第

4

5

卷

第

6

期

2016

年

12

月

有色金属加工

NONFERROUS

METALS

PROCESSING

Vol. 45 

No. 6 

December

2016

铝

基

复

合

材

料

的

增

强

体

研

究

及

发

展

现

状

林

师

朋

，

刘

金

炎

，

纪

艳

丽

(苏州有色金属研究院有限公司，

江

苏

苏

州

215026)

摘

要

:

简要综述了铝基复合材料的增强体，

阐述了不同增强体对基体合金组织及性能的改善与强化作用，

介绍了铝基 

复合材料的应用与推广状况,

展望了铝基复合材料的发展前景。

关键

词:铝基复合材料;增强体;制备方法;应用现状

中图分类号

:TG146.21 

文献标识码

:A 

文章编号

:1671 

-6795(2016)06 -0006 -06

金属基复合材料凭借其优良的物理化学性能和 

力学性能成为当今世界范围内，

材料领域发展的新方 

向。为了满

足

国民经济和国防、

民用建设的更高要 

求

，

越来越多的金属基复合材料正被不断大力开发和 

广泛应用，

并有替代传统材料的趋势，

被

称

作

2

1

世纪 

的高新材料。铝基复合材料作为其中一个重要的组 

成部分，

经过科研人员不懈的研究和总结，

已在国防 

工业、

航空航天、

航

海船舶、

汽车制造、

精密器械以及 

自动化等多领域不断实现突破且发展前景十分广阔。

本文综述了铝基复合材料的增强体，

并对铝基复 

合材料的发展前景进行展望。

1

铝基复合材料简介

铝基复合材料主要以纯铝或铝合金为基体，

通过 

添加颗粒、

纤维或晶须等物质以达到改善合金基体组 

织

、

提高材料性能的目的。较之传统铝合金材料，

铝 

基复合材料拥有更广的设计空间，

可以根据所需性能 

采用不同的增强相物质、

不同的成

分

配比，

利用不同 

的合成方法制得组织更优、

性

能更好的铝基复合材 

料

。随着科技的不断进步，

人们对铝基复合材料的研 

究也更加深入。利用铝基复合材料比重小、

强度高、

热膨胀系数低、

成形和加工便利等优良特性，

在国民 

经济的发展过程中发挥了重要的作用。

2

铝基复合材料的增强体

铝基复合材料由于其独有的优良性能，

以及较低 

的生产成本，

已成为金属基复合材料中应用最广的一

种复合材料。按添加的增强体的不同，

铝基复合材料 

可分为连续纤维增强、

非连续增强、

层板相增强和自 

生相增强复合材料，

而非连续增强复合材料又可分为 

颗

粒

增

强

、

纤

维

增

强

和

晶

须

增

强

铝

基

复

合

材

料

等[14]。颗粒增强铝基复合材料不仅具有较高的比 

强度和硬度，

而且耐磨性能优良，

热膨胀系数低。前 

者使得颗粒增强复合材料在承载件和结构件方面得 

到广泛应用;后者使复合材料在功能性轻质材料方面 

得到推广。纤维增强铝基复合材料改善了纤维增强 

复合材料在制备过程中的纤维破坏、

组织分布不均等 

现象，

降低了生产成本。已在航空航天及汽车制造工 

业领域得到较好发展，

有望成为成本较高的钛合金件以 

及比重较大的钢件的替代材料，

在改善传统材料性能、

推动工业发展的同时，

更有节能减排和环境保护等重要 

意义[

3

-7]。铝基复合材料的常用增强体见表1。

2.1

碳纳米管增强铝基复合材料

碳

纳米

管

（

Carbon

Nanotubes

，

CNTs

)是一■种新型 

的管状碳结构自组装单分子纳米材料，

除了类似于石 

墨的优良性能外，

其独特的中空结构使得碳纳米管拥 

有诸多优良的性能，

本征阻尼高、

具备自润滑性、

热膨 

胀系数低且耐腐蚀性能好。多

壁

碳

纳

米

管

的

SEM

形 

貌

如

图

1

所示。上述优良的综合性能使得碳纳米管 

的相关研究在近年来发展迅速，

制备工艺已较为成 

熟。在此基础上发展的碳纳米管增强体铝基复合材 

料

，

不断受到人们的关注和深入研究，

现已在国防工 

业

、

航空航天、

汽车工业等行业中得到了一定的推广 

和应用

收稿日期

:2016 -05 

-30

基金项目：

江

苏省科技支撑计划项目支持（

BE2014064)

作者简介

:

林师朋（

1989 

-

)

，

男

，

硕士，

助理工程师，