镁基复合材料的应用

 
 
 
 
Gr(C)纤维增强镁基复合材料具有令人瞩目的优异性能，其比强度、比模量都远大于其他复合材料，并且它的热膨胀系数很低，在温度较大范围内具有很好的尺寸稳定性，既能克服基体镁合金弹性模量低、蠕变性能差的缺点，又能保留镁合金密度低、比强度高的优点，在新兴高技术领域中比传统金属材料和铝基复合材料的应用潜力更大。过去对该材料的大量研究工作主要针对国防和航天应用的需要，随着新型制造工艺的研究进展，镁基复合材料在航空航天、汽车、核工业、运动娱乐以及其他先进的工程应用方面得到了更广泛的应用。

Gr/Mg 复合材料用于人造卫星抛物面天线骨架，使天线效率提高539%；美国海军卫星上已将镁基复合材料作为支架、轴套、横梁等结构件使用，其综合性能优于铝基复合材料，图1-3 是用于桁架结构的Cf/Mg复合材料管材，管的直径为50mm，长1m，用Cf/Mg复合材料制作的轴承轮毂。此外，这种复合材料还具有优良的阻尼减震、电磁屏蔽等性能，在汽车制造工业中用作方向盘减震轴、活塞环、支架、变速箱外壳等，通讯电子产品中的手机、便携式电脑等也用来做外壳材料。而且镁基复合材料具有高储氢容量，氢化动力学性能较好，正逐渐成为非常具有发展前景的储氢材料。

对于空间应用及交通领域来说，都需要发展如高弹性模量、高比强度、高耐磨性能的轻质材料。而且，在未来的几十年中，人类社会的老龄化问题将日益突出，发展各种超轻结构材料对于老年人独立工作及日常生活是十分必要的。镁基复合材料以其固有的优良性能，将会具有更广阔的发展空间，在材料应用领域上发挥出更大的作用。
镁基复合材料的应用总结：本文采用稀土镁合金ZM6为基体，M40石墨纤维和SiC颗粒为增强体，利用压力浸渗技术分别制备出纤维增强以及纤维与SiC颗粒混杂增强镁基复合材料，主要研究复合材料的微观组织、力学性能、热膨胀性能和尺寸稳定性。

复合材料的力学性能：利用电子拉伸试验机测试单向纤维增强镁基复合材料及二维织物增强复合材料的拉伸和弯曲性能，重点分析单向纤维增强镁基复合材料力学性能的影响因素；并对复合材料的断口进行SEM分析。复合材料的热膨胀性能：利用DIL402型热分析仪测试复合材料的线膨胀系数，研究热处理、不同纤维排布方式、混杂增强以及测试温度对复合材料平均线膨胀系数的影响规律；对石墨纤维增强镁基复合材料热膨胀系数二维平面内各向近似同性设计进行了初步探讨。
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