金属基复合材料轻量化实战手册

📚 共计 30 章节
01
金属基复合材料概述
定义、分类(颗粒增强、纤维增强、层状复合)、发展历史与趋势
基础概念
02
轻量化设计原理
比强度、比刚度、轻量化系数、材料选择策略
设计核心
03
增强体材料
陶瓷颗粒(SiC、Al₂O₃)、碳纤维、碳纳米管、石墨烯的特性与选择
增强体选材
04
基体材料
铝基、镁基、钛基、铜基复合材料的特点与应用场景
基体金属
05
界面工程
润湿性、界面反应、界面结合强度、界面优化策略
界面优化
06
制备工艺(上)
粉末冶金法——混粉、压制、烧结工艺参数控制
粉末冶金工艺
07
制备工艺(中)
搅拌铸造法——搅拌速度、温度、时间对增强体分布的影响
铸造搅拌
08
制备工艺(下)
喷射沉积法、原位合成法、挤压铸造法
沉积原位
09
二次加工
热挤压、轧制、锻造对复合材料微观组织与性能的影响
加工变形
10
微观组织表征
光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)的应用
表征显微
11
力学性能测试
拉伸、压缩、弯曲、硬度、冲击韧性测试方法与标准
力学测试
12
物理性能
热膨胀系数、导热系数、导电率、阻尼性能的测试与调控
物理热学
13
强化机制
载荷传递强化、Orowan强化、细晶强化、热错配强化
强化机理
14
断裂行为
裂纹萌生与扩展、韧脆转变、断口分析
断裂失效
15
疲劳性能
高周疲劳、低周疲劳、疲劳寿命预测模型
疲劳寿命
16
耐磨性能
磨粒磨损、粘着磨损、氧化磨损、磨损机制图
磨损摩擦
17
腐蚀行为
电化学腐蚀、应力腐蚀开裂、防护涂层技术
腐蚀防护
18
航空航天应用
结构件(支架、蒙皮)、发动机部件(叶片、机匣)案例
航空案例
19
汽车工业应用
刹车盘、活塞、连杆、传动轴轻量化案例
汽车轻量
20
电子封装应用
高导热基板、热沉材料、CTE匹配设计
封装热管理
21
体育器材应用
自行车车架、网球拍、高尔夫球杆头
体育器材
22
热管理设计
散热路径优化、热仿真、热循环可靠性
热设计仿真
23
连接技术
焊接(激光焊、搅拌摩擦焊)、钎焊、胶接
连接焊接
24
无损检测
超声检测、X射线检测、工业CT、声发射技术
检测NDT
25
成本分析
原材料成本、制造成本、全生命周期成本评估
经济成本
26
标准与规范
ASTM、ISO、GB/T相关标准解读
标准规范
27
仿真与模拟
有限元分析(FEA)、微观力学模型、工艺仿真
仿真FEA
28
增材制造
选区激光熔化(SLM)、电子束熔化(EBM)制备金属基复合材料
3D打印增材
29
回收与再利用
废料回收技术、绿色制造、可持续发展
绿色回收
30
前沿趋势
机器学习辅助设计、纳米复合材料、多功能一体化复合材料
前沿智能