顆粒複合材料英文解釋翻譯、顆粒複合材料的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 particulate composite
分詞翻譯:
顆粒的英語翻譯:
grain; granule
複合材料的英語翻譯:
【化】 composite; composite material
專業解析
顆粒複合材料(Particle Reinforced Composites)是指以金屬、陶瓷或聚合物為基體,通過引入微米或納米尺度的顆粒狀增強相(如碳化矽、氧化鋁等)形成的多相材料體系。其核心特征在于增強相以離散顆粒形态均勻分散于基體中,通過界面相互作用提升材料的力學性能、耐磨性或功能特性。
一、定義與組成
- 基體材料
通常為金屬(如鋁合金)、陶瓷(如氧化锆)或聚合物(如環氧樹脂),承擔傳遞載荷與保護增強相的作用。
- 增強顆粒
粒徑範圍從納米級(<100 nm)至微米級(>1 μm),常見類型包括:
- 陶瓷顆粒:碳化矽(SiC)、氧化鋁(Al₂O₃);
- 金屬顆粒:鎢(W)、钛(Ti);
- 碳基顆粒:石墨烯、碳納米管(CNTs)。
二、核心特性與強化機制
- 力學性能提升
顆粒通過奧羅萬機制(Orowan mechanism)阻礙位錯運動,提高材料強度與硬度。例如:
- SiC顆粒增強鋁合金的屈服強度可提升50%~200% 。
- 功能特性調控
- 導熱性:金剛石顆粒/銅基複合材料導熱系數達600 W/m·K ;
- 耐磨性:Al₂O₃增強聚合物摩擦系數降低40% 。
三、典型應用領域
- 航空航天
高比強度SiC/Al複合材料用于衛星支架、發動機部件(來源:NASA技術報告)。
- 電子封裝
SiC顆粒增強鋁基複合材料(如Dymalloy®)用于芯片散熱基闆 。
- 生物醫學
羟基磷灰石顆粒/聚醚醚酮複合材料用于骨科植入物(來源:ACS Biomaterials Science & Engineering)。
四、技術挑戰與發展
- 界面優化
顆粒與基體的界面結合強度直接影響性能,需通過表面改性(如矽烷偶聯劑)改善。
- 均勻分散工藝
球磨、超聲分散等技術可抑制顆粒團聚,提升分布均勻性 。
參考文獻
- ASM Handbook: Composites
- Journal of Materials Science: Particle Reinforced Polymers
- Materials Today: Thermal Management Composites
網絡擴展解釋
顆粒複合材料是一種由顆粒增強物與基體材料組合而成的複合材料,通過兩者的協同作用提升整體性能。以下是其核心要點:
1.定義與分類
- 定義:顆粒複合材料以顆粒(金屬、陶瓷或聚合物)作為增強相,分散在金屬、高分子或陶瓷基體中。
- 分類:根據基體不同,主要分為三類:
- 金屬基(如鋁基碳化矽複合材料);
- 高分子基(如塑料中添加陶瓷顆粒);
- 金屬陶瓷(如碳化鎢-钴硬質合金)。
2.組成與結構
- 顆粒類型:包括微米顆粒、納米顆粒或其組合,例如陶瓷顆粒(如碳化矽)、金屬顆粒(如鋁粉)等。
- 基體材料:通常為金屬(如鋁合金)、聚合物(如環氧樹脂)或陶瓷。
- 結構特點:顆粒均勻分散在基體中,其性能受顆粒大小、形狀、分布及界面結合強度影響。
3.性能優勢
- 力學性能:顆粒可顯著提高材料的硬度、耐磨性和剛度,例如金屬陶瓷兼具金屬韌性和陶瓷耐高溫性。
- 功能特性:通過調控顆粒類型和比例,可實現導電性、導熱性或耐腐蝕性等特殊功能。
- 輕量化:相比單一金屬材料,複合材料密度更低,適合航空、汽車等領域。
4.應用領域
- 工業領域:用于制造切削工具(金屬陶瓷)、耐磨部件(如發動機活塞)。
- 高科技領域:應用于航空航天結構件、電子封裝材料等。
- 新興領域:納米顆粒複合材料在電池電極、生物醫學器件中具有潛力。
5.研究與發展
- 技術挑戰:顆粒與基體的界面結合、均勻分散工藝是關鍵難點。
- 趨勢:微米-納米顆粒複合增強、生物相容性顆粒複合材料(如組織工程支架)是前沿方向。
如需更深入的分類或具體案例,可參考知網空間和複合材料應用研究文獻。
分類
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