化铝纤维的强度略低,但其具有优异的抗高温、耐腐蚀、低变形、低热导率与独特的电化学性质,对生产设备要求不高,无需惰性气体保护等优点。氧化铝纤维还具有原料成本较低,具有较高的性价比和商业价值,广泛应用于工业、军事和民用复合材料领域。(中国冶金报)