Fe3Al金属间化合物 一般钢材
熔点/℃ 1530 1300~1400
硬度(HRC) 53 30(经热处理)
密度/(g▪cm-3) 6.50 7.8
电阻率/(μΩ▪m) 2.0×104 0.02左右
室温抗拉强度σb/MPa 398(Fe-28Al-2Cr-B) 300(304钢)
室温伸长率δ(%) 14(Fe-28Al-2Cr-B) 60(304钢)
屈服强度σa/MPa 270 85(304钢)
图1-2D03有序结构的单胞。
FeAl金属间化合物中铝的含量比Fe3Al金属间化合物高一般为35~50at%的范围,因为其含铝高,所以比Fe3Al合金的密度更低,并且具有更高的高温抗氧化和抗腐蚀性能以及室温下具有更高强度。其晶体结构为B2有序结构,图1-3给出了FeAl的B2有序结构单胞。
图1-3B2有序结构单胞
1.1.2Fe3Al金属间化合物国内外研究现状
1.1.3Fe3Al金属间化合物的应用前景
Fe3Al金属间化合物因为其优异的物理性能,低廉的原材料成本,以及较轻的密度使其在应用方面受到广泛的关注,不仅只限于高温结构材料,在其它功能材料方面也有很大的应用前景[4]。Fe3Al金属间化合物在航空航天、汽车工业、能量转换系统、过滤材料等领域都有涉及[13]。
(1)汽车工业中的应用因为铝合金是传统的轻质材料,且其具有优良的耐磨性,抗腐蚀性,以及耐高温性的特点,随着汽车轻量化进程的不断推进和科学技术的日益进步和质量更轻、强度、刚度更高的要求特点,是铝基复合材料在汽车工业中得到了很大的应用。
日本在铝基MMCs的活塞"缸套"连杆和销钉以及其它一些零部件投入很大力量研制;据报道德国已在高速列车的刹车部件上使用TiC颗粒增强的铝合金材料,不仅使用效果好,而且也降低了车厢的重量;我国也正在将这种铝基MMCs应用在摩托车刹车箍上,从而缩短刹车距离也减轻车的重量,取得了很好的的效果,受雨淋后也不会像原来铸铁刹车箍那样会因生锈而降低刹车效率[14]。
(2)Fe3Al金属间化合物与陶瓷材料结合陶瓷材料因为其优良的耐高温性使其在高温材料中得到很大使用,但陶瓷材料的自身脆性的特点限制其广泛的应用。然而Fe3Al金属间化合物与陶瓷材料结合,大大提高了陶瓷材料的韧性,降低了其脆性的同时又保持了陶瓷的耐高温性的特点,Fe3Al金属间化合物与与硬质相的陶瓷材料结合,可以大幅提高其抗磨损性能,使Fe3Al复合材料能够更广泛的应用。该领域的研究如今是复合材料研究的热点。
(3)Fe3Al金属间化合物在航空航天工业的应用因为其复杂的大气环境限制了材料在航空航天领域中应用,首先使用的材料必须具备密度低、强度高、耐腐蚀、耐磨损等性能特点。而Fe3Al金属间化合物是轻质材料,且具备以上所需的性能特点,所以Fe3Al金属间化合物在飞机制造及其相关行业得到很大的使用。在战斗机的隐身方面需要的吸波材料必须具有较高的电阻率,较大的电磁波衰减特征;使用过程中受到高温、介质的腐蚀及氧化必须保持性能稳定[4]。Fe3Al金属间化合物因其优异性能有望在战斗机的隐身方面得到应用,因为其的高的电阻率,高温抗氧化性,耐腐蚀性的特点复合吸波材料,它与高分子基体复合材料制成涂层材料,有望成为一种新型的高温吸波材料[15]。 网状结构Fe-Al基复合材料的制备及性能研究(3):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205165.html