摘要:納米Al2O3顆粒具有優(yōu)異的力學性能,加入金屬中可以大幅提高材料的拉伸強度、屈服強度、硬度等常溫力學性能及高溫性能。在目前的實驗室及工業(yè)生產(chǎn)中,制備納米Al2O3應用最廣泛的是液相法,包括沉淀法、溶膠-凝膠法、水解法、微乳液法等。納米Al2O3增強金屬基復合材料可以通過外加法或原位法制備。外加法是在制備復合材料之前單獨合成納米Al2O3顆粒,結(jié)合粉末冶金、熔鑄等方法引入金屬基體,但往往容易出現(xiàn)納米增強體團聚及增強體與基體界面結(jié)合不好。適當?shù)募庸すに?如機械合金化、摩擦攪拌工藝,能在一定程度上彌補這些缺點。原位法是使金屬Al發(fā)生氧化反應,或基體中其他元素的氧化物與金屬Al發(fā)生鋁熱反應生成Al2O3,再通過熱壓、擠出等致密化手段來制備納米Al2O3增強金屬基復合材料。原位法制備的復合材料往往增強相與基體界面結(jié)合更好,且納米Al2O3在基體中分布更均勻、分散。納米Al2O3在金屬基復合材料中增強機制主要有兩方面,一是Orowan機制,彌散在金屬晶粒內(nèi)部的納米Al2O3顆粒起到阻礙位錯通過的作用;二是部分納米Al2O3分布在金屬晶界附近,阻止晶界移動,從而阻止晶粒長大。最后展望了納米Al2O3增強金屬基復合材料的發(fā)展前景,指出顯微組織結(jié)構(gòu)的構(gòu)型設計是進一步提高這類材料綜合力學性能的有效途徑。
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