磁电复合材料研究进展

《复合材料学》课程论文

题目：磁电复合材料的研究进展

学生姓名：李名敏

学号： 051002109

学院：化学工程学院

专业班级：材料化学101

电子邮箱： 904721996@https://www.doczj.com/doc/6617884102.html,

2013年 6 月

磁电复合材料的研究进展

摘要：本文介绍磁电复合材料的研究现状和合成工艺，讨论了磁电复合材料性能的影响因素，最后提出了其目前存在的问题及对今后的展望。

关键词：磁电复合材料铁电相铁磁相纳米材料合成工艺性能

1 引言

材料在外加磁场作用下产生自发极化或者在外加电场作用下感生磁化强度的效应称为磁电效应，具有磁电效应的材料称为磁电材料[1]。而磁电复合材料，它由两种单相材料—铁电相与铁磁相经一定方法复合而成。磁电复合材料的磁电转换功能是通过铁电相与铁磁相的乘积效应实现的, 这种乘积效应即磁电效应。磁电复合材料不仅具有前者的压电效应和后者的磁致伸缩效应，而且还能产生出新的磁电转换效应。这种材料能够直接将磁场转换成电场，也可以把电场直接转换为磁场。这种不同能量场之间的转换一步而成，不需要额外的设备，因此转换效率高、易操作。磁电复合材料不但具有较高的尼尔和居里温度，磁电转换系数大等诸多优点，而且还可被用于微波、高压输电、宽波段磁探测，磁场感应器等领域，尤其是在微波泄露、高压输电系统中的电流测量方面有着很突出的优势。此外，磁电复合材料在智能滤波器、磁电传感器、电磁传感器等领域也潜在着巨大的的应用前景[2]。目前, 磁电复合材料作为一种非常重要的功能材料，已成为当今铁电、铁磁功能材料领域的一个新的研究热点。

2 磁电复合材料的研究现状

2.1 磁电复合材料的历史

1894年法国物理学家居里首先提出并证明了一个不对称的分子体在外加磁场的影响下有可能直接被极化，磁电材料概念就此被提出。随后，一些科学家又指出了从对称性角度来考虑，在磁有序晶体中可能存在与磁场强度成正比的电极化以及与电场强度成正比的磁极化即线性磁电效应。直到20世纪80年代，已经发现50多种具有磁电效应的化合物，以及几十种具有此性能的固溶体。虽然发现了一系列具有磁电效应的单相材料，而这类材料虽然既具有铁电性(或反铁电性)，又具有铁磁性(或反铁磁性)，然而这些材料的居里温度大都远远低于室温，并且只有在居里温度以下这些材料才会表现出微弱的磁电效应。当环境温度上升到居里温度以上时，磁电系数就迅速下降为零，磁电效应也就随之消失。因此，难以利用单相磁电材料开发出具有实际应用价值的器件。这些局限性使得材料科学工作者们又将目光转移到复合材料上，Van Suchtelen首先提出通过

复合材料的乘积效应来获得磁电效应，为制备高性能磁电材料开辟了一条新途径。1978年，荷兰科学家采用铁电相与铁磁相复合的方法制备磁电复合材料，讨论了颗粒尺寸、冷却速度和两相的摩尔比对磁电耦合效应的影响。20世纪90年代至今，发展了多层结构和膜结构的磁电复合材料，同时在理论研究方面，也有很大的进展。在复合材料发展的同时，近几年对单相多铁性磁电化合物的研究又重新掀起了热潮[9]。

2.2 磁电复合材料复合工艺概述

磁电复合材料是由铁电相和磁电相复合而成的。所以我们根据铁电相与铁磁相之间复合方式的不同，把磁电材料大致可以分为3大类：一种是磁电颗粒复合，铁磁相和铁电相是以微米级的颗粒形式均匀分布在磁电颗粒复合材料中，其铁电相与铁磁相的耦合发生在宏观和微观之间。另一种是粘合层状复合，在该复合方式中，铁电相和铁磁相以单层的形式交互叠加而成。层状材料是一种叠层结构，类似于MLCC成。不过MLCC 每层的材料是同质的，而层状磁电复合材料的每层是异质的。材料中的铁电相与铁磁相的耦合属于宏观耦合。最后一种复合方式，称之为纳米复合,这是因为在纳米尺度范围内表现出来的性质和宏观上的有很大不同[8]。这类材料是最具有前景的一类材料。

2.2.1 颗粒复合材料的合成工艺

颗粒复合材料的合成工艺是将压电相与磁致伸缩相混合起来的一种宏观方法，又称为混相法[3]。混相法主要包括3种具体的实现方式：原位复合法、固相法以及聚合物固化法。

原位复合法应首先确定相元体系和磁电复合材料的生成温度点，然后将原材料放在一起加热至融化成为共融体，再进行同相结晶获得复合材料。原位反应在原子尺度下进行，得到的磁电复合材料具有很好的分散性。该反应产物的键合力很强，因此磁电复合材料的硬度和强度都很高。实际上，原位复合法制备磁电复合材料需要很高的温度以及对温度的精确控制。对两种相同时析晶需要的条件非常苛刻。在高温下原位反应会不可避免地发生一些副反应，生成一些杂质相。

同相烧结法是指将制得的铁电粉末和铁磁粉末经球磨工艺均匀混合，添加适量的助烧剂和粘合剂进行同相烧结得到磁电复合材料的方法。与原位复合法相比，最大的区别就是不需要共融，反应过程中材料呈同态，因此固相反应的烧结温度较低，温度控制

粉末和Ni(Co，Mn)Fe204比原位复合法更加容易。1978年Boomgaard等[3]通过BaTi()

3

粉末外加少量Ti02进行固相烧结，获得了磁电复合材料，其磁电电压系数约为80mV／(tin·Oe)。固相烧结法具有许多优点。首先，同相烧结法采用的原料具有多样性，只要固相反应之后能够牛成铁电相和压电相就可以。其次，选定原料之后可以很方便地控制各相的物质的量比，通过控制原料物质的量比可以构建不同的复合结构类型。在烧结过程中还可以控制烧结工艺进而控制磁电复合材料的颗粒尺寸。同相烧结工艺简单，但是，固相烧结中不同相之间可能会发生反应或者出现某蝼原子的扩散，使压电相的压电性或铁磁相磁致伸缩性减弱从而导致磁电效应下降。这时应该尽量控制反应条件[7]。可以采取一些措施如加入烧结助剂来促进烧结或者选择合适的原料以减少烧结过程中铁电相

和铁磁相之间的副反应。依据此法制得的磁电复合材料的电阻率和磁导率均较高，因而不容易发热或产生涡流。

聚合物同化法指的是把铁磁性材料的固体颗粒均匀填充到铁电聚合物中形成磁电复合材料的方法。这种方法是南策文等[8]构思并实践出来的。但很遗憾的是通过该方法制备的复合材料在宏观上没有磁电效应。通过这种方法铁磁颗粒可以均匀地混合在铁电相颗粒中，得到的复合材料柔韧性很好．可加工性强，可以随意构造其形状。但是该复合材料中铁电相是有机聚合物，因而材料的抗腐蚀性和抗老化性能不是很好，使用温度不能过高。

2.2.2 粘合层状复合材料的合成工艺

粘合层状复合材料是以层片的方式复合在一起形成的一种叠层结构。该法由Jungho Ryu等首先应用于实践，他们在2层铁磁体(Terfenol—D合金)之间夹l层铁电体(PLZT)，然后在层间部位涂上粘结剂得到多层磁电复合材料，其室温下的磁电转换系数dE／dH 最大值为4680mV／(cm·Oe)，远高于有关文献报道的值[3]。Terfenol—D是稀土合金，制备成本也很高。G．Srinivasan等[7]考虑到Terfenol-D的成本因素，采用NF0和PZT进行双层和多层的层状复合，得到的磁电电压系数为460mV／(cm·0e)(双层)、1500mV／(cm·Oe)(多层)。锰酸盐材料具有较大的磁致伸缩，电导率好，可用作电极。因此G．Srinivasan等，采用流延法制备LSMO—PZT和IA2MO—PZT多层磁电复合材料。

粘合层状复合材料的制备主要分为单相层的制备和单相层之间的粘合。层的厚度可以从微观几微米至宏观几毫米，原料一般采用传统陶瓷工艺的固相法来制备。厚度为微米级时，采用流延法、丝网印刷等比较先进的厚膜制备工艺来实现。一旦单相层制备成功，采用合适的粘接剂就能获得粘合层状复合材料。粘合层状磁电复合材料的主要特点是复合材料结构简单，制备简单，磁电转换系数大。但是粘合层状复合材料中层间的有效接合小，铁电体与铁磁体的耦合程度较差，交叉耦合效应没能完全发挥出来。因此，最重要的是要严格控制层间的有效接合，提高铁电体与铁磁体之间的耦合，从而提高层状磁电材料的磁电电压系数。

2.2.3 纳米复合磁电材料的制备工艺

严格的说这类材料的复合与块体复合差不多，其结构很相似，只是复合的尺度大小不同。纳米复合是在纳米尺度范围内的复合，这就造就了纳米复合材料的特殊性能。相比于块体磁电复合材料，纳米复合磁电材料具有一些独特的优越性[4]：

(1)复合材料组分相的比例可以在纳米尺度上进行修改和控制，可以在纳米尺度范围内直接研究磁电效应的微观机理。

(2)块体材料中相之间的结合是通过共烧或者粘接的方式相结合的，其界面损耗是一个不容忽视的问题，而在薄膜中町实现原子尺度的结合，可以有效降低界面耦合损失。

(3)纳米磁电复合薄膜的制备为控制晶格应力、缺陷等方面提供了更大的自由，可获得高度择优取向甚至超晶格复合薄膜，更有利于研究磁电耦合的微观机理。

(4)在纳米尺度下研究纳米复合磁电薄膜，其技术町以很容易地移植到半导体工艺中，用于制造集成磁／电器件。

纳米复合材料的连通性主要分为3大类[8]，一类是纳米颗粒磁电材料，一种是纳米柱状磁电材料，还有一种是纳米层状磁电材料。随着近年薄膜制备经验和技术的积累。使得制备优质复杂结构的复合薄膜成为可能。由于磁电复合薄膜涉及两相多种成分的复合，比较常见的制备方法是使用激光脉冲沉积法和溶胶一凝胶旋涂法。

激光脉冲沉积(PLD)就是将激光瞬间聚焦于靶材上一块较小面积上，利用激光的高能量密度将激光照射处的靶材蒸发甚至电离，使其原子脱离靶材向基板运动，在温度较低的基板上沉积，从而达到成膜目的的一种手段。由于脉冲激光的高加热速率，晶体膜的激光沉积比其他薄膜生成技术要求的基板温度更低。但是PLD也有一个严重的问题，薄膜容易被溅污。溅射出来的大微粒将阻碍随后薄膜的形成，会影响薄膜的性能[9]。

溶胶-凝胶旋涂法使用得最多的是制备纳米层状磁电薄膜。其步骤是先配好压电材料和磁致伸缩材料的前驱体溶液生成前驱溶胶，然后在基片表面交替旋涂前驱溶胶，最后进行退火晶化。在晶化过程中膜层产生分离重组，最终形成需要的薄膜。溶胶-凝胶旋涂法的优点是可以通过调节溶胶的浓度和旋涂的次数来控制膜层的厚度，缺点是制备出的磁电薄膜的可重复性和稳定性较差。

2.3 磁电复合材料影响其性质的主要因素

2.3.1 合体中的宏观机械缺陷

材料的宏观机械缺陷如孔洞、气泡、裂纹等, 都会对材料的性能产生不良的影响。由于材料中存在着这些缺陷，造成材料的致密度下降，尖端应力集中效应，从而导致材料的机械性能、电学性能、磁学性能下降。所以我们在材料的制备过程中，应尽量减少宏观缺陷，提高材料的致密度。

2.3.2 铁电相与铁磁相的分散性

如果铁电相与铁磁相分散不均，将会显著的影响材料的电磁性能若两相不能很好的分散，有可能导致铁电相或铁磁相的团聚、链接，这样就会降低材料的电阻率和磁导率。电阻率降低容易在材料中产生涡流，从而产生大量的热量。磁导率的降低，可以导致材料对磁场变化不能灵敏地响应,同时还容易产生泄漏电流，从而导致磁效应降低。所以我们需要的材料的电阻率、磁导率应尽可能的高，这就要求在混料时尽可能使铁电相与铁磁相混合均匀。

2.3.3 铁电相与铁磁相之间的相反应

铁电相与铁磁相之间的相反应，可以使铁电相的压电性质和铁磁相的磁致伸缩性质下降，从而导致复合材料的整体性能下降。因而，材料制备过程中应控制反应条件，尽量避免铁电相与铁磁相之间的相反应发生。

3 存在问题及展望

磁电复合材料在经过几十年的发展中，人们不断地发现问题和解决问题，但是新的

问题还在不停地涌现，还需要人们不断的探索和创新，制备方法也需不断改进。就目前而言，磁电复合材料还存在诸多的问题：

（1）制备方法还不够完善，粒子尺度上还需减小。

（2）制备过程中不可避免的产生宏观机械缺陷。

（3）压电相与磁致伸缩相之间存在扩散和电流泄漏，界面耦合度不高，缺乏对磁电复合材料微观合成机理的深入研究。

（4）对磁电复合材料磁电效应的精确测试还不准确。

（5）磁电复合材料的研究还处在起步阶段，其中的物理机制仍不清晰，寻找室温下具有强磁电耦合的材料及其潜在应用都是巨大的挑战。

（6）磁电电压系数依然较低和材料难以重复应用。

对此，磁电复合材料的制备应该主要集中在以下几个方面：

（1）加强对制备工艺过程的深入研究，对当前的制备技术进行适当改进，不断创新，用新的制备方法代替旧的不成熟的方法。以实现更小尺度的复合。

（2）研究改进磁电材料的复合方式，探索新型的磁电复合结构；

（3）加强磁电复合微观机理的研究，利用新的理论来指导磁电材料的制备。

（4）加强界面、微观结构和应力对磁电性能影响的研究

目前国内磁电材料的研究也很多，研究力度也在不断加大。相比之下，国外对于磁电复合材料的实验和理论研究更为深入，试验选材以及合成的磁电产品较为丰富，磁电效应更高。块体磁电复合材料在国外已有了初步的应用，在传感器、换能器等方面也有了器件原型。相信随着研究的深入，高性能的磁电复合材料将在电子工业中显示出更为重要的作用。

参考文献

【1】.Srinivasan G;Rasmussen E T Magnetoelectric effects in bilayers and muhilayers of rnagnetostrictive and piezoelec-tric perovskite oxides 2002

【2】.国家计划委员会科技司.未来十年中国经济发展关健技术【M】.北京：石油工业出版社，2008

【3】.沈仁发．磁致伸缩／压电层状复合材料的磁电效应研究【D】.长沙：国防科学技术大学，2004

【4】.何泓材，林元华，南策文．多铁性磁电复合薄膜【J】.科学通报，2008，53(10)：1 136

【5】.张辉，杨俊峰，方亮等．铁电一铁磁复合材料的研究现状及发展趋势【J】.材料导报，2003，17(6)：64

【6】.吴人洁，复合材料【M】.天津：天津大学出版社，2000，151

【7】.陈德顺，丘其春，熊茂仁．混合烧结磁电复合材料的研究【J】.华南理工大学学报，1996，24（3）：111

【8】.熊锐，周忠坡．发展中的磁电材料【J】.信息记录材料，2006.

【9】.刘小辉，屈绍波，陈江丽，徐卓.磁电材料的研究进展及发展趋势【J】.稀有金属材料与工程，2006.

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酯化反应技术进展 羧酸酯是一种重要的有机化合物，不仅可作为有机合成原料，而且是重要的精细化工产品，广泛应用于香料、日化、食品、医药、橡胶、涂料等行业。该产品传统的合成方法是以相应的羧酸和醇为原料，采用浓硫酸为催化剂来制取，该法副反应多、后处理工艺复杂、设备腐蚀严重、废酸排放污染环境。近年来国内外学者对羧酸酯的合成尤为重视，在化学催化、物理催化、生物催化及反应工艺上都有所突破，使酯化产率大大提高，产品色泽大有改观。 1 化学催化技术 酯化反应催化剂一直是化学家研究的重点。近年来，先后有以硫酸为代表的一般强酸型催化剂，以盐酸盐、硫酸盐为代表的无机盐催化剂，以阳离子交换树脂、沸石分子筛为代表的固体酸催化剂，以钨、钼和硅的杂多酸为代表的固体杂多酸催化剂，负载型的固体超强酸催化剂，以及一些非酸催化剂如氧化铝、二氧化钛、氧化亚锡、钛酸酯类，它们可单独使用，也可制成复合催化剂。这些催化剂的应用已基本趋于成熟，最近化学催化技术又有一些新的进展。 1.1 相转移催化酯化 20世纪70-80年代，相转移催化技术已用于酯类合成。由于相转移催化剂能穿越两相之间，从一相提取有机反应物进入另一相反应，因而可克服有机反应的界面接触、扩散等困难，使反应能在温和的条件下进行，显著加快了反应速度，提高了产率。相转移催化反应可用下面通式表示： Q+RCOO-+R'OHDRCOOR'+Q+OH-(有机相) ↑↓ Q+RCOO-+H2O DRCOOH+Q+OH-(水相) 各种非均相体系都可实现相转移催化反应，关键是寻找合适的催化剂。对于酯化反应，催化剂应用最多的是季铵盐，其优点是制造方便、价格较低和应用面广。王科军等人以季铵盐A-1为相转移催化剂，苯为溶剂，由正丁醇与正丁酸一步反应合成丁酸丁酯，在醇酸摩尔比1.3：1，催化剂质量分数(以反应物总质量计)4.0%，反应温度25-30℃，反应时间30min 的优化反应条件下，酯收率可达94.1%。周建伟用季铵盐CTAMB(溴化十六烷基三甲铵)为相转移催化剂对乙酸异戊酯的酯化反应进行了研究。为进一步提高催化剂活性，李红缨等选用低交联聚苯乙烯凝胶季铵树脂作三相相转移催化剂，催化合成乙酸苄酯。文瑞明则用聚苯乙烯二乙醇胺树脂催化苄氯与丙酸的酯化反应，取得满意效果。相转移催化还较适合于羧酸盐与卤代烷反应生成相应酯，催化效率高。成本诚报道了季铵盐Q-1相转移催化合成乙酸苄酯，加入质量分数5%的催化剂(相对于苄氯)，回流反应2h，收率达89%。 1.2 室温离子液体(RTIL)催化酯化 室温离子液体是指主要由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的盐类，它们具有很多分子溶剂不可比拟的独特性能。在RTIL中进行催化酯化反应，研究结果表明，RTIL具有良好的催化活性。该法不仅可得到好的转化率与产率，而且与传统方法相比，具有2个明显优势：①反应产物(酯类)不溶于RTIL，可很容易分离出来；②RTIL 经高温脱水处理后可重复使用。酸性的氯化铝离子液体就可用于醇酸酯化反应，但由于酯化过程有水产生，氯铝酸离子液体难免会有一定程度的破坏，将磺酸基引入到离子液体的阳离子烷基链上，可得到Bronsted酸(布朗斯酸)性离子液体，其在催化多种醇酸酯化反应时表现出一定的活性。Trissa等人研究了乙酸和苯甲醇的酯化合成，用1-丁基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐离子液体催化剂，反应2h最大转化率及产品选择性均达100%，并且产品易分离，除水后催化剂可重复使用4次。

复合材料的最新研究进展

复合材料的最新研究进展 季益萍1, 杨云辉2 1天津工业大学先进纺织复合材料天津市重点实验室 2天津工业大学计算机技术与自动化学院, （300160） thymeping@https://www.doczj.com/doc/6617884102.html, 摘要：本文主要介绍了当前复合材料的最新发展情况，主要集中在复合材料的增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面。希望能抛砖引玉，激发研究人员更有价值的创意。 关键词：复合材料，最新进展 1. 引言 人类社会正面临着诸多的问题和需求，如矿物能源、资源的枯竭、环境问题、信息技术以及生活质量等，这推动了复合材料的发展，也促进了各种高新技术的发展。但目前人们已不仅仅局限于新材料的创造、发现和应用上，科学研究已进入一个各种材料综合使用的新阶段，即向着按预定的性能或功能设计新材料的方向发展。并且，在复合材料性能取得飞速发展的同时，其应用领域不断拓宽，性能持续优化，加工工艺不断改善，成本不断降低。 复合材料的独特之处在于其可提供单一材料难以拥有的性能，其最大的优势是赋予材料可剪切性，从而优化设计每个特定技术要求的产品，最大限度地保证产品的可靠性、减轻重量和降低成本。近年以来，复合材料在加工领域中取得了一系列重要的进展，由于计算机辅助设计工具的介入和先进加工技术的开发，使复合材料的市场竞争力有了很大的提高，应用领域不断扩大，除用于结构复合材料外，还大量的进入了功能材料市场。我们观察到，复合材料的发展趋势是[1]： （1）进一步提高结构型先进复合材料的性能； （2）深入了解和控制复合材料的界面问题； （3）建立健全复合材料的复合材料力学； （4）复合材料结构设计的智能化； （5）加强功能复合材料的研究。 近年来，复合材料在增强纤维、加工技术、智能材料和非破坏性检测技术等方面研究较多，并且不断有新的市场应用，能够代表复合材料的最新发展方向。 2. 增强纤维环保化[2] 目前，增强纤维的发展趋势主要是强度、模量和断裂伸长的提高。但随着全球环保意识的风行，复合材料产品也逐渐受到环保方面要求的压力，尤其欧洲地区已有相关规定，热固性复材产品由于无法回收再利用而不易销往欧洲。在树脂之外，复材产品中的增强纤维迄今绝大部分都是无法回收再利用的，包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶等，全都是如此。 最近有一种新型增强纤维－玄武岩纤维(Basalt Filament)，是由火山岩石所提炼而成的，堪称100% 天然且环保，预期在不久的未来，将会取代相当比例的各种纤维，而加入复合 - 1 -

复合材料的研究与进展

复合材料的研究与进展 摘要：所谓复合材料，指的是由两种或两种以上的材料经过复合而制备的多相材料，是一种混合物。复合材料可以由金属材料、陶瓷材料或高分子材料等复合而成，各种材料的性能之间相互补充或增强，取长补短，产生协同效应，从而使复合材料的整体性能优于原组成材料。复合材料具有许多优点，如：质量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀性好等。被广泛应用于航空航天，汽车工业，化工纺织和医疗等领域。 关键词：复合材料碳纤维复合材料 一.复合材料的发展历史 早在五千年年以前，在中东地区就有用芦苇混合沥青来造船的技术了，在古埃及，修建金字塔时用石灰、火山灰等作粘合剂，混和砂石等作砌料，这是最早最原始的颗粒增强复合材料。而在古代中国，复合材料的应用则更为瑰丽广泛，如：从西安东郊半坡村仰韶文化遗址，发现早在公元前2000年以前，古代人已经用草茎增强土坯作住房墙体材料；中国沿用至今的漆器是用漆作基体，麻绒或丝绢织物作增强体的复合材料；1957年江苏吴江梅堰遗址出土有油漆彩绘陶器，1978年浙江余姚河姆渡遗址出土的朱漆木碗，就是两件最早的漆器实物；汉墓出土的漆器鼎壶、盆具和茶几等，用漆作胶粘剂，丝麻作增强体。在湖北随县出土的2000多年前曾侯乙墓葬中，发现有用于车战的长达3米多的戈戟，用木芯外包纵向竹丝，以漆作胶粘剂，丝线环向缠绕，其设计思想与近代复合材料相仿；1000多年以前，中国已用木料和牛角制弓，可在战车上放射；至元代，蒙古弓用木材芯子，受拉面贴单向纤维，受压面粘牛角片，丝线缠绕，漆作胶粘，弓轻巧有力，是古代复合材料中制造水平高超的夹层结构；在金属基复合材料方面，如越王剑，是金属包层复合材料制品，不仅光亮锋利，而且韧性和耐蚀性优异，埋藏在潮湿环境中几千年，出土后依然寒光夺目，锋利无比。【1】 到了近现代，随着高技术发展的需要，在复合材料的基础上又发展出性能高的先进复合材料。例如在第一次世界大战前，用胶粘剂将云母片热压制成人造云母板，在20世纪初市场上有虫胶漆片与纸复合制成的层压板出售，但真正的纤维增强塑料工业，是在用合成树脂代替天然树脂、用人造纤维代替天然纤维以后才发展起来的。第一次世界大战期间，德国人拖动脚踏车轮拉拔玻璃纤维丝。20世纪30年代，美国发明用铂柑涡生产连续玻璃纤维的技术，从此在世界范围内领域开始取代金属材料。【2】 到了现代，随着航空航天工业汽车工业对于具有质量轻，强度高，耐腐蚀等优越性能的材料的需求，发展了比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好的先进复合材料。二．复合材料对于国民经济发展、工业技术变革的作用 复合材料的主要应用领域有：航空航天领域、汽车工业、化工纺织领域还有医学领域。 1.航空航天领域 运用于航天航空领域的复合材料具有热稳定性好，比强度、比刚度高的特性，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的verton 复合材料壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。【3】由于复合材料的出现，可以有效降低航天航空业的研究发展成本，而由于先进复合材料本身的优越性能，也使得航天飞机飞行器等的性能有了极大改善。例如高性能碳(石墨)纤维复合材料在导弹、运载火箭和卫星飞行器上就发挥着不可替代的作用，它的应用水平和规模已关系到武器装备的跨越式提升和型号研制的成败。 碳纤维是一种力学性能优异的新材料，以树脂为基体，碳纤维为增强体的复合材料碳纤维具有碳材料的固有本征特性，又有纺织纤维的柔软可加工性，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍，抗拉弹性模量为

石墨烯复合材料在电磁领域的应用研究进展

工 程 塑 料 应 用 ENGINEERING PLASTICS APPLICATION 第43卷，第9期2015年9月 V ol.43，No.9Sept. 2015 143 doi:10.3969/j.issn.1001-3539.2015.09.029 石墨烯复合材料在电磁领域的应用研究进展 王雯1，黄成亮1，郭宇1，宋宇华1，张颖异1，刘玉凤1，杜汶泽2 (1.中国兵器工业集团第五三研究所，济南 250031； 2.总装备部装甲兵驻济南地区军代室，济南　250031) 摘要：石墨烯以其独特的二维结构和优异的力学、电学、光学、热学性能成为材料领域的研究热点，石墨烯复合材料是石墨烯应用领域中重要的研究方向。概括了国内外石墨烯复合材料在电磁波吸收及电磁屏蔽领域的应用研究进展，并展望了未来石墨烯复合材料在此领域的发展趋势。 关键词：石墨烯；石墨烯复合材料；微波吸收；电磁屏蔽；应用 中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1001-3539(2015)09-0143-04 Application Research Progress of Graphene Composites in Electromagnetic Fields Wang Wen 1， Huang Chengliang 1， Guo Yu 1， Song Yuhua 1， Zhang Yingyi 1， Liu Yufeng 1， Du Wenze 2 (1. CNGC Institute ， Jinan 250031， China ； 2. Jinan Regional Office of Armoured Force Military Representative Bureau ， Jinan 250031， China) Abstract ：Graphene has become a hot research spot at home and abroad in recent years due to its unique two-dimensional structure and excellent mechanical, electrical, optical and thermal properties. Graphene composites is an important research direction in the area of graphene application. The application research progress in the microwave absorption and electromagnetic interference shielding fields of graphene composites were summarized. The developmental trend of graphene composites in the fields was expected. Keywords ：graphene ；graphene composite ；microwave absorption ；electromagnetic interference shielding ；application 石墨烯是单层碳原子紧密堆积而形成的一种超薄碳质新材料，厚度只有0.34 nm ，是目前世界上最薄的二维材料 [1–2] 。自2004年英国曼彻斯特大学的物理学教授A. Geim 和 K. Novoselov 等用机械剥离方法观测到单层石墨烯，其独特的物理性能和在电子领域的潜在应用成为国际研究的热点，并引起科学界新一轮“碳”热潮[3–6]。 碳材料是电磁屏蔽和吸波材料研究的重要内容，对于石墨、碳纤维、碳纳米管等材料的电磁屏蔽和吸收性能的研究已经相当广泛。然而，作为一种新型碳材料的石墨烯具有纵横比、电导率和热导率高、比表面积大、密度低等特点，其本征强度高达130 GPa ，常温下的电子迁移率可达到15 000 cm 2／(V ·s)，是目前电阻率最小的材料。并且石墨烯具有室温量子霍尔效应和良好的铁磁性[7–10]，与石墨、碳纤维、碳纳米管等材料相比，拥有独特性能的石墨烯可以突破碳材料原有的局限，成为一种新型有效的电磁屏蔽和微波吸收材料[11–14]。因此，以石墨烯为研究方向，结合金属纳米材料或聚合物材料，通过结构设计研制性能优异的石墨烯复合材料，有望广泛应用于电磁波吸收及电磁屏蔽等民用及军事领域。笔者根据国内外学者的研究情况，重点介绍石墨烯复合材料在电磁波吸收以及电磁屏蔽领域中的研究进展，并对未来石墨烯复合材料的发展进行了展望。 1　石墨烯复合材料在电磁波吸收领域中的应用 随着无线电探测技术和探测手段的发展以及其它非可见光探测技术和各种反伪装技术的逐渐完善和应用，传统武器装备的生存受到严峻的挑战。因此，研制高效吸收雷达波的轻型材料是提高武器装备系统生存能力的有效途径之一，是现代战争中最具有价值、最有效的战术突防手段。可见，高性能轻型微波吸收材料研制及在武器装备中的应用至关重要。 二维片状的石墨烯具有高的比表面积(2 630 m 2／g)[9] 以及特异的热、电传导功能，对微波能产生较强的电损耗。与传统吸收剂相比，石墨烯材料以其优异的电磁性能成为一种有效的新型微波吸收材料。传统的铁磁类吸收剂，如Fe ，Ni ，Co ，Fe 3O 4，Co 3O 4等铁磁性纳米物质对电磁波具有较强的磁损耗。通过结构设计，将石墨烯与此类纳米粒子复合后，得到石墨烯片层中镶嵌强吸收电磁波纳米磁性粒子结构的复合材料，并且可实现对微波较强的介电损耗和磁损耗。此类复合材料将石墨烯与磁性纳米粒子的优异性能结合在一起，有效提高了石墨烯材料的磁损耗，并可显著提高我国吸 联系人：王雯，工程师，博士，主要从事新型碳材料的制备及应用方面的研究 收稿日期：2015-06-22

聚合物基纳米复合材料研究进展

聚合物基纳米复合材料研究进展 摘要: 针对聚合物基纳米复合材料的某些热点和重点问题进行了总结和评述，并讨论了碳纳米管、石墨烯及纳米增强界面等以增强为主的纳米复合材料的研究状况和存在的问题；系统地评述了纳米纸复合材料、光电纳米功能复合材料以及纳米智能复合材料等以改善功能的纳米功能复合材料的研究动态。 关键词 : 复合材料；纳米材料；聚合物；功能材料 引言 复合材料作为材料大家族中的重要一员，已经深入到人类社会的各个领域，为社会经济与现代科技的发展作出了重要贡献。复合材料科学与技术的发展经历了从天然复合材料到人工复合材料的历程，而人工复合材料的诞生更是材料科学与技术发展中具有里程碑意义的成就。20 世纪 50 年代以玻璃纤维增强树脂的复合材料(玻璃钢)和 20 世纪 70 年代以碳纤维增强树脂的复合材料(先进复合材料) 是两代具有代表性的复合材料。这两代材料首先在航空航天和国防领域得到青睐和应用，后来逐渐扩大到体育休闲、土木建筑、基础设施、现代交通、海洋工程和能源等诸多领域，使得复合材料的需求越来越强烈，作用越来越显著，应用领域越来越广泛，用量也越来越多，而相应的复合材料科学与技术也在不断地丰富和发展。随着纳米技术的出现和不断发展，纳米复合材料已经凸显了很多优异的性能，从一定意义上有力地推进了新一代高性能复合材料的发展。纳米化与复合化已经成为新材料研发和推动新材料进步的重要手段和发展方向。 纳米复合材料是指以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相，以纳米尺寸的颗粒、纤维、纳米管等为分散相，通过合适和特殊的制备工艺将纳米相均匀地分散在基体材料中，具有特殊性能的新型复合材料。本研究的重点是讨论聚合物基纳米复合材料的研究概况，系统介绍利用碳纳米管、石墨烯、碳纳米纸、纳米界面改性等提升和改善复合材料力学性能及物理性能的机理与作用。 1 纳米增强复合材料 纳米复合材料的性能依据其基体材料和纳米增强相种类的不同而差异巨大，因此提高力学性能是纳米复合材料研究领域中最具代表性的研究工作之一。纳米相对聚合物基体的力学性能改性主要包括强度、模量、形变能力、疲劳、松弛、蠕变、动态热机械性能等。 1.1 碳纳米管纳米复合材料 碳纳米管是由碳原子形成的石墨片层卷成的无缝、中空管体，可依据石墨片层的数量分为单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。由于纳米中空管及螺旋度共同作用，碳纳米管具有极高的强度和理想的弹性，其弹性模量甚至可达1.3 TPa，与金刚石

磁性材料的研究进展汇总

《磁性材料的研究进展》 学院：物理与材料科学学院 班级：13级材料物理 姓名: 王郁 学号：B51314019 指导老师：李秋菊 完成日期：2016年5月11日

摘要： 目前，磁性材料蓬勃发展，磁性材料的应用已渗透到国防、工业、信息等各个领域，对我们的生活产生了巨大的影响。同时，各种新磁性材料的诞生，也不断推动着现代材料科学的进展。本文对磁性材料进行了概述，并简介了其最新研究进展，尤其是对稀土磁性材料、巨磁电阻材料、纳米微晶磁性材料的研究进展进行了详细论述。 关键词： 磁性材料铁氧体稀土磁性材料巨磁电阻材料 前言 磁性材料广义上分为两大类:软磁材料和硬磁材料。软磁材料能够用相对低的磁场强度磁化,当外磁场移走后保持相对低的剩磁。软磁材料的矫顽力为400～0116A?m-1 ,主要应用于任何包括磁感应变化的场合。硬磁材料是在经受外磁场后能保持大量剩磁的磁性材料,这类磁性材料的典型矫顽力值,Hc为10～1000kA?m-1 ,具有高Hc值的硬磁材料称为永磁材料,主要用于提供磁场。磁性材料的磁导率、矫顽力、磁致损失、剩磁和磁稳定性是结构敏感性的,这些性能可以通过加工(包括机械加工和热处理)来控制。目前,磁性材料的研究方向主要有软磁材料、硬磁材料、磁力学材料、磁电子材料。磁性材料的进展大致上分几个历史阶段：当人类进入铁器时代时，标志着金属磁性材料的开端。直到18世纪，金属镍、钴相继被提炼成功，这一漫长的历史时期是3d过渡族金属磁性材料生产与原始应用的阶段；20世纪初期，FeSi、FeNi、FeCoNi磁性合金人工制备成功，并广泛地应用于电力工业、电机工业等行业，成为3d过渡族金属磁性材料的鼎盛时期；从20世纪50年代开始，3d过渡族的磁性氧化物(铁氧体)逐步进入生产旺期，由于铁氧体具有高电阻率，高频损耗低等优点，从而为当时兴起的无线电、雷达等工业的发展提供了所必需的磁性材料，标志着磁性材料进入到铁氧体的历史阶段；1967年，SmCo合金问世，这是磁性材料进入稀土-3d化合物领域的历史性开端。巨磁致收缩材料与稀土磁光材料的问世更丰富了稀土-3d化合物磁性材料的内涵。1972年的非晶磁性材料与1988年的纳米微晶材料的呈现，更添磁性材料新风采。1988年，磁电阻效应的发现揭开了自旋电子学的序幕．因此从20世纪后期延续至今，磁性材料进入了前所未有的兴旺发达时期，并融入到信息行业，成为信息时代重要的基础性材料之一。 1、磁性材料的分类 磁性材料从材质和结构上讲，可分为金属及合金磁性材料和“铁氧体磁性材料两大类，铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料[1]。从应用功能上讲，磁性材料分为：软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料；而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了，因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应，导致金属磁性材料无法使用，而铁氧体的电阻率非常高，将有效的克服这一问题、得到广泛应用。磁性材料从形态上讲。包括粉体材料、液

软磁复合材料研究进展

软磁复合材料研究进展 刘颖，Andrew Peter Baker，翁履谦 哈尔滨工业大学深圳研究生院材料科学与工程学科部，深圳(518055) E-mail：liuying05@https://www.doczj.com/doc/6617884102.html, 摘要：本文根据绝缘包覆材料的不同，综述了近年来开发的各种软磁复合材料及其生产工艺；介绍了软磁复合材料的主要性能特点及影响因素；最后简要介绍了软磁复合材料在电气设备中的应用情况，对将来研究方向提出看法。 关键词：软磁复合材料，高温绝缘包覆层，压坯 中图分类号：TB333 文献标识码：A 1.引言 随着电气设备小型化趋势，对各式微型粉芯[1]的需求日益显著。为了研制出能效更高，体积更小，重量更轻的粉芯，开发新型软磁复合材料（Soft Magnetic Composite, SMC）已成为当前一个热点。SMC材料不仅能有效降低高频涡流损耗，而且还结合了粉末冶金技术的生产优势，在未来几年它将在航空、汽车、家用电器以及其他领域得到广泛的应用。 本文从SMC材料生产工艺、研究进展、性能及影响因素、应用及前景等方面，综述了近几年来SMC材料的发展。 2.软磁复合材料 在生产铁粉基软磁材料时，为降低涡流损耗有两种常用方法[2]。 一种是利用合金添加剂来提高材料电阻率，降低涡流损耗，如铁-硅合金（通常含Si3%），铁-磷合金（一般含P0.45%-0.75%），铁-镍合金（含铁50%，含镍50%）等。但这样降低了饱和磁感应强度，而且合金含量在商业使用上还有一定限度。这种方法适合应用于直流或较低频率交流装置。 另一种方法则是对磁性颗粒进行绝缘包覆处理，这类就是SMC材料，其结构如图1[3]所示。SMC材料，有时也称“绝缘包覆铁粉”，是近来逐渐发展起来的一种新型铁基粉末软磁材料。它通常选用高纯铁粉为基材，经有机材料和无机材料绝缘包覆处理，利用粉末冶金技术使混合粉末成为各向同性的体材料[4,5]。 利用SMC材料生产各类铁芯具有许多突出的优点[6-8]： 1．各向同性：这大大增加了设计自由度，单位重量可获得更大转矩以及更大铜的填充率，实现重量更轻、体积更小的目的。 2．利用粉末冶金技术能压制成型为最终形状的产品，材料利用率提高，成本损耗降低，产品控制更精准，复杂形状加工能力更强。 此外，SMC电机还能采用模块式结构，装卸方便，这使材料回收和再利用容易，十分有利于环保。 叠层硅钢片和软磁铁氧体是两类传统的铁芯材料。硅钢片在直流和交流较低频率时，具有高磁通密度和磁导率；但随着频率增加，涡流损耗急剧增加。铁氧体铁芯虽然高频磁性能优良，电阻率大，铁损低；但存在磁通密度低的缺点。它们均在交流设备小型化过程中均遇到了困难。目前，利用粉末冶金技术生产SMC材料已成为当前研究和开发的热点。研究表

复合材料加工研究进展

复合材料加工技术的最新研究进展 摘要：本主要综述了陶瓷基、树脂基这两种主要的非金属基复合材料的加工技术。通过对传统加工和新型加工技术的比较，认为今后研究非金属基复合材料加工工艺参数的优化，工艺过程中关键步骤的改进，新技术的研究，生产设备自动化、智能化程度的提高，生产线的规模化、专业化、可控制化，是其加工技术发展的关键。 关键词：陶瓷基、树脂基、复合材料加工 复合材料是由两种或两种以上不同化学性能或不同组织结构的材料，通过不同的工艺方法组成的多相材料，主要包括两相：基体相和增强相。20世纪40年代，因航空工业需要而发展了玻璃纤维增强塑料，是最早出现的复合材料，从此以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成了格局特色的复合材料。复合材料由于其具有各方面独特的性质，广泛应用与军事工业，汽车工业、医疗卫生、航空、航海以及日常生活的各个方面。对于复合材料的加工技术的研究，将是扩大其适用范围的关键之一[1]。 1 陶瓷基复合材料的加工 由于陶瓷材料同时具有高硬度、高脆性和低断裂韧性等特点，使得其加工、特别是成形加工，至今仍非常困难。在陶瓷材料加工中，使用金刚石工具的磨削加工仍然是目前最常用的加工方法，占所有加工工艺的80％。而陶瓷材料磨削加工不仅效率低，而且在加工中很容易产生变形层、表面/亚表面微裂纹、材料粉末化、模糊表面、相变区域、残余应力等缺陷，这对于航空、航天、电子等高可靠性、高质量要求的产品是决不允许的。陶瓷精密元件的加工费用一般占总成本的30％～60％，有的甚至高达90％。因此，通过新的陶瓷加工制造技术的探索，能够很好的提高产品制造精度和降低生产成本[2]。 1.1新型加工技术 1.1.1 放电加工 放电加工(EDM)是一种无接触式精细热加工技术，当单相或陶瓷／陶瓷、陶瓷／金属复合材料的电阻小于100Ω.m时，陶瓷材料可以进行放电加工。首先将形模(刻丝)和加工元件分别作为电路的阴、阳极，液态绝缘电介质将两极分开，通过悬浮于电介质中的高能等离子体的刻蚀作用，表层材料发生熔化、蒸发或热剥离而达到加工

酯化反应催化剂的应用研究进展

酯化反应催化剂的应用研究进展 摘要：本文主要分析了天然基负载酸催化剂、无机盐催化剂、阳离子交换树脂催化剂、固体催化剂以及杂多酸催化剂在酯化反应过程中的应用。并且对于酯化反应所需要的条件以及酯化率等相关问题进行了分析。 关键词：杂多酸酯化反应催化剂 化工生产中能通过酯化反应帮助合成一种化工中间体原料，即有机羧酸酯。酯化反应属于有机化学反应类型，其合成产物在医药、香料、高档涂料以及清洗剂等领域都得到了应用。酯化反应过程中可以使用相应的催化剂帮助提高反应效率，在工业生产中对于醇和羧酸产生的酯化反应，大部分是采用硫酸作为该反应的催化剂。而硫酸化学性质相对比较活泼，并且腐蚀性较强，所以在酯化反应中经常出现聚合或碳化等其他副反应[1]。因此，为了消除这些不足，国内相关研究组织相继研究了其他环境良好的酯化反应催化剂，比如杂多酸、阳离子交换树脂以及固体超强酸等催化剂，获得酯化反应效果均较好。 一、天然基负载酸催化剂在酯化反应中的应用效果及原理分析 这种催化剂具有成本低、研制方法简单以及催化活性高的特点。选用质量比为3：1的硅藻土和SnC14·5H20共同配制成硅藻土- Sn（OH）4溶胶，然后在70℃环境下进行老化处理，历时12h，并在90℃环境下进行干燥12小时。最后放在硫酸溶液（3mol/L）中经过3h浸泡，继而通过3.5h的焙烧，焙烧环境为550℃，最终制成SO42-/SnO2-硅藻土型催化剂。将其应用在异戊醇和正丁酸酯化反应中，可获得酯化收率达到了97.6%。 选用碳化-磺化方法可成功配制成炭基固体催化剂，其配制方法是在400℃环境下进行30min的炭化处理，然后再135℃环境下进行1h的硫化处理。将其应用在甲醇和油酸酯化反应过程中，获得酯化转化率为96.1%。 二、研究无机盐催化剂在酯化反应中的应用效果 采用无水甲醇以及已二酸作为原料，并选用一水合硫酸氢钠作为酯化反应的催化剂，成功合成了已二酸二甲酯，分析了酯化反应中催化剂的使用剂量、醇酸物质的量比大小以及反应时间长短对于酯化反应的相关影响作用。统计发现该反应中已二酸二甲酯实现了97.5%的收率。例如采用氯化铁作为酯化反应的催化剂生产乙酸乙酯，若乙醇以及氯乙酸使用量分别为20mL、9.5g，另外采用环己烷作为反应的带水剂，控制反应时间在1个小时，将获得酯收率为99.18%。 三、杂多酸催化剂在酯化反应中的应用研究 这种催化剂属于一类化合物，其是通过过渡金属和杂原子利用氧原子桥连接配位方法而获得，其是一类非常强的质子酸物质。杂多酸反应原理是利用其盐或

复合材料研究进展讲述

铝基复合材料的制备和增强技术的研究进展 摘要本文简单介绍了铝基复合材料的一些基本的制备方法。对于纳米相和碳化硅颗粒增强的铝基复合材料，它们也有不同的制备方法。 关键词铝基复合材料纳米相碳化硅颗粒 0前言 复合材料是应现代科学发展需求而涌现出的具有强大生命力的材料，它由两种或两种以上性质不同的材料通过各种工艺手段复合而成。金属基复合材料基体主要是铝、镍、镁、钛等。铝在制作复合材料上有许多特点,如质量轻、密度小、可塑性好,铝基复合技术容易掌握,易于加工等。此外,铝基复合材料比强度和比刚度高,高温性能好,更耐疲劳和更耐磨。同其他复合材料一样,它能组合特定的力学和物理性能,以满足产品的需要。因此,铝基复合材料已成为金属基复合材料中最常用的、最重要的材料之一。本文主要讲述铝基复合材料的制备方法以及增强技术的发展情况。 1 铝基复合材料的制备工艺 1.1 无压浸渗法 无压浸渗法是Aghaianian 等于1989 年在直接金属氧化工艺的基础上发展而来的一种制备复合材料的新工艺[1]，将基体合金放在可

控气氛的加热炉中加热到基体合金液相线以上温度，在不加压力和没有助渗剂的参与下，液态铝或其合金借自身的重力作用自动浸渗到颗粒层或预制块中，最终形成所需的复合材料。 Aghajanian 等[2]撰文指出，要使自发渗透得以进行，需具备两个必要条件：①铝合金中一定含有Mg元素；②气氛为N2环境。影响该工艺的主要因素为：浸渗温度、颗粒大小和环境气氛种类。无压渗透工艺的本质是实现自润湿作用，通过适当控制工艺条件，如合金成分、温度、保温时间和助渗剂等，可取得良好的润湿，使自发浸渗得以进行。 1.2 粉末真空包套热挤压法 采用快速凝固技术与粉末冶金技术相结合制备高硅含量铝基复合材料。由于Al 活性很高，在快速凝固制粉时不可避免地会形成一层氧化膜，导致在致密化过程中合金元素的相互扩散受到阻碍，难以形成冶金粘结。因此，采用了粉末真空包套热挤压这一特殊的致密化工艺[3]。 1.3 喷射沉积法 喷射沉积技术是一种新的金属成形工艺，由Singer 教授于1968 年提出，后经发展逐步形成了Osprey工艺、液体动态压实技术和受控喷射沉积工艺等。 喷射沉积的基本原理是：熔融金属或合金经导流管流出，被雾化

金属基复合材料的研究进展及发展趋势(DOC)

金属基复合材料界面的研究进展及发展趋 势 周奎 （佳木斯大学材料科学与工程学院佳木斯 154007）摘要本文介绍了目前金属基复合材料界面的研究现状，存在的问题及优化的有效途径。重点阐述了金属基复合材料在各个领域的应用情况。最后在综述金属基复合材料界面的研究进展与应用现状的基础上,对学者未来研究呈现的趋势进行了简述并对其发展趋势进行了展望。 关键词金属基复合材料界面特性应用发展趋势 The research progress of metal matrix composites interface and development trend ZHOU Kui (jiamusi university school of materials science and engineering jiamusi 154007) Abstract：Interface of metal matrix composites are introduced in this paper the current research status, existing problems and the effective ways to optimize. Expounds the metal matrix composites and its application in various fields. Finally in this paper the research progress and application of metal matrix composites interface status quo, on the basis of research for scholars in the future the trend of the present carried on the description and its development trend is prospected. Keywords: metal matrix composites application Interface features the development trend 1前言 金属基复合材料(MMCS)是以金属、合金或金属间化合物为基体,含有增强成分的复合材料。 研究金属基复合新材料是当代新材料技术领域中的重要内容之一。金属基复合材料的品种繁多,有碳(石墨)、硼、碳化硅、氧化铝等高性能连续纤维增强铝基、镁基、钦基等复合材料,碳化硅晶须、碳化硅、氧化铝颗粒、氧化铝短纤维增强铝基、镁基复合材料,以及牡钨丝增强超合金等高温金属基复合材料等.但它们的发展和应用并不迅速。主要原因是存在界面问题,制备方法较复杂,成本高。学者们在金属基复合材料的有效制备方法、金属基体与增强体之间的界面反应规律、控制界面反应的途径、界面结构、性能对材料性能的影响、界面结构与制备工艺过程的关系等进行了大量的研究工作,取得了许多重要成果,推动了金属基复合材料的发展和应用。但随着金属基复合材料要求的使用性能和制备技术的发展,界面问题仍然是金属基复合材料研究发展中的重要研究方向。特别是界面精细结构及性质、界面优化设计、界面反应的控制以及界面对性能的影响规律等。尚需结合材料类型、使用性能要求深入研究。