理学
问答题金属基复合材料制造中的关键技术问题有哪些？
题目
问答题
金属基复合材料制造中的关键技术问题有哪些？
参考答案和解析
正确答案：
1）加工温度高，在高温下易发生不利的化学反应。在加工过程中，为了确保基体的浸润性和流动性，需要采用很高的加工温度（往往接近或高于基体的熔点）。在高温下，基体与增强材料易发生界面反应，有时会发生氧化生成有害的反应产物。这些反应往往会对增强材料造成损害，形成过强结合界面。过强结合界面会使材料产生早期低应力破坏。高温下反应产物通常呈脆性，会成为复合材料整体破坏的裂纹源。因此控制复合材料的加工温度是一项关键技术。
2）增强材料与基体浸润性差是金属基复合材料制造的又一关键技术，绝大多数的金属基复合材料如：碳/铝、碳/镁、碳化硅/铝、氧化铝/铜等，基体对增强材料浸润性差，有时根本不发生润湿现象。
3）按结构设计需求，使增强材料按所需方向均匀地分布于基体中也是金属基复合材料制造中的关键技术之一。增强材料的种类较多，如短纤维、晶须、颗粒等，也有直径较粗的单丝，直径较细的纤维束等。在尺寸形态、理化性能上也有很大差异，使其均匀地、或按设计强度的需要分布比较困难。
2）增强材料与基体浸润性差是金属基复合材料制造的又一关键技术，绝大多数的金属基复合材料如：碳/铝、碳/镁、碳化硅/铝、氧化铝/铜等，基体对增强材料浸润性差，有时根本不发生润湿现象。
3）按结构设计需求，使增强材料按所需方向均匀地分布于基体中也是金属基复合材料制造中的关键技术之一。增强材料的种类较多，如短纤维、晶须、颗粒等，也有直径较粗的单丝，直径较细的纤维束等。在尺寸形态、理化性能上也有很大差异，使其均匀地、或按设计强度的需要分布比较困难。
解析：
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相似问题和答案
第1题：
在复合材料分类中，属于无机非金属材料基复合材料为（ ）。
A.水泥基复合材料
B.铝基复合材料
C.木质基复合材料
D.高分子基复合材料
B.铝基复合材料
C.木质基复合材料
D.高分子基复合材料
答案：A
解析：
2020版教材P20
本题考查的是复合材料。属于无机非金属材料基复合材料的有：陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、碳基复合材料。
本题考查的是复合材料。属于无机非金属材料基复合材料的有：陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、碳基复合材料。
第2题：
复合材料在包装领域有广泛的应用，现在使用较多的是（）。
- A、纸基复合材料
- B、塑料基复合材料
- C、薄膜复合材料
- D、金属基复合材料
正确答案:C
第3题：
(2018年)在复合材料分类中，属于无机非金属材料基复合材料为（ ）。
A.水泥基复合材料
B.铝基复合材料
C.木质基复合材料
D.高分子基复合材料
B.铝基复合材料
C.木质基复合材料
D.高分子基复合材料
答案：A
解析：
纤维增强复合材料。通常有如下分类方法。按基体材料类型可分为：树脂基、无机非金属材料基和金属基复合材料三大类。属于无机非金属材料基复合材料的有：陶瓷基复合材料；水泥基复合材料，碳基复合材料。
B.铝基复合材料属于金属基复合材料，
C.木质基复合材料和
D.高分子基复合材料属于有机材料基复合材料。
B.铝基复合材料属于金属基复合材料，
C.木质基复合材料和
D.高分子基复合材料属于有机材料基复合材料。
第4题：
金属基复合材料的成型方法有（）。
正确答案:挤压面形、旋压成形、模锻成形、粉末冶金、爆炸成形
第5题：
简述金属基复合材料制造的难点和解决途径。
正确答案: （1）制备金属基复合材料的主要困难
A.金属基复合材料在高温制造时将发生严重的界面反应，氧化反应等有害的化学反应。
B.金属基体与增强物之间浸润性差，甚至不浸润。
C.将增强物按设计要求的含量、分布、方向均匀地分布在金属基体中是难点。
（2）解决途径
A.增强物的表面处理。为了有效地防止界面反应和获得合适的界面结构、性能，以及改善基体金属与增强物之间的润湿性，在增强物的表面涂覆上一层涂层是一种有效的途径。增强物表面涂层 处理的方法很多，有化学气相沉积、物理气相沉积、溶胶、凝胶、电镀、化学镀等方式。
B.加入合适的合金元素，优化基体合金成分。在多数制备金属基复合材料过程中金属基体处于液体金属状态，容易加入各种合金元素，可以有效地改善金属熔体与增强物之间的浸润性和有效地防止界面反应。
C.解决浸润和防止严重界面反应也可以优化制造方法及工艺参数。在确保金属基体与增强物良好复合的前提下，制备温度应尽可能低，复合过程的时间应尽可能短。
D.为了解决难以浸润的困难，一般采用加压浸渗法，在外加压力的作用下使液态金属涌入增强物间隙中。
第6题：
有机材料基复合材料可分为（ ）。
- A、高分子基复合材料和木质基复合材料
- B、碳基复合材料和铝基复合材料
- C、陶瓷基复合材料和水泥复合材料
- D、难熔金属基复合材料和高温金属基复合材料
正确答案:A
第7题：
原位自生法、在金属基复合材料制备过程中，会遇到哪些问题？
正确答案: 一是增强材料与金属基体之间的相容性（即润湿性）问题，
二是无论固态法还是液态法，增强材料与金属基体之间的界面都存在界面反应。 其中，增强材料与金属基体之间的相容性往往影响金属基复合材料在高温制备和高温应用中的性能和性能稳定性。
如果增强材料（纤维、颗粒或晶须）能从金属基体中直接（即原位）生成，则上述两个问题就可以得到较好的解决。
第8题：
复合材料按基体材料类型可分为()
A.树脂基复合材料
B.无机非金属材料基复合材料
C.金属基复合材料
D.纤维增强型复合材料
B.无机非金属材料基复合材料
C.金属基复合材料
D.纤维增强型复合材料
答案：A,B,C
解析：
复合材料按基体材料类型可分为树脂基、无机非金属材料基和金属基复合材料三大类，按增强体类型可分为颗粒增强型、纤维增强型和板状增强型复合材料三大类。
第9题：
按基体材料的不同，复合材料可分为哪几类（）
- A、纤维增强复合材料
- B、夹层复合材料
- C、金属基复合材料
- D、聚合物（树脂）基复合材料
- E、无机非金属材料基复合材料
正确答案:C,D,E
第10题：
复合材料按基体可分为（）和水泥基复合材料等。
- A、金属基复合材料
- B、陶瓷基复合材料
- C、聚合物基基复合材料
- D、碳基基复合材料
正确答案:A,B,C,D