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金属基复合材料:机遇与挑战的范围和定义金属基复合材料（MMC）是由一个单一的材料与增强体组成的，增强体通常是非金属的，并且通常是一个陶瓷的金属基底。根据定义，通过利用金属合金化的其他的处理方法产生的MMCs。比如聚合物基质成分（例如，金属和陶瓷纤维）。常用的进程，包括粉末冶金，扩散连接，液相烧结，挤压渗透和搅拌铸造。另外，可以利用金属在加工温度下的典型快速反应，形成增强体或基质，即通过化学反应在内形成复合体。金属基复合材料之所以在材料界一直备受瞩目，来看近30年来的以下几个理由。（1）“复合”的方式是唯一进行冶炼加工生产所有类型的金属材料的途径。只有以这种方式，使铝、铜或镁与碳化物、氧化物或氮化物结合，因为不像碳易溶于铁水中，氮的溶解度太低了（O在Cu的溶解是例外）。（2）该方法有利于金属材料的物理性质的显着改变。复合材料提供的弹性模量范围超过行业标准的26J/kg，这是展出的所有主要工程金属。复合材料还提供制造特定物理组合的材料的唯一途径：有个例子，低热膨胀系数与高导热性相结合，在用于电子封装中很重要。（3）在以聚合物为基体金属基复合材料所能显著改变的几个属性，包括耐高温性，抗弯强度，无化学作用下的硬度和耐磨性，能显著优于陶瓷基复合材料的韧性和延展性。（4）在某些情况下可以得到优良的性能。例如，3M公司的人造增强铝复合材料，其表现出沿纤维方向的一个拉伸强度为1.5GPA，一个压实力3GPA和一个横向强度超过200兆帕，部分材料的密度只有比3g/cm-3多点。金属基复合材料的几个不同的类型，一般参照其增强体来定义。细晶强化的金属（PRM）含有约等轴晶的强化，约小于5的一个方向。通常有陶瓷（碳化硅，氧化铝，等）。而PRM通常含有低于25百分体积的陶瓷加强结构的应用中使用时，但可以有多达80％（体积）陶瓷当用于电子封装。在一般情况下，而PRM至少近似各向同性。他们同时使用（粉末冶金）固态和液态金属技术（煸铸造，渗透）。而往往不如那些纤维强化金属，其机械性能，更多或更少的各向同性和经常表示，在中等成本，与相应的非增强型金属公司的显着改进。短纤维和晶须增强的金属。这些包含增强的纵横比大于5，但不连续。通过挤压渗透通常产生这些复合物。他们往往形成组成部分的增强，一般产生的网状或近净形状的一部分。现在已确定使用它们来做汽车发动机。连续纤维增强金属含有低于约20微米直径的连续纤维（氧化铝，碳化硅，碳，等）。该纤维可以是平行的，或生产的复合材料之前，这一般是通过挤压浸润。单丝增强金属包含jibres，是比较大的直径（通常约100um的），可作为单个元素。由于它们的厚度，单丝的弯曲的弹性低，这限制的范围内的形状是可以生产的。单丝增强的金属可以由固态需要扩散接合过程中产生的：它们通常是基于钛合金矩阵，这是非常适合于这种技术。互穿相的复合材料，其中的金属是加强型的一个三维渗透阶段，例如，泡沫陶瓷。液相烧结的无机非金属材料，包括硬质合金，碳化物颗粒粘结在一起的金属如钴，钨合金。金属基复合材料（复合）结合成一个单一的材料金属基与加强的组成部分，通常是金属，通常是一个陶瓷。金属基复合材料的定义，是指所产生的进程比其他传统的金属合金。增强部分与单一的金属基材料复合成金属基复合材料，通常就是金属为基体，陶瓷为增强相的复合材料。从定义上来说，金属基复合材料的生产过程不同于其它传统金属材料。有需要的推动我们的理解加工基础，特别是关于建立的过程，如挤压浸渗，液相烧结，粉末冶金。在这一领域取得进展是必要的，以推动创新，使定量过程仿真，优化，控制。特别是，在这一领域取得进展的关键是控制内部缺损的重要目标与这些材料，因为它们更脆比未增强金属。需要我们加深对基本加工过程的理解，尤其是关于明确的过程，比如挤压浸渗，液相烧结，粉末冶金。在这一领域还有待进步，以创新来推动来过程达到仿真，优化，自动化。特别的，在这一领域取得进展的关键是以这些材料的内部缺陷的控制为重要目标，因为他们比未增强金属更脆。物业必须寻求改善，特别是延展性和韧性。系统的调查所需要的组织和性能的基础知识之间的联系。许多工作都集中在只有少数商业或接近商业化的材料，这些材料的特点在细节的日期，但没有提供充分的洞察基本微观组织的财产关系，如颗粒大小和空间分布和机械性能之间的联系。显然有改进的余地的性能增强。重大进展，纤维复合材料已达到300万公司：方面的力量，例如，氧化铝纤维增强铝的性能，增加了一倍，在过去的十年。最近的工作还表明，之间存在显着差异的陶瓷颗粒可以作为加强铝。研究经济生产的高强度，低成本，陶瓷增强金属会很及时。.一个重要的问题涉及二次加工。操作时，适用于金属基复合材料，如焊接和加工，同时也定义的回收策略，是具有挑战性的。这方面的研究是至关重要的某些应用程序和这些材料的生命周期工程。许多工作迄今一直专注于铝基复合体，但在特定应用中，铜，镁，和铁基的基质复合体做要约的承诺。这些措施包括铜基复合材料，电子申请和钢基复合材料的化学处理环境。这些系统都值得探索，再次强调基本面，而不是这样或那样的具体的复合发展。这些机会之窗的研究，在很大程度上，要求不同的实验室和研究人员之间的伙伴关系。例如，一个用于受控加工这些材料的能力所需的生成的样本和微观结构，可用于在勘探的微观结构属性关系。与未增强合金不同的是，在微结构可以使用常规的和完善的金属基复合材料的变形和热处理加工需要专门的设备和技术诀窍改变。设立一个欧洲中心卓越的研究MMC，能够在整个频谱处理的性能，并提供了一个轮毂这样的协调一致的努力，将是非常适当的。