轻金属基复合材料

第1章 总论 1.1 轻金属基复合材料的发展及分类 1.1.1 轻金属基复合材料的发展 1.1.2 轻金属基复合材料的分类和特征 1.2 轻金属基复合材料的研究趋势和展望 1.2.1 轻金属基复合材料的研究趋势 1.2.2 轻金属基复合材料展望 参考文献第2章 轻金属基复合材料基体和增强体 2.1 轻金属基复合材料的基体 2.1.1 铝合金 2.1.2 镁合金 2.1.3 钛合金 2.2 轻金属基复合材料的增强体 2.2.1 颗粒类增强体 2.2.2 纤维类增强体 2.2.3 晶须类增强体 2.3 轻金属基复合材料强度的影响因素 2.3.1 基体对强度的影响 2.3.2 增强体对强度的影响 2.3.3 增强体的类型对强度的影响 2.3.4 增强体的体积分数对强度的影响 2.3.5 增强体的分布状态与形状对强度的影响 2.3.6 基体和增强体的相容性对强度的影响 2.3.7 界面对强度的影响 2.3.8 工艺对强度的影响 参考文献第3章 轻金属基复合材料的界面行为及界面优化 3.1 界面的基本概念 3.1.1 界面的定义 3.1.2 界面的分类 3.1.3 界面结合类型 3.1.4 界面效应 3.2 轻金属基复合材料的界面反应 3.2.1 界面反应的热力学和动力学 3.2.2 界面反应的分类 3.2.3 常见轻金属基复合材料的界面反应 3.3 轻金属基复合材料的界面行为 3.3.1 轻金属基复合材料的界面特点 3.3.2 轻金属基复合材料的界面对性能的影响 3.3.3 复合材料的界面对残余应力的影响 3.4 轻金属基复合材料的界面优化 3.4.1 界面优化的方法 3.4.2 增强体表面涂层的种类 3.4.3 增强体表面涂层方法 参考文献第4章 轻金属基复合材料制备方法 4.1 粉末冶金法 4.1.1 P／M轻金属基复合材料的工艺特点 4.1.2 P／M轻金属基复合材料的主要品种 4.2 液态浸渗法 4.2.1 挤压浸渗技术 4.2.2 无压渗透法 4.2.3 真空浸渗技术 4.2.4 熔模铸造浸渗技术 4.2.5 气体压力浸渗技术 4.2.6 离心铸造浸渗和消失模铸造浸渗技术 4.2.7 其他液态浸渗技术 4.2.8 液态浸渗制备工艺存在的问题 4.3 搅拌铸造法 4.4 喷射沉积法 4.5 自生复合法 4.5.1 气-液反应法 4.5.2 Lanxide法 4.5.3 反应喷射沉积法（RAD） 4.5.4 固-液反应法 4.5.5 液-液反应法 4.5.6 固-固反应法 参考文献第5章 轻金属基复合材料的微观组织 5.1 镁基复合材料的微观组织 5.1.1 镁基复合材料基体合金 5.1.2 镁及镁合金的动态再结晶 5.1.3 镁合金的织构分析 5.1.4 增强相对组织的影响 5.1.5 低体积分数的镁基复合材料的组织 5.1.6 高体积分数镁基复合材料的组织 5.1.7 镁基复合材料的组织演变 5.2 铝基复合材料的微观组织及性能 5.2.1 铝基复合材料的研究现状 5.2.2 铝基复合材料组织特点 5.2.3 铝基复合材料的性能 5.2.4 铝基复合材料的组织演变 5.3 钛基复合材料的微观组织及性能 5.3.1 钛基复合材料组织特点 5.3.2 钛基复合材料的性能 参考文献第6章 轻金属基复合材料的性能 6.1 引言 6.1.1 金属基复合材料的性能 6.1.2 基体和增强体之间的相互作用及载荷传递理论 6.2 强度 6.2.1 材料强度基础知识 6.2.2 材料强度预测的Eshelby方法 6.2.3 材料的抗弯强度 6.3 刚度与弹性模量 6.3.1 颗粒增强复合材料的弹性模量 6.3.2 晶须增强复合材料的弹性模量 6.3.3 复合材料的刚度预测 6.4 轻金属基复合材料的高温性能 6.4.1 热应力和热应变 6.4.2 等温蠕变 6.4.3 热循环蠕变 6.4.4 常见的热变形手段 6.4.5 轻金属基复合材料高温变形的流变应力 6.4.6 热加工图 6.4.7 轻金属基复合材料的高温变形机制 6.5 轻金属基复合材料的摩擦磨损性能 6.5.1 研究摩擦磨损的意义 6.5.2 实验方法及要求 6.5.3 不同增强体增强铝基复合材料的摩擦磨损性能 6.5.4 变形机制研究 参考文献第7章 复合材料的表征 7.1 复合材料的物相分析 7.1.1 x射线衍射物相分析 7.1.2 透射电镜物相分析 7.1.3 选区电子衍射花样的标定 7.2 复合材料的界面分析 7.2.1 界面微观结构观察和分析 7.2.2 界面成分分析 7.2.3 界面结合强度的测定 7.2.4 界面残余应力测定 7.2.5 界面区域位错分布 7.3 复合材料的缺陷分析 7.3.1 位错的基本概念 7.3.2 柏氏矢量b的基本性质 7.3.3 测定位错柏氏矢量b的判据 7.3.4 柏氏矢量b和位错密度测定 7.4 复合材料的断口分析 7.4.1 断口分析内容和依据 7.4.2 断口分析的技术和方法 7.4.3 断裂模式、断口特征形貌与微观断裂机理的研究 7.4.4 扫描电子显微镜在断口分析上的应用 参考文献

近年来，随着节约能源、减轻环境污染的呼声越 来越高，以镁、铝、钛金属等为代表 的轻金属基复合材料的研究越来越热，由于轻金属基 复合材料具有高比强度、高比模 量，尺寸稳定性和耐热性等主要特点，在航空、航天 、汽车等领域的应用也越来越广泛。 在此背景下，作者金培鹏、韩丽、王金辉、唐彬彬、 陈逢源等将本团队在轻金属基复合材料研究方面的最 新研究成果并结合国内 外最新动态撰写成《轻金属基复合材料》一书。《轻 金属基复合材料》介绍了轻金属基复合材料的发展和 研究趋势，总结了轻金 属基复合材料的常见实用的制备技术和复合材料的界 面行为及界面优化，重点分析了 镁、铝、钛基复合材料的微观组织和相关性能，特别 是对镁铝基复合材料的性能改善方 法进行了详述。同时，本书还介绍了复合材料的微观 表征方法和分析方法。 本书可供从事轻金属基复合材料研究的科技人员 参考，也可作为高等学校相关专 业师生的参考书。【作者简介】金培鹏，男。工学博士，青海大学教授、硕士生导师，新西兰奥克兰大学博士生联合培养导师，青海省自然科学与工程技术学科带头人。现任高性能轻金属合金及深加工国家地方联合工程研究中心主任，青海省新型轻合金及其深加工区域协同创新中心主任，青海省新型轻合金重点实验室主任。青海大学机械工程学院院长。中国有色金属学报、仪器仪表学报和材料热处理学报等学术期刊审稿人。中国科技部国际合作项目评审专家和中国开发银行有色金属及有色冶金领域独立评审专家。2010年获中国铸造学会铸造奖。2012年获得“宝钢优秀教师奖”，2012年获青海省“十一五”期间科技工作先进个人。2012年获得青海省硕士研究生优秀指导教师。长期从事新型合金及其复合材料、复合材料力学等方面的研究，在镁合金产品品质异常分析、镁合金的回收技术、新工艺的开发和压铸用特殊新型镁合金材料开发及合金制备方面有着长期的研究与开发经验，在新型镁合金的研发上有较好的技术储备，研发了锻造用镁合金，突破了低成本锻造镁合金塑性成形的瓶颈。在新型合金及其复合材料领域主持科技部“973”前期专项计划和科技部国际合作项目等20个项目的研究工作。在轻金属基复合材料的研究方向上形成了特色，突破了轻金属基复合材料塑性成型难的瓶颈，使得轻金属基复合材料进行复杂塑性部件的加工成为可能，取得了具有国际先进水平的创新成果，发表学术论文50余篇，其中SCI收录16篇，EI收录9篇，最高影响因子3.5，最高单篇他引次数25次，获得授权国家发明专利1项，获得青海省成果3项。