铝基复合材料的发展现状与研究

铝基复合材料的发展现状与研究

摘要：随着现代生产技术的发展，对材料的性能要求越来越高，目前，铝基复合材料由于其优良的性能已经成为现时研究的热点。阐述了铝基复合材料的基本性能及应用情况，总结了近几年关于铝基复合材料的主要研究成果与发展趋势。

关键词：铝基复合材料,材料性能,研究成果,趋势

Development and progress of aluminium

matrix composites

Tang nong-j

Abstract:With the development of modern manufacturing technology, The material performance requirements more and more high,The development of aluminum matrix composite materials was reviewed with their properties. Espectively in accordance with the classes to which they belong. The fundamental property and application field of aluminum matrix composite were briefly introduced. The main research achievements and development were summarized in recent years. Meanwhile, the outlook of its development was put forward.

Key words:aluminium matrix composites,material properties,research

findings,trend

复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观（微观）上组成具有新性能的材料。复合材料包括三类：聚合物基复合材料(PMC)、金属基复合材料(MMC)和陶瓷基复合材料(CMC)[1]。在金属基复合材料中，铝基复合材料具有比基体更高的比强度，比模量和低的热膨胀系数，尤其是弥散增强的铝基复合材料不仅具有各向同性特征，铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体，以金属或非金属颗粒、晶须或纤维为增强相的非均质混合物。在金属基复合材料中占主导地位。而且具有可加工和价格低廉等优点。

1 铝基复合材料的基本性能

铝基复合材料的结构主要由基体、增强材料、中间相和界面组成，其性能取决于基体合金和增强物的特性、含量和分布等。与基体合金相比,铝基复合材料具有许多优良的性能[2]。

1.1 强度、模量与塑性

增强体的加入在提高铝基复合材料强度和模量的同时，降低了塑性。大量研究表明，SiC增强的铝基复合材料较相应的铝-硅合金具有较高的强度，并随着SiC体积分数的增大，其强度和模量均有较大程度的提高，而塑性却降低，且在SiC P/Al复合材料中加入更为细小的弥散质点Al4C3和Al2O3可以明显提高复合材料的强度[3]。另外增强相的加入又赋予材料一些特殊性能[4]，这样不同金属与合金基体及不同增强体的优化组合，就使金属基复合材料具有各种特殊性能和优异的综合性能。表1是不同的铝基复合材料的力学性能。

表1 不同铝基复合材料的力学性能

Tab.1 The mechanical properties of aluminum matrix composite

增强相/基体增强相含量

（vol%）拉伸强度

/Mpa

弹性模量

/GPa

伸长率（%）

Al2O3/Al-1.5Mg 20 226 95 5.9 SiC/Al-4Cu 15 476 92 2.3 SiC p/ZL101 20 375 101 1.64 CF/Al 26 387 12

1.2 疲劳与断裂韧性

铝基复合材料的疲劳强度和疲劳寿命一般比基体金属高，这与刚度及强度的提高有关，而断裂韧性却下降。影响复合材料疲劳性能和断裂的主要因素有增强物与基体的界面结合状态、基体与增强物本身的特性和增强物在基体中的分布

等。界面结合状态良好，可以有效地传递载荷，并阻止裂纹扩展，提高材料的断裂韧性[4]。目前对复合材料疲劳断裂过程的研究分为疲劳裂纹的萌生和扩展两个方面。现有的研究工作在实验的基础上得出疲劳裂纹萌生于SiC附近。SiC与铝合金界面或SiC晶须端部附近的基体中，也观察到基体中大块夹杂物破碎导致裂纹萌生。再者，由于使用的绝大部分颗粒是在加工过程中从大的颗粒上碎裂下来的，碎裂的颗粒存在于复合材料中，从而提供了裂纹萌生的位置。裂纹的扩展取决于裂纹尖端的微结构和宏观上最大应变方向[5]。

1.3 热性能

增强体和基体之间的热膨胀失配在任何复合材料中都难以避免，为了有效降低复合材料的热膨胀系数，使其与半导体材料或陶瓷基片保持热匹配，常选用低膨胀的Al-Si合金作为基体和采用不同粒径的颗粒制备高体积分数的复合材料。张强等人[5]选用粒径为20和60μm的α-SiC颗粒，基体用LD11 铝硅共晶合金，采用挤压铸造的方法实现了70%的体积分数。结果表明，SiCP/Al复合材料的导热率达到151W/m·℃，高于基体的导热率(基体的导热率为140W/m·℃)，并且他们在等比表面积的基础上，引入等效颗粒直径的概念(EMA）[6]，基于EMA方法，可以较为准确地预测两种粒径颗粒混合增强铝基复合材料的导热率，这为以后进行铝基复合材料导热率的研究奠定了基础。

2 制备工艺

金属基复合材料的制备工艺较复杂。由于金属熔点较高，需要在高温下操作，同时，不少金属对增强体表面的润湿性很差在高温下很活泼，易于多种增强体发生反应。铝基复合材料可用固态扩散法压制，也可用粉末冶金和铸造等如下几种方法制造。

2.1 固态扩散法

这是制造连续纤维增强铝基复合材料的传统方法。这方法主要有二步，第一步是先把纤维或经过预浸处理因而包覆有铝的复合丝与基体合金的箔片细丝有规则地排列和堆叠起来。第二步是通过加热加压使他们紧密地扩散结合成为整体。为了防止铝合金在加热加压过程中氧化，热压必须在真空或保护气氛下进行。用固态扩散法制造的铝基复合材料往往具有很高的质量和性能，如美国特殊材料公司就用本方法制成的SiC连续纤维铝基复合材料的工字梁和板材做成一种先进战斗机的尾翼，性能良好。但本方法工艺复杂，纤维的排列堆叠要很精细而繁重的手工操作，热压过程又要求很严格的工艺参数控制和环境条件。所以用这方

法进行生产，难度较大，成本很高，有很大的局限性。

2.2 粉末冶金法

用粉末冶金法制造铝基复合材料的工艺过程是这样的。先将增强物(通常是SiC、A12O3等材质的颗粒、晶须或短纤维)和激冷微晶铝合金粉用机械手段均匀混合,进行冷压实，然后加热去气,在液相线与固相线之间进行真空热压烧结，就得到了复合材料坯料，再将坯料进行热挤压等热压力加工就可制成所要的零件。或者取消对混合粉料的热压，把混合粉料密封于铝包套内，直接进行热挤压，也可成功地制造出致密的铝基复合材料[7]。

2.3 熔铸法

熔铸法制造铝基复合材料就是把增强物晶须或短纤维—颗粒、加入并均匀地散在熔化的铝液中,然后浇铸凝固成形[7]，这工艺看来简单，实际上不容易，因通常非金属增强物与基体合金性质差别很大。往往相互不润湿，倾向于排斥和分离。而且二者常有比重差。增强物有在铝液内上浮或下沉的偏析倾向。

2.4 反应自生成法

反应自生成法分为固态自生成法和液态自生成法，两者均是在基体中通过反应生成增强相来增强金属基体。固相反应自生成法是将预期构成增强相的两种组分均匀混合。加热到基体熔点以上温度，当达到反应温度时，两元素发生放热反应，温度迅速升高，在基体溶液中生成弥散颗粒增强物。液相反应自生成法是在基体熔体中加入能反应生成预期增强颗粒的元素或化合物，在一定温度下发生反应，生成细小、弥散、稳定的颗粒增强物，形成自生增强铝基复合材料[8]。

2.5 半固态搅拌复合制造法

金属熔体的搅拌温度控制在液相线与固相线之间，在搅拌过程中，将增强物颗粒加入半固态铝合金熔体，通过熔体中的金属粒子把增强物颗粒带入熔体中。该工艺优点在于通过部分凝固粒子对增强体的分散和捕捉作用，可将润湿性不好的增强颗粒加入到铝合金熔体中，并能防止颗粒的聚集和上浮，而使之能均匀分散[9]。此法为目前最成熟最具竞争力也是工业化规模生产铝基复合材料的最主要的方法。

3 基复合材料的界面

3.1 界面结构、界面反应与性能的关系

界面是连接基体和增强体的“桥梁”。金属基复合材料宏观性能的好坏在很程度上取决于基体和增强体之间的界面结合状况[10]。一般情况下，随着反应程度增加，界面结合强度亦增加，但由于界面产物多为脆性物质，而当界面层达到一定厚度时，界面上的残余应力可使界面破坏[11]。并且过度的界面反应可能损伤纤维，使其强度降低。

3.2 界面的优化

由前述可知，控制界面反应可以优化界面。控制界面反应的方法有增强体预处理、基体金属合金化以及优化制备工艺参数等。

优化工艺参数包括对制备的温度、反应的时问、压力、气氛等的控制。过低的制备温度导致增强体和基体金属的界面活性太低，从而不能良好润湿；而过高的制备温度会造成过度界面反应的发生[12]。

对增强体进行预处理可以显著改善其与金属基体液的润湿性，控制过度界面反应的发生。增强体预处理的方法有很多，如在SiC表面涂覆一层Ni或Cu；对从Al2O3颗粒进行稀土表面改性也可以提高界面润湿性[13]，还有研究人员通过对增强材料进行高温氧化处理以改善润湿性，并认为高温氧化足一种简单有效的方法。

4 铝基复合材料的现状

近几十年来，经过各国科学家的持续不断的努力研究，铝基复合材料得到了异乎寻常的发展。不仅探索和改进了如上所述的很多制造工艺和设备，试制出各种类型的铝基复合材料，包括连续纤维增强的和颗粒、晶须、短纤维增强的。而且在美、日、加拿大等一些发达国家已投入不同规模的批量生产，开始作为商品供应市场。并已在航空航天工业、汽车工业、运动器材等方面得到应用[14]。4.1 连续纤维增强的铝基复合材料

美国Textron特殊材料公司用固态扩散结合法制成SiC连续纤维增强的铝基复合材料，他们的工艺过程是先把SiC连续纤维缠在滚筒上，再用等离子喷溅的方法把铝基合金喷上去，然后把这铝合金一连续纤维的复合片堆叠起来进行热等静压，这样制成的复合材料性能很高，抗拉强度达到1500MPa以上，杨氏模量达200GPa，密度则仅为2.7克/厘米[15]，所以深受航空航天工业的欢迎，以它做成的工梁和板材已制成战斗机尾垂，并通过鉴定。

4.2 颗粒、晶须或短纤维增强的铝基复合材料

用粉末冶金方法制造这种类型的铝基复合材料有很多优点，从七十年代起就有美国DWA复合材料专业公司等开始研制，现在美国的DWA复合材料专业公司、ARCO化学公司所属的先进复合材料分公司(ACMC)和INCO公司所属Novamet工厂以及英国石油研究中心(British Petroleum Researeh Center)等都已研制成功，投入生产,初步达到商品化。DWA和ACMC公司都把出产的粉末冶金铝基复合材料分为结构材料级、电子材料级、仪表材料级和光学材料级四类。性能都很优良[9]。如ACMC公司生产的SXA结构级材料，30 -35vol%SiC/2024Al 复合材料,抗拉强度达800MPa,屈服强度达690MPa,弹性模量则高于150GPa，都大大高于基体合金，而密度在2.89g/m左右，热膨胀系数约在8~10x10-5/℃之间，都低于基体[16]，很适合用作航空航天的结构材料。

4.3 碳管纳米增强铝基复合材料

纳米材料的尺寸非常细小(1～100 nm)，形状多为规则的近球状，因此，在铝基复合材料的制备中以纳米级颗粒作为增强相，能改善增强相与基体的结合界面，提高结合强度，进而提高铝基复合材料的力学性能和理化性能等。随着碳纳米管(CNTs)的出现和纳米晶材料研究的深入，为复合材料性能的进一步提高提供了一个新的途径[17]。CNTs具有极小的尺度及优异的力学性能，其封闭中空管状结构具有良好的稳定性，并且具有优异的力学性能，因此，碳纳米管作为一维纳米晶须增强材料在复合材料中具有重要的应用价值。

为了满足航空航天等领域对材料更高比强度、高比模量和耐磨损的要求，将碳管纳米用于制备铝基复合材料，并取得优异力学性能，已成为极具潜在应用价值的复合材料。

日本和西欧诸国也正致力于发展各种类型的铝基复合材料[18]。日本的丰田汽车公司是最早用浸渗法制造陶瓷短纤维局部增强铝活塞获得成功的,年产量已在十万只以上，这现在仍是受到肯定和在发展的，同时日本也发展了粉末冶金和熔

铸等多种方法。此外，西欧的法德等国在这方面的研究和开发也很活跃[19]。可以说，在当前这时代，铝基复合材料正在世界范围内方兴未艾地蓬勃发展。

5 展望

铝基复合材料兼有铝合金的低比重和良好的韧性、延展性、导电导热性。以及陶瓷的高强度、高刚度、高硬度和突出的耐磨性，还有优良的高温性能和热稳定性。是很理想的结构材料。纵观国内外，对铝基复合材料的应用研究方面，主要集中在SiC颗粒增强铝基复合材料, 并且取得很大的成就[21]。在现代工业的高

速发展和技术水平的高要求下，颗粒增强铝基复合材料将以其独特优势在工业领域占据重要位置。但同时也应看到，颗粒增强铝基复合材料在未来的时间里要取得更进一步发展，并列入规模化生产的行列，还需要进行更多的探索和实践。少数国家如美国、日本、加拿大等已进入应用阶段，取得了显著的经济效益。我国在该领域的研究起步较晚，研究的深度和广度也很有限[22]。相信在不久的将来，铝基复合材料的制造工艺会更简单，成本会更低，使用范围会更广。

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xx园林产业发展现状及前景 就世界范围而言，园林景观行业已被公认为“永远的朝阳产业”，其独特的绿色环保和生态概念已经获得愈来愈多的认同，展现出越来越广阔的市场前景。近年来，随着我国经济的快速发展，我国园林行业也得到了长足的发展，但就发展现状来看，存在很多问题，并与国际水平相差很大距离，展望中国园林行业未来发展趋势，如何发展出有中国特色的体系化、现代化的风景园林，是值得探讨的。 园林业是以建设、维护和调整园林并提供服务为主要技术构成的从业人员及相关物资的集合。而就园林业的起源看，园林业起源于逐渐从农林业分工而独立开来的花卉和苗圃业，经过绿地和庭院建设业，目前已发展成为包括养护管理及其它服务在内的综合的技术经济系统[１]。中国的园林业经过改革开放近三十年的快速发展，到今天已经成为社会主义现代化建设的重要行业之一，在国际上的影响也越来越大。但是，随着WTO进程的推进，加速了园林行业市场化操作，园林行业蓬勃发展的同时也出现了一些亟待解决的现实难题。 1、我国园林行业的发展现状 1.1行业法制及技术标准体系起步较晚 我国园林行业法制标准化工作起步较晚，从20世纪80年代才开始制定风景园林技术标准，早期的标准主要有：1991年，建设部修订发布了《城市园林绿化行业技术标准体系表》，列出百余项拟编制的技术标准，已颁布《公园设计规范》、《城市绿化工程施工及验收规范》、《城市道路绿化规划与设计规范》、《风景名胜区规划规范》等近十项标准。1992年，建设部颁布《城市园林绿化条例》，2002年又颁布了《城市绿线管理办法》。据中国风景园林学会城市绿化专业委员会统计，在建设部现有颁布的城市绿化技术规范、规程和标准有26项。我国园林行业国家和地方颁发的法规文件，共368项，其中由全国人大批准颁布的条例4项；国务院令8项；国家建设部颁发的规定类43项、资质标准类11项、技术标准类15项；各省、区、市颁发的法规和标准272项。这些法规和标准是在我国园林绿化行业建设中逐步建立并巩固、推广，在规范生产、组织生产、指导生产、提高生产效率方面起到了积极的作用，为我国园林行业全面提高质量管理奠定了基础。同时，这些法规和标准建立实施，为在

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1.引言 自20世纪80年代金属基复合材料大规模研究与开发以来，铝基复合材料在航空，航天，电子，汽车以及先进武器系统等领域得到迅速发展。铝基复合材料的制备工艺设计高温、增强材料的表面处理、复合成型等复杂工艺，而复合材料的性能、应用、成本等在很大程度上取决于其制造技术。因此，研究和开发心的制造技术，在提高铝基复合材料性能的同时降低成本，使其得到更广泛的应用，是铝基复合材料能否得到长远发展的关键所在。铝在制作复合材料上有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性好,铝基复合技术容易掌握,易于加工等。此外,铝基复合材料比强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨,阻尼性能好,热膨胀系数低。同其他复合材料一样,它能组合特定的力学和物理性能,以满足产品的需要。因此,铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。2.铝基复合材料分类 按照增强体的不同,铝基复合材料可分为纤维增强铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料。纤维增强铝基复合材料具有比强度、比模量高,尺寸稳定性好等一系列优异性能,但价格昂贵,目前主要用于航天领域,作为航天飞机、人造卫星、空间站等的结构材料。颗粒增强铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构材料、飞机零部件、金属镜光学系统、汽车零部件;此外还可以用来制造微波电路插件、惯性导航系统的精密零件、涡轮增压推进器、电子封装器件等。 3.铝基复合材料的基本成分 铝及其合金都适于作金属基复合材料的基体，铝基复合材料的增强物可以是连续的纤维，也可以是短纤维，也可以是从球形到不规则形状的颗粒。目前铝基复合材料增强颗粒材料有SiC、AL2O3、BN等，金属间化合物如Ni-Al，Fe-Al和Ti-Al也被用工作增强颗粒。 4.铝基复合材料特点 在众多金属基复合材料中，铝基复合材料发展最快且成为当前该类材料发展和研究的主流，这是因为铝基复合材料具有密度低、基体合金选择范围广、热处理性好、制备工艺灵活等许多优点。另外，铝和铝合金与许多增强相都有良好的接触性能，如连续状硼、AL2O3\ 、

产业集群发展现状与趋势

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◆产业转移型产业集群：东部劳动密集型、土地等资源依赖型的产业集群转 移，如成都女鞋产业 此类产业主要集中在中西部地区，相比东部沿海地区，中西部地区在资金、技术、市场、人才、对外贸易等方面处于弱势，但在劳动力、土地、自然资源等方面具有优势。随着东部地区产业容量的缩小，劳动密集型、土地等资源依赖型产业进行产业转移。 2、中国产业集群的宏观特点： ◆产业集群分布主要集中在东南沿海地区，中西部地区尚处于培育期 ◆东部地区的产业集群对市场环境依赖性高，外向型和创新型产业集群所占比 例较大；中西部地区以资源依赖性为主 ◆产业集群的主导产业以制造业为主，尚处于全球价值链中低端；其中技术、 资源和市场对产业聚集的影响程度依次降低； ◆产业集群主体以中小企业为主，少数大型企业正在引领产业集群发展 ◆近年来，产业集群的现象在服务领域中日趋突出，文化创意、金融服务、商 务服务、物流服务等现代服务业集群在一些经济发达地区逐步壮大起来，现代服务业集群保持较快的发展。 表1：典型制造业产业集群的区域分布

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【摘要】综述了近年来铝合金表面改性技术取得的研究进展，介绍了镀层技术，转化膜处理技术、高能束表面处理技术等方法制备铝合金表面层的原理、特点及研究成果简要介绍了铝合金表面处理技术的新进展,重点介绍了铝合 金的阳极氧化、电镀、化学镀和微弧氧化、激光熔覆等工艺。 关键词:铝合金;表面处理;阳极氧化;电镀;化学镀;微弧氧化;激光熔覆 前言 铝是元素周期表中第三周期主族元素,为面心立方晶格,无同素异构转变,延展性好、塑性高,可进行各种机械加工。铝的化学性质活泼,在干燥空气中铝的表面立即形成厚约1～3 nm 的致密氧化膜,使铝不会进一步氧化并能耐水;铝是两性的,既易溶于强碱,也能溶于稀酸。铝在大气中具有良好的耐蚀性。纯铝的强度低,只有通过合金化才能得到可作结构材料使用的各种铝合金。铝合金的突出特点是密度小、强度高。铝中加入Mn、Mg 形成的Al-Mn、Al-Mg 合金具有很好的塑性和较高的强度,称为防锈铝合金,如3A21 ,5A05。硬铝合金的强度较防锈铝合金高,但防蚀性能有所下降,这类合金有Al-Cu-Mg 系如 2A11 ,2A12。Al-Cu-Mg- Zn 系为超硬铝,如7A04 ,7A09。新近开发的高强度硬铝,强度进一步提高,而密度比普通硬铝降低15 % ,且能挤压成型,可用作摩托车骨架和轮圈等构件。Al-Li 合金可制作飞机零件和承受载重的高级运动器材。通过在铝中加入3 %～5 %(质量分数) 的比铝更轻的金属锂,就可以制造出强度比纯铝高20 %～25 % ,密度仅2. 5 t/ m3 的铝锂合金。这种合金用在大型客机上,可以使飞机的重量减少5 t 多,而载客人数不减。 尽管铝合金材料具有密度小、热膨胀系数低、比刚度和比强度高等优点，但

铝基复合材料的研究发展现状与发展前景

铝基复合材料的研究发展现状与发展前景摘要：铝基复合材料具有很高的比强度、比模量和较低的热膨胀系数，兼具结构材料和功能材料的特点。介绍了铝基复合材料的分类、制造工艺、性能及应用等几个方面，最后对铝基复合材料的研究状况及其发展趋势。做了简单的介绍。 关键词：铝基复合材料，制造工艺，性能，应用 Abstract:Aluminum matrix composite was in capacity of structure materials and function materials for its high specific strength and high specific modulus and low coefficient of thermal expansion.The classification of aluminum matrix composite were introduced and the preparation process、properties and application of aluminum matrix composite was expounded,and then the domestic research status and future development trends of the composite were summed up. Key words:aluminum matrix composites，preparation process，properties，application. 1.发展历史 1.1概述 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的材料通过先进的材料制备技术组合而成的一种多相固体材料。根据基体材料不同，复合材料包括三类:聚合物基复合材料(PMC)、金属基复合材料(MMC)和陶瓷基复合材料(CMC)[1]。金属基复合材料在20世纪60年代末才有较快的发展，是复合材料的一个新分支，其以高比强、高比模和耐磨蚀等优异的综合性能，在航空、航天、先进武器系统和汽车等领域有广泛的应用，已成为国内外十分重视发展的先进复合材料。 在金属基复合材料中，铝基复合材料具有密度低、基体合金选择范围广、可热处理性好、制备工艺灵活、比基体更高的比强度、比模量和低的热膨胀系数，尤其是弥散增强的铝基复合材料，不仅具有各向同性特征，而且具有可加工性和价格低廉的优点，更加引起人们的注意[2]。铝基复合材料具有很大的应用潜力，并且已有部分铝基复合材料成功地进入了商业化生产阶段。 铝基复合材料是以金属铝及其合金为基体，以金属或非金属颗粒、晶须或纤维为增强相的非均质混合物。按照增强体的不同，铝基复合材料可分为纤维增强铝基复合材料和颗粒增强铝基复合材料。纤维增强铝基复合材料具有比强度、比模量高，尺寸稳定性好等一系列优异性能，但价格昂贵，目前主要用于航天领域，作为航天飞机、人造卫星、空间站等的结构材料。颗粒增强铝基复合材料可用来制造卫星及航天用结构材料、飞机零部件、金属镜光学系统、汽车零部件；此外还可以用来制造微波电路插件、惯性导航系统的精密零件、涡轮增压推进器、电子封装器件等[3]。 然而不管增强物的类型和形状尺寸如何，大多数铝基复台材料具有以优点： ①重量轻、比强度、比刚度高。 ②具有高的剪切强度。 ③热膨胀系数低，热稳定性高，并有良好的导热性和导电性。 ④具有卓越的抗磨耐磨性。 ⑤能耐有机液体，如燃料和溶剂的侵蚀。 ⑥可用常规工艺和设备进行成型和处理。 1.2分类

铝行业发展现状分析

铝行业发展现状分析 铝行业（电解铝和氧化铝）处于整个产业链的中游，上游是铝土矿，下游是建材市场（主要涉及汽车和房地产）。所以铝行业在成本上受到铝土矿的制约，例如，中铝公司就是由于忽视了抢占上游铝土矿的有利时机，一味地兼并电解铝和氧化铝企业，导致规模膨胀，却由于没有占有铝土矿，受制于人。铝行业在销售上受到建材市场的制约，据2008年数据，我国铝消费结构为：建筑业33.7%，交通运输业17.96%，电力业12.32%，包装业8.48%，机械制造业8.31，日用消费品8.01%，电子通讯业3.92%，其他7.3%。 （一）成本分析 1、铝土矿的采矿成本较高。我国铝土矿2008年探明储量为32.23亿吨，全世界的储量为270亿吨。但我国铝土矿石多数为一水硬铝石型低铝硅比的中品位矿石。矿石铝/硅比（Al/Si）以4～6为主，高铝/硅比（Al/Si>8）矿石数量少，且在矿床中分布不连续；铝土矿矿石以Al2O3平均品位40%～60%为主，必须使用特殊的选矿工艺才能获得符合生产氧化铝的高品位矿石，导致了国内氧化铝生产成本大大高于国外产品的水平。 世界上除我国和欧洲小部分地区外，大多数国家或跨国

矿业公司依托资源优势，以大规模机械化方式露天开采三水型软铝石组成的高铝硅比铝土矿石，直接使用拜尔法将矿石加工成氧化铝，然后再进行电解生产金属铝。我国大多数地区铝土矿矿床中优质矿石分布的连续性差和矿石质量不佳，目前只有广西平果采用大规模机械化露天方式开采铝土矿石，其他省区的大中型露采矿区多是在原有产能基础上采取收购民采矿石的方式生产，贵州的矿山为地下坑采。 基于以上因素，我国铝行业的成本存在巨大劣势。 2、氧化铝的成本较高。2008年全国铝土矿生产矿区的采矿生产能力为2171万吨/年，氧化铝总生产能力3431万吨/年。我国铝土矿的生产远远无法满足市场需求，我国虽然超过澳大利亚称为第一氧化铝生产大国，但是在2008年仍然20%的产量缺口需要进口。 由于我国铝土矿资源的质量，决定了我国氧化铝生产必须采用工艺流程长和能耗高的石灰烧结法或混联法，能耗高纯拜耳法3～4倍。我国的氧化铝生产成本比国外高出35%～48%，每吨比国外高30美元以上；平均经营成本比世界平均水平高22%。根据加权平均法，以2008年为例，国内氧化铝的单位制造成本为1453元/吨左右，如果再加上其他一些成本费用，国内氧化铝的生产成本大致在1600元/吨左右。而西方国家氧化铝的生产90％以上采用拜耳法，其生产成本

铝合金的研究现状及应用

科技广场２０１５．１２ ０引言 随着工业化向现代化高速发展，节能减重环保型材料需求量剧增。这种需求，使得铝合金的用量逐年增加。铝在地壳中的含量很高，在所有金属元素中排第一，其年产量大于其他有色金属年产总和，且铝合金质轻无毒性易回收利用，满足轻量化环保型合金的发展应用。铝合金密度低、比强度高、熔点低、铸造性能好、力学性能佳、加工性能好、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良的特点使其广泛应用于交通运输、航海航天航空、化工工业、食品工业、电子通讯、复合材料、金属包装、建筑、输电行业、文体卫生等领域[1-2]。铝合金在所有金属材料中的使用排第二，仅次于钢铁[3]。由于冶炼铝生产工艺的优化以及技术水平的提高，降低了铝合金的成本，铝合金的应用越来越广泛。本文论述了铝合金的特点、分类、研究现状及应用，并提出铝合金未来研究方向。１铝合金的研究现状 铝工业的发展进程不到两百年，但因其密度小、易导热导电、耐蚀性好，且能与其他金属形成优质铝基合金，因此，铝合金发展迅猛并广泛应用于汽车、船舶、火车、飞机、炼钢等领域，成为国富民强的重要材料。根据成分和工艺不同，可将铝合金分为铸造铝 铝合金的研究现状及应用 ＳｔａｔｕｓＱｕｏｏｆＲｅｓｅａｒｃｈｉｎＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙｓａｎｄｔｈｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 白志玲 Bai Zhiling （六盘水师范学院，贵州六盘水553004） （Liupanshui Normal University，Guizhou Liupanshui553004） 摘要：铝合金具有密度低、力学性能佳、加工性能好、无毒、易回收、导电性、传热性及抗腐蚀性能优良等特点，在船用行业、化工行业、航空航天、金属包装、交通运输等领域广泛使用。本文叙述了铝合金的特点、分类，综述了铝合金的研究现状及应用，指出目前铝合金在发展中存在的问题，明确了铝合金的研究方向。 关键词：铝合金；研究现状；应用 中图分类号：TG146文献标识码：A文章编号：1671-4792（2015）12-0018-03 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Aluminum alloys have been widely used in marine,chemical industry,aerospace,metal packaging, transportation and other fields owing to their merits,such as low density,good mechanical property,good cutting property,non-toxic,recyclable,electrical conductivity,thermal conductivity,good corrosion resistance and so on. The paper introduces the characteristics and classification of aluminum alloys,as well as the status quo in its re-search and application,points out existing problems in the development,and puts forward directions for researches in the future. Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Aluminum Alloys；Status Quo of Research；Application ★基金项目：六盘水师范学院高层次人才科研启动 基金（编号：LPSSYKYJJ201417）；贵州省科技厅联 合基金项目（黔科合LH字[2014]7460号） １８ DOI:10.13838/https://www.wendangku.net/doc/6a16634374.html,ki.kjgc.2015.12.004

铝基复合材料的发展现状与研究

铝基复合材料的发展现状与研究 摘要：随着现代生产技术的发展，对材料的性能要求越来越高，目前，铝基复合材料由于其优良的性能已经成为现时研究的热点。阐述了铝基复合材料的基本性能及应用情况，总结了近几年关于铝基复合材料的主要研究成果与发展趋势。 关键词：铝基复合材料,材料性能,研究成果,趋势 Development and progress of aluminium matrix composites Tang nong-j Abstract:With the development of modern manufacturing technology, The material performance requirements more and more high,The development of aluminum matrix composite materials was reviewed with their properties. Espectively in accordance with the classes to which they belong. The fundamental property and application field of aluminum matrix composite were briefly introduced. The main research achievements and development were summarized in recent years. Meanwhile, the outlook of its development was put forward. Key words:aluminium matrix composites,material properties,research findings,trend

中国服装行业发展现状与趋势

中国服装行业发展现状与趋势

一、服装行业概述 1.1服装行业概要 在所有的行业中，服装行业是个永恒的朝阳产业。中国是世界上最大的服装消费国，因此与时尚潮流的密切接轨，使人们的服装更新频率日益频繁。服装制品的内需市场正由量的膨胀向质的细分化、多样化方向发展。领域也从正装到晚装、个性化时装，从一般设计到多元化设计方向扩展。流通也随着传统的流通体制转变为当今大型时尚购物中心、品牌商店、网上购物等新的流通方式。由于全球化的影响，消费者的生活方式产生了很大变化，服装的个性化、多样化、差别化加也正加速化。随着全球经济的加速化，服装业界的海外贸易也逐步增加，海外贸易的方式也将向多样化发展。 1.2 服装行业现状 2007年，服装行业大企业纷纷出手开始了新一轮“圈地运动”，原来在从业于沿海发达地区回乡创业的“新企业家”队伍也在内陆省份开始圈地建厂，圈地的目标主要集中在江苏苏南地区、安徽省、江西省、四川省、河南省、重庆市等省市地区。杉杉、雅戈尔、报喜鸟、红豆、波司登等上市公司率先在上述地区大规模投资，法派、培罗成、高邦、凯撒等大企业也将西服、衬衫、职业装等大类产品生产线迁往外省。同时，承接转移的内陆地区也在进行着“招商战”，通过专业工业园区建设、服务手段升级、劳动力供给和培训、经济政策优惠等手段来吸引优质资产投资。《中部地区扩大增值税抵扣范围暂行办法》等法规政策也推进了梯度转移进度。 梯度转移的原因主要有几点：承接外销订单转移。鉴于劳动力供给不足、成本上升、能源紧缺、环境保护等因素影响，沿海地区以无法按照原有价格完成附加值较低的产品加工，海外客户在寻找转移这类产品加工的承接地，一部分订单转到了比我国更具报价优势南亚国家，另一些订单则转向了有一定产业基础的中国内陆省份。转移的主要产品有针织服装、休闲类服装、童装、牛仔服装等。 属地化销售的产品本土化生产。过去几年，一些沿海地区品牌争相开辟中西部地区市场，经过一段时间的竞争淘汰，部分品牌已经稳固了中西部地区主要城市市场，并以此为原点向周边城市和地区辐射。为了满足市场对产品更新速度的需求，一些品牌将部分生产转移到这些内陆地区。不仅生产，还包括物流系统建设的触手也伸入了中西部地区的中心城市。

中国铝加工业现状及发展趋势

中国铝加工业现状及发展趋势 发表时间：2018-05-23T16:21:51.113Z 来源：《基层建设》2018年第6期作者：王腾蛟 [导读] 摘要：随着中国经济持续高速发展，基础设施、民生工程和战略性新兴产业对深加工、高性能铝材的需求将十分强劲，只要我们认真把握政策机遇，充分挖掘铝材料的良好性能，把铝加工产业发展和绿色环保、节能减排、结构调整、循环经济结合起来，中国铝加工的市场空间将十分广阔。 中铝国际（天津）建设有限公司天津市 300308 摘要：随着中国经济持续高速发展，基础设施、民生工程和战略性新兴产业对深加工、高性能铝材的需求将十分强劲，只要我们认真把握政策机遇，充分挖掘铝材料的良好性能，把铝加工产业发展和绿色环保、节能减排、结构调整、循环经济结合起来，中国铝加工的市场空间将十分广阔。文章通过对中国铝加工企业和行业的调研，分析了中国铝加工产业发展的现状和存在的问题，指出了中国铝工业未来的发展方向。 关键词：铝加工业；现状；发展 0引言 目前我国铝合金加工产业发展很不平衡，民用型材占型材总量80%，工业型材占20%，而在国外，工业型材在整个铝型材市场占据了70%；工业型材以小型材居多，如散热器、挤压、电动工具、车厢行李架、扶手，而应用于航天、航空、交通运输的集装箱、地铁列车、轻轨列车和高速列车车箱的工业型材所占比列较少，工业型材消费水平与发达国家有很大差距。但这种现象未来将有所改变，国内几家大型铝型材厂如广东兴发、福建南平、南海风铝、坚美、苏州罗普斯金、吉林麦道斯等15家企业均有扩建产能、调整产品结构的计划，因而市场前景十分广阔。 1铝加工行业发展中存在的问题 1.1铝加工企业规模小，铝加工项目盲目投资 铝加工企业生产规模与国外相比，普遍偏小。因为企业数量过多，产量增速变快，进一步加剧了国内行业竞争压力，这样会抑制企业发展。中国铝加工行业的建设投资从2001年起迎来了新一轮的高潮，这些大都从国外引进的在项目产品市场有着高起点，大投资的主体设备，成了中国向二十一世纪迈进的一大新亮点，对行业整体实力的提升，赶超国外同行起到了关键作用。但是在这个过程当中，也看到了一些弊端，项目说明书中过于乐观的市场未来发展潜力，是有一定的盲目性。在一些高精端产品项目上这种情况尤为出众，如建造年产量在23万吨以上的高精度铝板带、大型铝挤压板等项目。在没有做好详细的市场调查、没有充分准备前期工作的情况下就开始投资项目，且投资大，带来了较大的隐患。 1.2铝加工存在落后产能，过剩产能 一大批小吨位、人工操作的铝型材的产能不少，但是通常都有成品少、能耗高、质量差等问题，在通过非正常渠道经理市场有扰乱了市场秩序，这部分产能必须强制淘汰，减轻对铝加工产业的不好影响。此外，还有铝加工材产能过剩的问题，铝加工的高效益，使得更多的企业投入到铝加工项目当中，产能也会快速超过市场需求。 1.3 贸易状况 近10年来，我国铝材进出口呈高速增长趋势，进口增长高于出口增长。由于国家采取鼓励进口的政策，长期以来，中国铝材进出口贸易处于进大于出的状况，且进出口贸易逆差呈逐年上升态势。 2促进中国铝加工产业发展战略探析 2.1兼并重组铝加工企业，并要求有明显的分工 目前中国的铝加工产能巨大，具有相同的市场、相同的装备、相同的产品这种同质化现象非常严重，导致市场竞争压力加大，经营利润少。同时，小企业设备落后，产能相对较低，使得只能供应对产品质量低要求的有限领域，这样很难得到好的经济效益。经济方面得不到补充，设备就无法提高，产能和产品质量就低，在这样一种恶性循环的情况下，一些实力弱的企业就不得不走向破产的道路，但同时也有一些整体实力虽然不是很强，但是它在某些方面又具有竞争力的企业将走向兼并重组之路。有实力的大型现代化铝加工企业具有高常能，高质量的铝材，强大的资源配置和规模化的生产，这些都是大企业的优势。而小型企业也在慢慢向专业生产高附加值产品上转变。这样，还料由上游和大型铝加工材料企业合作共赢，而新产品就交给下游和终端用户共同开发。这样明显细致的分工合作为市场提供了有特色的铝制品部件。 2.2分析中国铝加工产业发展战略 持续而快速发展我国铝加工产业是一项艰难并且伟大的工程，牵涉到方方面面的问题，从以下几点来分析我国铝加工产业发展的战略：第一、政府指导和市场调剂相结合，增强宏观调控，要有全面的新思想、新观念，勇于创新，大胆创新，合理利用资源。根据国家基本国情，对规模小、产能低、设备落后、能耗大、产品质量低等弱势企业，用停业、关闭、转让、合并等一系列措施进行处理，建设一批国际化一流的现代化大型铝业集团公司，为我国铝业加工行业的整体水平提高做出保障，有助于我国国民经济和现代化国防的持续高速发展。第二、综合国情国力和国内外市场导向，大力调整产业和产品，把开放重点投放在有丰富的资源，能够节约能源，保护环境，高科技含量，高经济效益等产品之上。对国防军工和国民经济有重大帮助的铝加工材料要集中人力、财力、物力。第三、注意对铝材料的回收在利用。在现在资源严重紧缺的时候，人们都在大力寻找可持续再生资源代替那些需要而又稀少的能源。而铝金属作为一种可循环使用的材料，又在国防和交通方面有很大用途的能源，更是需要合理利用，科学管理，坚持可持续发展。此外，还可以使上下游企业间加强合作与协调；在政府部门的干预下，铝加工企业与相关产业密切合作及联系；对基础和应用开展研究；重视生产设备的更新换代等等。 2.3铝材替代市场值得业界关注 由于资源的短缺或产业升级材料的变化，为铝加工材料扩大应用提供了很好的市场机会，以铝代铜、以铝代钢、以铝代木产品，有的在研制中，有的已推向市场。由于铝加工材料具有良好的替代属性，其市场开发上值得铝加工企业探索。 3结语 铝加工产业的未来发展前景非常可观，但仍离不开行业内外的一致努力。政府部门和行业协会应该对那些规模小、产能低、质量差、设备落后等弱势企业制定淘汰机制，并立即执行。铝加工产品是可回收在利用资源，既符合我国倡导的有利于建设资源节约型，环境友好

海南省产业发展的现状、趋势及存在的问题

2008年海南省产业发展的现状、趋势及存在的问题 （现状、问题、趋势、对策，正文内容就是按这样的顺 序写的） 一、2008年海南企业发展概况（正文内容并不是针对性地写企业发展概况，应是“产业”？） 在全球金融风暴的大背景下，2008年海南省经济保持了较快增长。据初步核算，按可比价格计算，全省生产总值1459.23亿元，同比增长9.8%。其中，第一产业增加值437.61亿元，同比增长7.7%；第二产业增加值434.40亿元，同比增长7.0%；第三产业增加值587.22亿元，同比增长13.3%。按常住人口计算，人均生产总值17175元，同比增长8.7%。全年全社会固定资产投资总额706.07亿元，同比40.5%。全年1500万元以上大项目投资共完成467.22亿元，同比增长61.0%，成为投资增长中的重要部分。全省全口径财政收入317.17亿元，比上年增长35.0%。其中，地方财政一般预算收入145亿元，同比增长33.9%。全年税收收入总额120.53亿元，同比37%。按各项税收分，企业所得税比上年增长85.3%，营业税增长35.1%，契税增长29.4%。据国家统计局海南调查总队企业景气监测表明，我省企业景气指数一季度为137.1，比去年同期下降了2.2点；二季度为131.4，比上年同期和比一季度下降11.7点和5.7点，但仍处在高位景气区间；三季度为120.9，比上年同期和二季度下降22.3和10.6点；由于受全球金融危机带来的多重因素影响，企业经营环境日益严峻，不确定因素增加。四季度，企业家信心指数和企业景气指数持续回落，全面走低，全省企业家信心指数和企业景气指数分别为96.5和113.0，比三季度下降23.9和7.9点，比上年同期下降43.7和26.7点。（第一段可以考虑配几个图表说明？） （一）第一产业 全年第一产业增加值437.61亿元，比上年增长7.7%，其中农业、林业、牧业、渔业等全面增长，分别增长5.8%、3.1%、12.7%和9.8%(见图1)。全年种植粮食42.13万公顷，比上年增长4.6%；瓜菜21.93万公顷，比上年增长8.5%；水果17.12万公顷，下降0.4%；热带作物58.44万公顷，增长3.0%。特色优势农业有新的发展，在主要农产品产量中，肉类、水产品、水果、瓜菜等农产品产量保持较快增长，成为支撑农业经济较快增长的主要力量。渔业、畜牧业、瓜菜、水果四大优势行业增加值占农业增加值的70%。在农村居民人均纯收

中国铝合金压铸业的发展及现状

中国铝合金压铸业的发展及现状 发表时间：2018-06-11T13:51:27.290Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第36期作者：沙雯雯 [导读] 我国压铸业的发展始于二十世纪九十年代，当时虽然还是一个新兴行业。 广东鸿图南通压铸有限公司 226300 摘要：近些年来随着科学技术的不断发展，越来越多的合成材料被铸造出来并被广泛使用，其中压铸铝合金便是其中的一种。我国的航空航天、各式各样的电子产品、无人驾驶汽车等技术目前正发展的如火如荼，而在这些领域里就要广泛用到压铸铝合金，因为压铸铝合金具有非常好的耐腐蚀性、良好的导电导热性、超高的强度以及易于铸造和加工的特性。俗话说的好有需求就会有供应，因此我国的压铸铝合金年产量增加了将近八分之一，在有色合金压铸件的产量里占据了十分之一的地盘。不过话又说了回来，科学技术的进步为该行业的发展带来了无限的机会，在科技的不断推动下我国的铝合金压铸件会造的越来越来好，规模越来越大，铸件越来越优。本文对铝合金压铸业的现状和发展做了一定的研究，以期能够帮助到需要的从行业者。 关键字：铝合金压铸业；发展；现状 引言 我国压铸业的发展始于二十世纪九十年代，当时虽然还是一个新兴行业，不过该行业的发展速度却非常之快，并且随着科学技术的不断发展和人们日常生活的需要，铝合金压铸行业的发展变得越来越好，铝合金压铸产品的种类变得越来越丰富，不同种类的合金正在悄无声息的改变我们的生活。 1我国压铸行业标准的发展历史 在此之前先介绍一下我国压铸行业标准的发展历史，在二十世纪六十年代我国的压铸工艺已经初具规模，注意，是压铸工艺而不是压铸行业，但并没有一套成型的压铸标准，只能参考原苏联的压铸标准；到了二十世纪七十年代才制定了HB5012—1974《铝合金压铸件》以及GB1173—1177—1974《铸造有色合金》等标准；经过十年的发展之后制定的JB3018—3072-82《有色压铸合金技术条件》以及 JB2702—80《锌合金、铝合金、铜合金压铸件技术条件》标准；到二十世纪八十年代末，我国该行业相关人士初步商定要制定一个更加成熟的行业标准；自此到1994年我国正式发布了包括GB/T15114—94《铝合金压铸件》、GB/T15115—94《压铸铝合金》等在内的七个用于压铸行业的标准；至2009年，最新版的国家推荐标准正式出台，即以GB/T15114—2009《铝合金压铸件》和GB/T15115—2009《压铸铝合金》这两个标准代替GB/T15114—94《铝合金压铸件》、GB/T15115—94《压铸铝合金》这两个标准。 2我国铝合金压铸行业的现状 压铸铝合金行业的发展始于二十世纪九十年代，具体来讲该合金的大量使用是在1914年之后，自此之后它便与我们的生活息息相关，其发展速度也得到了空前的提高。当然，压铸铝合金也有类别之分，按硬度来划分的话可以分为高强度和中低强度的压铸铝合金，按合金种类不同可以分为Al-Mg、Al-SiCu-Mg、Al-Si-Mg、Al-Zn、Al-Si-Cu等几大种类。接下来就挑几种压铸铝合金给大家简单介绍。 2.1 Al-Mg系合金 用Al和Mg制造而成的合金压铸件通常用来给一些具有较高防腐要求和需要特殊外观的压铸件，该合金兼具Al和Mg的优点，不仅强度高而且抗腐蚀性好，相较于其他的合金来讲阳极化处理及承受抛光的性能会好一些。不过这种合金的压铸难度会比较大，在压铸的过程中必须非常小心，否则很容易压铸失败。 2.2 Al-Si合金 相较于Al-Mg而言该合金的制造工艺就相对简单了许多，不过任何事情都是相对的，因为其制造起来比较粗糙所以不会用来做一些对需要超高精度的铸件，但是该材料也具有良好的耐腐蚀性，因此可以用来铸造一些对精度要求不太高以及零承重或者微承重的铸件。 2.3 Al-Si-Mg系及Al-Si-Cu系合金 由三种金属铸造而成的合金比前两类合金具有更优的性能。目前用三种金属铸造而成的合金已经在世界上广泛使用，足以见得该合金的性能十分出众，并且该合金的产出量也占得合金产出总量的十分之七。尤其是Al-Si-Cu的压铸合金，人们越来越多的关注到了这类合金。值得注意的是该类合金是最先用压铸方法制造的合金，可见其地位不一般。总体来讲合金具有单一金属所没有的优点，这也是为什么它能够取代单一金属的地位。 3我国铝合金压铸行业的发展 任何行业的发展都需要一个漫长的过程，都会从萌芽走向成熟，铝合金压铸行业的发展也是如此，在该行业的发展过程中，不同的时期会根据当时社会发展的现状和需要诞生不同的压铸技术。所谓的压铸技术就是利用高压将所需要的金属化成熔液然后根据需要压入不同的模具中的一种精密铸造法。利用压铸造出来的合金通常要比用普通方法铸造出的合金性能更优。目前世界上已经有多种压铸方法的出现，比较常用的有半固态压铸技术、真空压铸技术、挤压压铸技术等。 半固态压铸技术指的是在合金熔液将要凝固时对其进行搅拌使其变成浆料，再将这些浆料压铸成我们所需要的铸件。当前用到的两种常见的工艺分别是触变成型工艺和流变成形工艺。 顾名思义，真空压铸法即要将压铸模具中的空气抽空，使得模具内的气压降低，在模具内外压强差的作用下降合金熔液压入模具内，与此同时合金熔液会在压力的作用下做模具内凝固成型。用这种方法压铸而成的模具的密度比较大，不会存在较多的气孔。 挤压压铸技术可以说是一个非常全能的压铸方法了，它不仅能替代上述两种我们提到的压铸方法，更能替代其他更多的压铸方法，因此我国的许多企业已经将该种压铸方法用于实际生产当中。用挤压压铸技术铸造出的铸件力学性能较高，铸件十分紧凑。 4结语 从上文可以看出铝合金压铸行业的发展已经变得越来越成熟，各种各样的铝合金压铸产品也越来越多，随着人们对大自然的认识的不断加深，各种各样的金属也不断被发现，因此各种各样的合金也在不断的被研制出来，在不同的行业应用不同的合金对铝合金铸造业的发展乃至整个社会的发展都有一定的推动作用。与此同时我们也要不断探讨研究和改进各种合金的铸造方法，通过一次次的实验确定合金材

金属基复合材料的发展与研究现状_李凤平

收稿日期:2003207221 作者简介:李凤平(1956-),男,副教授,从事产品造型设计。 金属基复合材料的发展与研究现状 李凤平 (辽宁工程技术大学机械学院,辽宁阜新　123000) 摘要:　本文对金属基复合材料的分类、制造方法进行了综述,阐述了国内外研究现状,提出了在重金属基复合材料的研究中存在的问题,探讨了重金属基复合材料的研究方向。 关键词:　金属基复合材料;制造方法;分类;研究现状;研究方向 中图分类号:TB331 文献标识码:A 文章编号:1003-0999(2004)01-0048 近20年来,伴随航空航天工业和宇宙空间技术及民用行业技术的进步,金属基复合材料获得惊人的发展。在航天、机器人、核反应堆等高技术领域,镁基、铝基、钛基等轻质复合材料起到了支撑作用[1],SiC 晶须增强的铝基复合材料薄板将用于先进战斗机的蒙皮和机尾的加强筋,钨纤维增强高温合金基复合材料可用于飞机发动机部件,石墨/铝、石墨/镁复合材料具有很高的比刚度和抗热变形性,是卫星和宇宙飞行器用的良好的结构材料。美国航天航空局采用石墨/铝复合材料作为航天飞机中部长20m 的货舱架。此外,金属基复合材料还可以用于光学与精密仪器,美国把金属基复合材料高性能反光镜用于红外探测系统,航天激光系统及超轻量太空望远镜,通过改变SiC 强化颗粒占铝基合金的比例,能使反光镀层的热膨胀系数与复合材料相同,有助于提高跟踪和命中率。 在民用工业中,复合材料的应用领域十分广阔。以碳氮化物或金属间化合物颗粒为强化剂的钢基复合材料,能明显提高强度、韧性、耐磨、耐蚀和切削性能。美国在各类合金钢中用适当工艺加入TiC ,称之为TiC 2铁基复合材料,前苏联称这类复合材料为碳化物钢。这类材料的特点是重量轻、尺寸稳定、硬度高、摩擦系数小。根据不同基钢,可使复合材料具有耐蚀、耐磨、耐热性能,也可做成无磁材料。尤其是工具、模具钢、高温合金、夹具和耐磨件,采用这类复合材料能有效提高寿命和性能,日本和前苏联将用粉末冶金制取得这类材料称为新型硬质合金。用Al 2O 3或SiC 晶须或纤维强化的复合材料,由于耐 高温和高强度,可用于发动机和泵的叶轮,也可加工成模具。如果工程机械用刮板及铲斗和冶金行业用磨损件由普通耐磨钢改为陶瓷复合材料,则可明显 提高材料使用寿命。在汽车制造行业中,20～60% 的零件可以用碳纤维复合材料制造,一般可减重40～80%[1]。氧化铝增强铝合金已成功地制成镶圈,用于活塞环槽及顶部,以代替含镍奥氏体铸铁,不仅耐磨性相当,而且还可以减轻重量,简化工艺和降低成本。另外,发动机钢套、连杆、连销、刹车盘等也在使用金属基复合材料制造,如果能打开市场,将会有较大的产量。其他方面,如运动器材、自行车架、各种型材以及装甲车履带、轻质防弹装甲车等也初步应用复合材料。 1　金属基复合材料的分类 金属基复合材料可分为宏观组合型和微观强化型两大类[2]。宏观组合型指其组分能用肉眼识别和具备两组分性能的材料(如双金属、包履板等);微观强化型指其组分需用显微镜才能分辨的以提高强度为主要目的的材料。根据复合材料基体可划分为铝基、镁基、钢基、铁基及铝合金基复合材料等。按增强相形态的不同可划分为颗粒增强金属复合材料、晶须或短纤维增强金属基复合材料及连续纤维增强金属基复合材料。颗粒增强金属基复合材料是利用颗粒自身的强度,基体起着把颗粒组合在一起的作 用,颗粒平均直径在1 μm 以上,强化相的容积比(Vf )可达90%[4]。纤维增强金属基复合材料是利用无机纤维(或晶须)及金属细线等增强金属得到轻 而强的材料,纤维直径从3 μm 到150μm (晶须直径小于1 μm ),纵横比(长度/直径)在102以上。2　金属基复合材料的制备方法 金属基复合材料的复合工艺相对比较复杂和困难。这是由于金属熔点较高,需要在高温下操作;同时不少金属对增强体表面润湿性很差,甚至不润湿,加上金属在高温下很活泼,易与多种增强体发生反 FRP/CM 2004.No.1

铝及合金阳极氧化着色现状和发展趋势

浏览字体：大中小铝及合金阳极氧化着色现状和发展趋势 1 前言 铝及其合金材料由于其高的强度/重量比，易成型加工以及优异的物理、化学性能，成为目前工业中使用量仅次于钢铁的第二大类金属材料。然而，铝合金材料硬度低、耐磨性差，常发生磨蚀破损，因此，铝合金在使用前往往需经过相应的表面处理以满足其对环境的适应性和安全性，减少磨蚀，延长其使用寿命。在工业上越来越广泛地采用阳极氧化的方法在铝表面形成厚而致密的氧化膜层，以显著改变铝合金的耐蚀性，提高硬度、耐磨性和装饰性能。 阳极氧化是国现代最基本和最通用的铝合金表面处理的方法。阳极氧化可分为普通阳极氧化和硬质阳极氧化。铝及铝合金电解着色所获得的色膜具有良好的耐磨、耐晒、耐热和耐蚀性，广泛应用于现代建筑铝型材的装饰防蚀。然而，铝阳极氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蚀介质侵蚀，心须进行封孔处理，以提高耐蚀性、抗污染能力和固定色素体。 2 铝及铝合金的阳极氧化 2.1 普通阳极氧化 硫酸（ρ＝1.84g／cm3）150－200g／L（最佳值160g／L） CK－LY添加剂20－35g／L （最佳值30g／L） 铝离子 0.5－20g／L （最佳值5g／L） CK－LY氧化添加剂包括特定的有机酸和导电盐，前者能提高电解液的工作温度，抑制阳极氧化膜的化学溶解，在较高的温度下对抑制氧化膜疏松有良好的作用；后者能增强电解液的导电性，提高电流密度，加快成膜速度。该添加剂溶于硫酸电解液，对电解液中的金属离子有络合作用，使溶液中铝离子的容忍量提高，氧化液的寿命延长，操作温度可达30℃以上，而普通硫酸氧化工艺21℃以上就必须开冷水机；同时减少了氧化时间，并可获得高质量的氧化膜。 2.1.2 硼酸－硫酸阳极氧化[2] 硼酸－硫酸阳极氧化是取代铬酸阳极氧化的一种薄层阳极氧化新工艺。硼酸－硫 酸阳极氧化溶液的组成为：45g/L H 2SO 4 ＋8g/L H 3 BO 3 。 阳极氧化膜退膜溶液：按ASTMB137(美国实验材料标准)规定溶液，即：20g/L CrO 3 ＋35mL/L H 3PO 4 。 2.1.3 其它方面工艺的改进 巩运兰等对铝在铬酸中高电压阳极氧化进行了研究[3]，结果表明，铬酸体系高电压阳极氧化得到的氧化膜多孔，膜孔径极不规整，呈树枝状，浓度对孔径和膜厚都有影响。