本文關(guān)鍵詞：金屬材料的構(gòu)型復(fù)合化

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【摘要】：復(fù)合化是金屬材料實(shí)現(xiàn)高性能化的有效途徑,但傳統(tǒng)的金屬基復(fù)合材料多以相與組織在空間的均勻分布為特征,沒有充分考慮到材料的復(fù)合構(gòu)型效應(yīng),因此不能最大程度地發(fā)揮不同組分之間的協(xié)同、耦合和多功能響應(yīng)機(jī)制。近年來,國內(nèi)外的材料科學(xué)家逐漸認(rèn)識(shí)到復(fù)合構(gòu)型(Architecture)對(duì)于金屬基復(fù)合材料強(qiáng)韌化的重要作用,并進(jìn)行了一些探索研究,發(fā)現(xiàn)"非均勻"復(fù)合構(gòu)型更有利于發(fā)揮復(fù)合設(shè)計(jì)的自由度和復(fù)合材料中不同組元間的協(xié)同耦合效應(yīng),從而發(fā)掘金屬基復(fù)合材料的性能潛力。首先綜述了金屬材料構(gòu)型復(fù)合化的研究進(jìn)展,進(jìn)而以復(fù)合構(gòu)型的優(yōu)化設(shè)計(jì)為切入點(diǎn),提出可以通過借鑒生物結(jié)構(gòu)材料中的精細(xì)復(fù)合構(gòu)型,來制備具有優(yōu)異綜合力學(xué)性能的金屬基復(fù)合材料。該研究理念在石墨烯-Al,碳納米管-Al等材料體系中得到了驗(yàn)證,所制備的復(fù)合材料具有良好的強(qiáng)度與塑性/韌性匹配。最后,展望了金屬材料構(gòu)型復(fù)合化的發(fā)展趨勢,指出可采用先進(jìn)的微納米尺度測量技術(shù)結(jié)合顯微結(jié)構(gòu)表征的方法,以準(zhǔn)確揭示非均勻復(fù)合結(jié)構(gòu)的性能響應(yīng)機(jī)理,闡明其構(gòu)-效關(guān)系,為復(fù)合構(gòu)型的進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)與精確"剪裁"提供途徑與方法。
【作者單位】： 上海交通大學(xué)金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 金屬基復(fù)合材料 構(gòu)型復(fù)合化 強(qiáng)韌化 顯微結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51131004) 科技部“973”計(jì)劃項(xiàng)目(2012CB619600)
【分類號(hào)】：TB331
【正文快照】： 1前言金屬材料由于具有優(yōu)異的綜合力學(xué)和理化性能,是人類社會(huì)發(fā)展中的最重要的結(jié)構(gòu)材料。在當(dāng)代工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域,為了實(shí)現(xiàn)減輕結(jié)構(gòu)重量、增大結(jié)構(gòu)效益的目的,輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高模量的金屬結(jié)構(gòu)材料得到了廣泛應(yīng)用。為了提高金屬材料的性能,人們通過調(diào)控材料微觀組織結(jié)構(gòu)和內(nèi)部缺陷

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