毕业论文课题相关文献综述

1.复合材料导热效率当前情况

复合材料作为一种新型材料以其特有的优点被广泛应用于航空、航天、建筑、桥梁等领域,复合材料损伤修复已成为热点研究项目。本文以飞行器上常用复合材料作试件,用近代光测技术,研究了复合材料受损后,经光固化修复对复合材料振动性能的影响。给出了实验结果和分析,实验表明光固化修复技术是可行的,为复合材料应用提供了依据[1]。

金属基复合材料除力学性能优异外，还具有某些特殊性能和良好的综合性能，应用范围广泛。依据基体合金的种类可分为：轻金属基复合材料、高熔点金属基复合材料、金属间化合物基复合材料。按增强相形态的不同可划分为：连续纤维增强金属基复合材料、短纤维增强金属基复合材料、晶须增强金属基复合材料、颗粒增强金属基复合材料、混杂增强金属复合材料[2-4]。

功能梯度材料是以材料设计为基础,选择两种或两种以上性质不同的材料,采用先进的材料复合技术,来连续改变其组成、组织和结构等要素,而使内部界面消失,得到性能是平稳连续变化的,构成要素不均匀的新型材料,它具备良好的防热隔热和缓和热应力的双重功能。研究功能梯度材料双重性能时,应用了两个最根本的物理因素:(1)FGM中各个成分点,也即由该成分点所组成的复合物的有效热导率;(2)FGM的当量热导率。本文根据最小热阻力法则和比等效导热系数相等法则,推算复合材料等效热导系数的普通式,对复合材料的等效热导率与成分之间的关系及其变化规律进行了研究,为功能梯度材料的设计提供理论基础[5]。

相对金属材料而言，复合材料具有优良的耐腐蚀性能和力学性能。因而人们逐渐在一些化工、污水处理等领域用复合材料代替传统金属材料，但大多数复合材料热导率较低[6]，选用高导热填料进行填充改性是制备高导热复合材料的有效途径。

导热材料在国防工业和国民经济各个领域都有很广泛的应用。传统意义上的导热、导电材料多指金属如Au、Ag、Cu、Al、Mg等，金属氧化物如Al₂O₃、MgO、BeO、ZnO、NiO等，金属氮化物如AlN、Si₃N₄、BN等以及其它非金属材料如石墨和炭黑等[7]。随着工业生产和科学技术的迅速发展，人们对导热材料提出了更新、更高的要求，除导热性外，希望材料具有优良的综合性能如质轻、易工艺化、力学性能优异、耐化学腐蚀等，而且由于现代信息产业的快速发展，对于电子设备具有超薄、轻便、数字化、多功能化网络化方向发展寄予很高的期望[8-9]。

近年来，金属基复合材料的发展十分迅速，特别是作为电子级功能复合材料的优势逐渐被人们所认识，现已作为新型电子封装材料的重要开发方向之一。随着大规模集成电路、航空、军事通讯等方面的不断发展，传统的电子封装材料显然已经满足不了这些领域的要求。例如：电子半导体集成度越来越高，所用的电子封装材料有高的热导率和低的热膨胀系数；在航空方面，导弹发射、飞机起飞等，电子系统常伴随激烈的温度变化，所用的电子封装材料要求具有高的热导率和低的热膨胀系数，同时其比强度也是必须考虑的重要因素。而传统封装金属材料Al、Cu的热膨胀系数都较大，同器件匹配性能差，Fe-Ni合金热导率低、W-Cu合金密度大，均存在一定缺陷。而颗粒增强铝基复合材料具有高热导率、低热膨胀系数、密度低等优点，因而用作新型电子封装材料前景广阔[10-14]。

2.金属陶瓷复合材料

陶瓷的高强度、高硬度、高弹性模量以及热化学性稳定等优异性能是其主要特点，但陶瓷所固有的脆性限制着其应用范围及使用可靠性[15-17]。因此，改善陶瓷的室温韧性与断裂韧性，提高其在实际应用中的可靠性一直是现代陶瓷研究的热点。与陶瓷基复合材料相比，通常金属基复合材料兼有陶瓷的高强度、耐高温、抗氧化特性，又具有金属的塑性和抗冲击性能，应用范围更广，诸如摩擦磨损类材料、航空航天结构件、耐高温结构件、汽车构件、抗弹防护材料等。

金属基陶瓷复合材料是20世纪60年代末发展起来的，目前金属基陶瓷复合材料按增强体的形式可分为非连续体增强（如颗粒增强、短纤维与晶须增强）、连续纤维增强(如石墨纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等)[18-20]。实际制备过程中除了要考虑基体金属与增强体陶瓷之间的物性参数匹配之外，液态金属与陶瓷间的浸润性能则往往限制了金属基陶瓷复合材料的品种。