金屬基環(huán)氧板材料--般由金屬基體和陶瓷增強相組成，除了金屬基體和陶瓷增強體的種類及體積分數(shù)，金屬基體/陶瓷增強相的界面結構對金屬基環(huán)氧板材料的性能影響很大。本章前述粉末冶金法、液態(tài)金屬浸滲法、液態(tài)金屬攪拌鑄造法等傳統(tǒng)工藝方法都是通過環(huán)氧板外加增強體與金屬基體以制備金屬基環(huán)氧板材料的方法,工藝過程較為復雜。這些工藝方法中增強體與金屬基體潤濕性差,容易造成界面結合不良,或增強體與金屬基體在制備或服役過程中發(fā)生化學反應，導致金屬基環(huán)氧板材料的性能下降。雖然可以通過增強體表面改性、合金元素改性或真空壓力輔助等方法緩解或解決這些問題,但組織控制較困難、工藝較復雜、成本較高。針對這些問題,發(fā)展了原位自生成法。

原位自生成法是指增強體在金屬基環(huán)氧板材料的制備過程中在金屬基體中原位生成的方法。原位自生成法中增強體可以以共晶的方式從基體中定向凝固析出，稱為定向凝固法;也可以通過化學反應生成,稱為反應自生成法。與傳統(tǒng)外加增強體環(huán)氧板材料相比，原位自生環(huán)氧板本料中增強體與基體相容性好,界面清潔，結合力強，且增強體尺寸、體積分數(shù)可以通過調(diào)整工參數(shù)有效控制。

液態(tài)金屬攪拌鑄造法是利用傳統(tǒng)金屬鑄造技術,將增強顆粒直接加入到基體金屬熔體中，通過攪拌使顆粒均勻地分散在液態(tài)金屬中，然后澆鑄成特定形狀的工件,或簡單澆鑄成錠坯經(jīng)過擠壓、軋制等二次加工制備工件，完成金屬基環(huán)氧板材料制備的方法。該方法通常用來制備顆粒增強的金屬基環(huán)氧板材料。隨著增強顆粒的加人,金屬熔體黏性變大,不利于顆粒的分散，因而該方法不適合制備高體積分數(shù)的環(huán)氧板材料。另外,連續(xù)纖維不易在攪拌過程中均勻混合在液態(tài)金屬中。因此，該方法也不適于制備連續(xù)纖維增強的環(huán)氧板材料。液態(tài)金屬攪拌鑄造法借助傳統(tǒng)的金屬鑄造設備即可完成,工藝簡單，成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn),是工業(yè)制備顆粒增強金屬基環(huán)氧板材料的主要方法。

在液態(tài)金屬攪拌工藝過程中，由于增強顆粒的團聚、沉淀以及增強顆粒與金屬基體潤濕性較差,顆粒較難在金屬基體中均勻分散;強烈的攪拌容易造成金屬熔體的氧化和大量空氣的吸人。該方法最關鍵的問題是顆粒在金屬基體中的均勻分散及金屬的氧化防護。主要措施如下:

(1)在金屬熔體中添加合金元素:某些合金元素可以降低金屬熔體的表面張力,改善液態(tài)金屬與陶瓷顆粒的潤濕性。例如在鋁熔體中加人鈣、鎂、鋰等元素可以明顯降低熔體的表面張力,提高鋁熔體對陶瓷顆粒的潤濕性,有利于陶瓷顆粒在熔體中的分散，提高其環(huán)氧板效率。

(2)顆粒表面處理;比較簡單有效的方法是對顆粒進行高溫熱處理，使有害物質(zhì)在高溫下?lián)]發(fā)脫除。有些顆粒，如siC,在高溫處理過程中發(fā)生氧化，在表面生成SiO2薄層,可以明顯改善熔融鋁合金基體對顆粒的潤濕性，也可以通過電鍍、化學鍍等方法使陶瓷顆粒表面改性，

(3)環(huán)氧板過程的氣氛控制:由于波態(tài)金屬氧化生成的氧化膜阻止金屬與顆粒的混合和潤想，見人的氣體又會造成大量的氣孔，嚴重影響環(huán)氧板材料的質(zhì)量，因而要采用真空或情性氣體保護來防止金屬熔體的氧化和吸氣。

界面效應是環(huán)氧板材料的特征，是單一材料沒有 的特性，對環(huán)氧板材料的性能有看重要的形響。界面效應與界面兩側組分材料的浸潤性相容性及學性質(zhì)形態(tài)和結合狀態(tài)有關?？偟膩碇v，環(huán)氧板材料的界面效應主要有傳遞效應、阻斷效應、不連續(xù)效應、散射和吸收效應以及誘導效應。

(1)傳遞效應。環(huán)氧板材料所受外力一般直接作用到基體 上。界面的傳遞效應主要是指其將環(huán)氧板材料所受外力由基體傳遞到增強體上，起到基體和增強體的橋梁作用。C/SiC環(huán)氧板材料，一般采用熱解碳(PyC)作為界面層。界面相的存在可以改變纖維與基體之間的凹凸一凸凹交互嚙合狀況，進而改變應力傳遞效果。在滑移過程中界面相厚度的增加可以削弱嚙合的強度,進而改變整個環(huán)氧板材料強度

(2)阻斷效應。適當結合強度的界面可以阻止裂紋擴展,或改變裂紋擴散路徑，減緩應力集中，以此增大裂紋擴展所需能量，提高材料強度。顆粒增強和纖維增強環(huán)氧板材料中,界面對裂紋的阻斷效應示意圖。

(3)不連續(xù)效應。在界面上產(chǎn)生物理性能的不連續(xù)性和界面摩擦的現(xiàn)象，如抗電性、電感應性性、耐熱性和磁場尺寸穩(wěn)定性等，稱為不連續(xù)效應。對StC/PyC/硼硅酸鹽玻璃環(huán)氧板材中.PrC界面相的熱膨脹系數(shù)CTB和兩側材料的CTE存在差異，即CTE是不連續(xù)的，界的CFE大小動據(jù)體的觀余熱應力影響較小，面對界面及纖維的觀余熱應力有較大影明。齒C所AB5JCJ對界面對PrC中切向Corneraee抽向Ax和秘聞

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