【环氧板】金属复合材料

1.制备工艺及结构特点

工艺:木质废弃物经过压制成形、热固性树脂浸渍、真空烧结，先形成海绵状多孔碳预制件。再利用多孔碳独特的三维开孔结构特征，采用真空压力浸渍工艺，往其中浸渍入导热、导电、塑性好的铝、镁等金属及其合金，制备出网络互穿结构的环氧板金属复合材料。目前利用这类工艺技术已制备出碳/铝、碳/铝硅合金、碳/镁合金3种复合材料。

结构: 木质遗态碳/金属复合材料的组织均匀致密且网络互穿结构明显。图9-12所示为环氧板铝复合材料的组织形貌图，图中白色相为金属Al,呈连续分布状态;灰色相为碳， 呈短纤维搭接状。复合材料的结构秉承了木质材料的特征，组织在水平方向上(X- -Y方向)表现出随机分布性，而在垂直方向上(Z方向)表现出层状挤压特征。图9-13所示为环氧板铝复合材料的透射电镜(TEM)形貌图。复合材料界面结合良好，绝大部分界面干净，没有反应物产生。另外，复合材料界面附近基体中存在大量的位错，这是由于在冷却过程中金属相与非金属相的收缩程度不同，相界面处形成较大热应力造成的。
2.性能
这类复合材料同时具有木质多孔碳和金属材料的综合优良性能，互为增强。力学性能:与多孔碳相比，环氧板金属复合材料的弯曲强度和压缩强度成倍增加，性模量和布氏硬度显著提高。多孔碳的断口具有典型的脆性断裂特征，而碳/金属复合材料具有混合断口特征，包括多孔碳的脆性断裂和金属的韧性断裂。此外，网络互穿复合材料中组织互通性的最大优点在于增强了材料抵抗各种破坏的能力。纤维增强的复合材料在平行于纤维方向上具有很高的强度，但在垂直于纤维方向上的性能却不尽如人意。而碳/金属复合材料组织具有宏观均匀性，因而在三维方向上都具有较高的强度。

摩擦磨损性能:与金属基体比较，环氧板金属复合材料的摩擦系数减小，摩擦稳定性增加，磨损率明显下降，转入稳定磨损阶段快，磨面粗糙度、坡度和形状偏差均降低，摩擦表面塑性变形减小，没有脱落和物质聚集现象。复合材料体现出更好的摩擦磨损性能。尺寸稳定性:由于多孔碳相具有低的热膨胀系数和稳定的热循环性能，因此碳/金属复合材料的尺寸稳定性较金属基体大为提高，且大于混合法则理论计算值。

3.应用前景

由于这类环氧板材料具有优异的力学性能和摩擦磨损性能，因此可用于汽车、机车、起重设备、传动机构等交通运输领域中的制动盘材料，在汽车、高速列车、起重设备、传动机构等交通工业领域有着良好的应用前景。

(1)高速列车制动装置。高速列车的最高时速应大于300km/h, 紧急制动距离应小于 3700m, 这对车辆制动装置(盘式制动器)的性能提出苛刻的要求。传统C/C复合材料具有卓越的高温摩阻性能，但是价格昂贵。传统的铸铁制动器易产生热龟裂，且密度大，不利于车辆的轻量化。而木质材料遗态碳/金属复合材料作为性能优良、重量轻、价格适中的制动材料可以发挥其应有的作用。

(2)汽车轻量化。当今世界汽车工业材料技术的发展主题是轻量化、高性能、安全、环保节能。因此，汽车轻量化已作为一个世界性课题被提出。汽车重量减轻25%，燃油消耗将减少13%。另外，减轻发动机中运动部件的重量，省油的效果更加明显。而汽车轻量化的关键之一就是轻质高强复合材料的应用，木质材料遗态环氧板复合材料正能满足这一要求。

想知道环氧树脂板更多关于的知识百度一下