高分子材料之塑胶产品应用期中报告.pptVIP

題目:金屬基複合材料 指導老師:蘇順發 班級:四自控四乙 組員莊博盛 李忠霖 陳長佑 高分子材料之塑膠產品應用期末報告 一、前言 自70年代以來，金屬基複合材料的研究主要集中在尋求多品種、更廉價的增強體，如晶鬚、顆粒、短纖、長纖等不同形狀的補強材料，並為發展生產技術、解決增強相和基體複合時的界面反應問題做了大量的研究。而在降低成本的同時，由於新型高性能纖維出現，如表面帶TiB(硼化鈦)、TiC(碳化鈦)塗層的石墨纖維，並開發了可以將鋁、鈦、鎳金屬間化合物等高性能金屬作為基體的成型技術，進一步推動了金屬基複合材料的發展。 二、內容 金屬基複合材料(Metal Matrix Composite，MMC)是採用特殊製程，將不同種類、不同形態的金屬、非金屬材料結合在一起，而獲得之新型複合材料。金屬複合材料內部有兩基本相:一為基材(matrix) ，二為強化材(reinforcement) 。按所用金屬基體及強化材之不同，也可得到更佳的性能，使用溫度範圍約在300~1200℃。 金屬基複合材料常用的基體材料有鋁、鎂、鈦、不銹鋼、銅及銅合金等，其中鋁最為常用，增強體主要分：顆粒、纖維（長短）及其他金屬材料，其中顆粒增強工藝最簡單，成本也較低。 自行車 鋁複合材料 優:傳導極佳、比重輕、耐腐蝕 缺:疲勞強度不佳，騎乘久後明顯變軟 傳導過於直接，易加速人體疲勞，因路面震幅傳導太大。 鎂複合材料 優:除了鋁所有的優點外，吸震性會較鋁來的好上許多缺:極易氧化，保存不易。 鈦複合材料 具金屬的優異性於一身，然而好的鈦車架單價較高，加工條件均較為嚴苛，成型亦有相當難度 優點:路感佳，續航力高，彈性好，抗侵蝕極佳，疲勞壽命是鋼的好幾倍，強度高，比重為鎂和鋼的中間，管材可抽的很薄，可做出輕量化的車架。缺點:單價高 碳纖維 質輕且剛性強，吸震力也很優秀的碳纖維，可說是各大比賽中的車架主流，但對一般使用者來說屬於高價材質，而且耐久性上比鋼材、鋁合金弱，膠黏處耐久性也不足，必須小心使用。 眼鏡架 銅複合材料 是以銅及其它金屬混合材料製成。 主要有鋅銅（銅鎳鋅合金）、黃銅、銅鎳鋅錫合金、青銅、鎳銅合金等。 鎳複合材料 是一種以鎳為基體添加銅、鐵、錳等其它元素而成的合金。由這種材料製作的鏡架易於加工，是高度耐腐蝕的合金，其彈性較差，一般作為中高檔鏡架的材料。 記憶合金 具有超彈性，當用力彎曲或拉緊後放鬆，開關記憶合金便會恢復原形。 鈦複合材料 鈦是一種超輕量的金屬，有其它材料所無可比擬的輕盈，富有彈性，比其它任何金屬更耐腐蝕，對汗水，比鋼鐵更耐磨，但價錢也是昂貴。鈦金屬能將確實的侵蝕阻隔在外。 塑料材料 主要是醋酸纖維鏡架，根據製作工藝不同，可分為板材架、注塑架。另一材質為碳素纖維，塑膠加上碳粉，部份再加尼龍增強其韌性，俗稱碳纖維。質甚輕、加尼龍部份韌性佳，彈性佳、款式及顏色變化少。 鋁基複合材料特性： 低密度鋁基複合材料的密度一般在2.8左右，基本上與一般鋁合金相當，比鋼低2/3。 高強度/密度，顆粒增強的鋁基複合材料，其強度在400～700Mpa，與一般結構鋼相當。 優良的高溫性能及高的抗大氣腐蝕能力。 一般鋁合金的強度對溫度較為敏感，而鋁基複合材料在 3000C時才有快速下降趨勢，在3000C有高的拉伸強度， 但由於此複合材料的基體為鋁及鋁合金，故其抗大氣腐 蝕能力好，但對於酸、鹼介質中抗蝕性較差。 高耐磨性。 其耐磨性優於鑄鐵，而且還有不錯的減少摩擦性質。 鎂基複合材料特性： 提供了運輸工具相當好的應用機會，但是超過1250C之後，鎂合金在耐潛變強度性能不佳的情況下，限制產品應用的機會，以至於鎂基複合材料在高溫組件上，均無法採用一般鎂基複合材料。 1.最輕的結構金屬,比重1.74,約為鋁之2/3,鋼之1/5。 2.優異之強度與剛性。 3.最佳比強度之鑄造合金。 4.優異之切削特性。5.材料成本不高。 鈦基複合材料特性： 高強度且質輕耐腐蝕、密度低之優良材料，以往鈦基複合材料產品主要供引擎、機體結構件與一般工業用零組件等使用，目前則以通訊、家電外殼為中心急速蓬勃的發展。鑄造方法成型雖可以達較高之強度但品質不穩定，產量有限且成本高。而鈦複合材料與鋁複合材料特性大部分都是相同的，但其價格比鋁高很多，所以大部分都是選擇鋁複合材料。 1.優越之物理特性：密度低、重量輕、熱膨脹係數小、不導磁、電阻係數高、低導熱率。 2.機械性能