鋁合金具有良好的延展性和耐腐蝕性,較高的基本強(qiáng)度和剛度,易于制造性和性,這使得它在許多航空航天結(jié)構(gòu)應(yīng)用中,都是輕質(zhì)材料的理想選擇。近年來(lái),鋁基復(fù)合材料的崛起讓人們認(rèn)識(shí)到其相比于鋁合金具有更高的強(qiáng)度、彈性模量和的耐磨性等優(yōu)點(diǎn),從而被列為航空航天、汽車(chē)等領(lǐng)域的新興材料。
在鋁基復(fù)合材料中,增強(qiáng)相一般為熔點(diǎn)高,彈性模量大,比剛度大的陶瓷,如SiC,Al2O3、TiB2、BN等。鋁基復(fù)合材料技術(shù)容易掌握,易于加工。此外,鋁基復(fù)合材料比強(qiáng)度和比剛度高,高溫性能好,更耐疲勞和更耐磨,阻尼性好,熱膨脹系數(shù)低。
大連義邦引入的氮化硼納米管增強(qiáng)鋁基母合金,是一種以結(jié)構(gòu)的氮化硼納米管作為增強(qiáng)體研制的用于增強(qiáng)鋁合金強(qiáng)度的母合金,該專(zhuān)利型氮化硼納米管的外表面有不規(guī)則六方氮化硼結(jié)晶體成核于納米管的外表面上,這種結(jié)構(gòu)有助于限制范德華力,使其在鋁熔體中不易團(tuán)聚,同時(shí)還能加強(qiáng)增強(qiáng)體與鋁合金之間的交聯(lián),從而更有效提升鋁合金強(qiáng)度。氮化硼納米管具有低密度,高強(qiáng)度、高模量、高熔點(diǎn)、低膨脹系數(shù)和空氣中高溫穩(wěn)定性等性能,是鋁基復(fù)合材料增強(qiáng)體的理想選擇。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,氮化硼納米管在鋁基復(fù)合材料中的重量比僅為0.4%,便可提升7000系列的變形鋁合金屈服強(qiáng)度66%,提升A201鑄造鋁合金屈服強(qiáng)度92%,對(duì)鋁合金復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度提升效果非常。其的提升效果,使鋁基復(fù)合材料在保持強(qiáng)度的同時(shí),達(dá)到減重50%以上。在重量不變的情況下,鋁合金強(qiáng)度提升70%左右。