一种氮化硼纳米管铝基复合材料，提升铝合金强度减轻铝合金重量

　　铝基复合材料具备高比强度、高模量、高导电性、膨胀系数小、耐磨性好、表面稳定性好和耐高温等优异性能。为满足这种对材料性能的要求，新型金属基复合材料的研究、开发和应用就显得日益重要。
　　金属基复合材料（MMCs）是由连续的金属或合金基体和增强体所构成。增强体一般都是具有高强度，高模量的非金属材料，如碳纤维，硼纤维或陶瓷材料等。不同金属及合金基体与不同增强体的优化组合，可使金属基复合材料具有各种特殊和优异的综合性能。
　　目前用作金属基复合材料基体的种类有铝基、镁基、钛基、钢基、铜基等多种，增强体主要有连续纤维、短纤维和晶须、颗粒。而其中铝基复合材料除了具备高强度、高模量等特点外，还具有密度低、重量轻、制造工艺设备相对简单、可大规模批量生产等优点。铝基复合材料作为一种区别于传统金属材料的新型材料，对于整个社会的进步都有着十分重要的作用。
　　铝基复合材料始终无法被完全替代
　　在航空航天和军事领域有很多铝基复合材料应用的例子，比如Cercast公司采用熔模铸造工艺成功研制出了A35720SiC复合材料，用该材料代替钛合金制造直径达780mm，重17。3公斤的飞机摄像镜方向架，使其重量降低，导热性能提升。而纤维增强复合材料在美国也已成功应用于制造航天飞机机身框架、哈勃望远镜的长方形天线支架、发动机活塞等。
　　碳纤维因为成本相对低廉，应用最为广泛。硼纤维虽然制造成本相对较高，但其具有高弹性模量400Gpa、室温下断裂强度是27443430MP，与金属基体润湿性好，反应性较低的优点，因此在美国几乎全部应用于军用飞机和航天领域，如制造航天飞机的主隔板、翼肋构架支柱和管子。
　　氮化硼纳米管
　　氮化硼纳米管，其比强度是碳纤维3倍，弹性模量是硼纤维的3。25倍，室温下断裂强度是硼纤维的12倍，空气中的耐高温度高达900摄氏度，还具备优异的抗腐蚀性，用氮化硼纳米管所制成的铝基复合材料，具备更高弹性模量、更高强度，并能提升铝合金的耐高温性，且氮化硼纳米管同样具备与金属基体润湿性好，因其化学惰性较强与铝基体反应性低的优点。
　　而与碳化硅颗粒增强铝基复合材料在复合材料中占比为2035相比，氮化硼纳米管在铝合金中的含量仅为0。4，即可达到同等甚至更强的增强效果，碳化硅的密度为3。2gcm3，氮化硼纳米管的密度为2。1gcm3，含量低，密度小更能提升铝合金的减重效果。
　　大连义邦引入的氮化硼纳米管铝基母合金增强颗粒，已应用于国外铝基复合材料领域，尤其是汽车、航空航天以及军事等领域。
　　大连义邦铝基母合金增强颗粒
　　该铝基母合金增强颗粒，采用氮化硼纳米管与金属铝混合，形成的铝基母合金增强颗粒复合材料，氮化硼纳米管在该复合材料中的占比为5wt，纳米管直径60nm，长度20um，成功从微米级的增强体升级到纳米级增强体。
　　经国外ECKIndustries军工企业验证，将氮化硼纳米管铝基复合材料颗粒，加入到一种先进铝合金铸件中，仅需0。4的添加比例，即可实现铝合金机械强度70，或同样的原始强度下，减重高达50以上。目前该公司已将新技术，广泛应用于飞机纵向推力杆、飞机汽缸盖、防弹衣、战车机枪支架、转向节、电力汽车和混合动力汽车气缸外壳等。
　　根据实际测试反馈，同强度下实现减重，防弹背心的重量可由3公斤减少到1公斤，但防弹标准是一样的。
　　此增强产品适用于铸铝工艺，仅需在铸铝工序中的铝熔液状态下，添加其他金属和非金属元素时，将此颗粒于搅拌结束前的十分钟加入铝熔液即可，后面工序正常。
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　　铝合金