汽車中的金屬基復(fù)合材料
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MMC用于汽車工業(yè)主要是顆粒增強和短纖維增強的鋁基復(fù)合材料。MMC具有高的比強度和比剛度、耐磨性好、導(dǎo)熱性好及熱膨脹系數(shù)低等特性，已在工業(yè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用于汽車工業(yè)的MMC為鋁或鎂基質(zhì)加粉末或碎屑纖維增強。在汽車制動盤、制動鼓、制動鉗、活塞、傳動軸以及輪胎螺栓上，采用MMC制造。
目前，鋁基復(fù)合材料一般采用鋁硅合金。常用的填充增強劑有陶瓷纖維和微粒等。它與鋁合金相比具有質(zhì)量輕、比強度高和彈性模量高、耐熱性和耐磨性好等優(yōu)點，是汽車輕量化的理想材料。
活塞是發(fā)動機的主要零件之一，它在高溫高壓下工作，因而選合適的活塞材料是至關(guān)重要的。目前，應(yīng)用于活塞的復(fù)合材料由低密度金屬和增強陶瓷纖維組成，主要用于高性能鋁活塞。近年來，有所發(fā)展的是纖維增強金屬(FRM)，鋁合金基FRM具有抗拉強度高和耐磨耐熱特性。纖維增強的輕金屬能用于僅靠輕合金不能滿足強度和耐磨性的部位上，是很有發(fā)展前途的材料。在此基礎(chǔ)上，圍外又推出了氧化鋁纖維增強活塞頂?shù)匿X活塞及氧化鋁增強的鎂合金制造的活塞等，進一步擴大了它在活塞上的應(yīng)用。
美國已將鋁基復(fù)合材料應(yīng)用于剎車輪。其特點是鋁基復(fù)合材料使質(zhì)量減輕了30%～60%，導(dǎo)熱性好，使用溫度叫達到450℃，其熱性能己達到原先使用的鑄鐵水平。MMC必須用新的方法制造，限制應(yīng)用的原理是是必須研制匹配的制動踏板。制動鉗采用金屬基復(fù)合材料制造時，除了降低質(zhì)量外，主要的益處是剛度。MMC制動鉗應(yīng)用于高性能體育賽車上，由于高成本而限制了其大量應(yīng)用。MMC活塞主要用于柴油機上，但也可用于汽油發(fā)動機。因氧化鋁和氧化硅短纖維增強，但是熱疲勞易導(dǎo)致斷裂。采用陶瓷纖維預(yù)型坯可弱化這一問題，提高活塞壽命。
輪胎螺栓采用MMC制造，質(zhì)量減輕50%。2000年世界汽車工業(yè)對金屬基復(fù)合材料的用量達到0.6萬t。隨著復(fù)合材料制備技術(shù)、性能的不斷提高，以及價格的日益下降，MMC必將在汽午上得到越來越廣泛的應(yīng)用。
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