金屬基復合材料教授
㈠ 材料學屬於幾級學科
上海交通大學「材料學」二級學科由學科目錄調整前的「金屬材料熱處理」、「復合材料」和「高分子材料」三個博士點合並而成。本學科歷史悠久,其中「金屬材料及熱處理」專業在已故周志宏院士倡導下始建於1952年,1985年被國家教委評為博士點,1987年被評為A類博士點和碩士點,1988年被評為國家重點學科。「復合材料」專業是我國最早在該領域評上的博士點,高分子材料在1992年被評上博士點,90年國家人事部批准在我校建立「材料科學與工程」博士後流動站。1998年「材料科學及工程」被評為一級學科博士點。
本學科歷年來先後獲得世界銀行貸款(首批)、國家211工程(首批)資助,最近又得到國家985工程資助,學科建設得到很大的發展。1999年該學科獲准設置「高等學校特聘教授崗位」。目前已建有國家級「金屬基復合材料」重點實驗室1個。教育部「高溫材料及高溫測試」重點實驗室1個。
1996年以來,本學科已招收博士生202人,碩士生196人,已培養博士67人,碩士146人,學士890人。長期承擔國家重大科技攻關項目,國家自然科學基金、國家863高技術、國防科工委項目、部省級課題以及直接來自工廠企業的研究開發項目。本學科近三年科研經費達3956萬元,目前承擔科研項目共121項,其中國家級38項。1996年1月起獲省部級三等以上獎項27項,其中國家級二等獎1項、三等獎1項,四等獎1項,省部級科技進步一等獎4項,上海市教學一等獎一項,發表論文800餘篇,其中SCI,EI,ISTP收錄341篇,學術專著14部,譯著2部,並主辦國際會議5次。學科現有中科院院士1名,長江計劃特聘教授、國家傑出青年基金獲得者1名,教授35名(其中博士生導師34名),副教授21名。
本學科的特色及優勢:
由於歷史較長,歷年來又得到不少資助,因此在人才和設施方面的積累比較多。目前已有一個國家重點實驗室、一個教育部重點實驗室作為基地,有一位中科院院士及一些有一定國際影響或國內公認的學術帶頭人如徐祖耀院士、吳人潔教授等。建立了一支結構合理的高水平的學術梯隊,教師中有博士學位的佔65%,年輕學科帶頭人不斷成長,五個研究方向中有三個是由四十歲以下的年輕教授作為負責人,四十五歲以下中青年教授占教授總數的40%。
在不同的歷史時期學科方向始終處於研究前沿,為促進我國科技和國防的發展,作出一定的貢獻。八十年代我們發展了 耐高溫金屬材料(包括隨後的金屬間化合物)為開發航空、航天工業材料起了作用;九十年代前後我們在國內較早地發展了 金屬基復合材料,為國防工業解決了不少問題;九十年代在國內又率先將計算機模擬技術引入到熱處理方面棗 智能化熱處理,對我國熱處理行業升級改造起了很大作用;在 相變理論及應用領域長期以來已形成在國際上有較大影響的學術特色,從研究金屬相變發展到研究陶瓷相變,處於國際上研究的前沿。總的說來上述四個方向已處於國內領先的地位。近年來為了適應信息社會的需要,在功能材料及其智能化方面發展也很快。
承擔的項目中,理論研究項目以自然科學基金重大、重點項目為主。近五年來承擔了一項自然科學基金重大項目、四個自然科學基金的重點項目(均是和國內同行合作,不是單獨承擔),自然科學基金面上項目五年來共有22項。
在應用性研究項目中為國防工業和國民經濟發展上都有相當重要的作用,金屬基復合材料在空間站太陽能電池帆板和固體發動機上已應用 (863項目已鑒定)為我國航天工業作出貢獻,高效火箭推進劑的生產為國防工業作出貢獻,智能化熱處理對我國熱處理行業的改造有指導意義。
國際交流與合作比較頻繁,與國際上一些著名大學和研究所如美國橡樹嶺國家實驗室、德國柏林工業大學、GKSS研究所、日本金屬材料研究所、大阪大學等有長期科研合作關系。同時和一些大公司如日本Hitachi、美國AM、PW公司、Emerson公司、德國BASF保持著長期有成效的科研合作。教學上和英國倫敦大學Queen Mary學院全面合作,聯合培養碩士。1996年以來共舉辦了五次國際會議,共有45人次教授應邀到國外講課或作特邀報告,並接受了俄國、法國的留學生、韓國的實習生、和日本已聯合培養五名博士,每年本學科向國外同類知名大學如MIT、UC Berkeley、日本京都大學等有針對性地派出青年教師前去進修。
歷年來培養了大批博士生和碩士生,博士生中絕大多數活躍在材料科學的教學和科研領域,其中近60%畢業後在香港和國外知名大學和科研機構工作過。不少人在國內外擔任高校材料學院(系)的領導人和技術骨幹。
根據現代信息社會的需要,把學科建設的重點從結構材料為主逐漸轉向結構-功能材料綜合化和一體化為主。
把「材料學」學科從原來以金屬材料為主轉變為兼有金屬材料、有機高分子材料、陶瓷材料以及復合材料的綜合型學科。
保持金屬材料和復合材料領域在國內的優勢,力爭盡快達到國際先進水平,進一步發展高分子材料,特別是有機高分子光電材料。積極拓寬學科方向,發展生物材料、電子材料、功能和智能材料等新材料,重點加強與信息科學、生命科學、能源科學和環境科學交叉。
㈡ 金屬基復合材料的介紹
金屬基復合材料(Metal Matrix Composite,MMC)一般是以金屬或合金為連續相而顆粒,晶須內或纖維形式的第二相容組成的復合材料。目前其制備和加工比較困難,成本相對較高,常用在航天航空和軍事工業上。現在復合材料生產加工技術已經相對比較成熟,民用,商用領域均有使用。
㈢ 金屬基復合材料與合金的區別
金屬抄基復合材料屬於復襲合材料,它是由多種材料復合而成的,但是以金屬為基礎。比如你在鋼板上刷點水泥,弄點防火棉,再釘點木板啥的,最後蒙上皮革,做個漂漂亮亮的防火牆。其中的水泥,防火棉,木板它們是很容易剝離的,但都是以金屬板為基質。而合金是多種金屬或金屬與非金屬在熔融狀態下混合均勻而成的一種混合物。它們之間的結合是在原子層級,想要再分離開始很不容易的。就像糖溶解在水中變成糖水一樣的,比水乳交融還要深入的哦
㈣ 金屬基復合材料有哪些種類
按基體類型分類:低溫型、中溫型、高溫型
增強體類型分類:連續纖維增強型、短纖維/晶須增強型、顆粒增強型、自生增
強型、層合板型
按用途分類: 結構復合材料、功能復合材料
㈤ 金屬基復合材料國家重點實驗室都有哪些課題組
哈工大復合材料與結構研究所。雖然以前樹脂基長纖維增強是主要研究對象,但貌似金屬基和陶瓷基也有組在做了
㈥ 金屬基復合材料如何分類,包括那些主要類型
按基體分類:
(1)鋁基復合材料
(2)鎳基復合樹樹
(3)鈦基復合材料
按增強體分類
(1)顆粒增強復合材料
(2)層狀復合材料
(3)纖維增強復合材料
㈦ 求助,金屬基復合材料的碩士和博士就業情況
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㈧ 什麼是金屬基復合材料
與非金屬基復合材料相比,金屬基復合材料的潛力尚未充分發揮,應用面比較窄,成熟的品種很少。這種情況一直到20世紀70年代中期才略有好轉。1974年,美國材料咨詢局第一次肯定了研製和使用金屬基復合材料的正確性,表示對這項工作要重視和支持。這主要是航空、航天、能源工業的發展提出的一系列嚴格的要求,看來只有依賴金屬基復合材料和精陶瓷才能夠解決。金屬基復合材料所用的增強劑除了石墨、硼(硼硅克)纖維外,還有高強度鋼絲、高熔點合金絲(鎢、鉬)和晶須(氧化鋁、碳化硅)等。這些纖維分別用來與鋁、鎂、鈦、銅和鎳鈷基高溫合金組成復合材料。
硼—鋁復合材料的研製起步最早,取得了一定效果。這種材料用於太空梭的中機身構架管,可減重80公斤。採用硼—鋁復合材料的飛機為數不多,目前只有F—111、S—3A等,此外還有「阿特拉斯」導彈的殼體。
硼—鋁復合材料最有希望的潛在用途是製造噴氣發動機的壓氣機及風扇葉片,如用其代替鈦合金可減重33%,節省成本45%左右。美國幾家主要發動機公司如普拉特•惠特尼、通用電器、TRW等均進行過硼—鋁復合材料風扇葉片的研究。JT8D發動機上試用硼—鋁壓氣機葉片,工作溫度達到300℃,此外,在TF—41—P3發動機上還試用了鈹—鋁壓氣機葉片。
石墨—鋁復合材料也具有很高的比強度和比模量,適合直升機、導彈、坦克和突擊浮橋使用。CH47直升機的傳動機,採用了多層石墨—鋁護板,大大減少了振動噪音,此外石墨—鋁和石墨—鎂將被用在人造衛星和大型空間結構上,如衛星支撐架、平面天線體、可折式拋物面天線助等。
鎳基和鈷基高溫合金使用高熔點鉬、鎢絲式晶須增強後成為耐熱復合材料。這項工作在許多國家開展多年,目的是為了滿足工作溫度和載荷日益提高的先進渦輪發動機的需要。利用這種耐熱復合材料製成實心渦輪葉片,可以提高渦輪的溫度和轉數,減少渦輪級數和冷卻氣體的消耗,為改進發動機創造了條件。採用加有二氧化釷和碳化鉿的鎢絲增強復合材料,工作溫度為1160~1200℃,至少比目前的渦輪工作溫度提高100℃。
利用氧化鋁晶須氈或單晶纖維增強熔點鉬鎢後,可以耐更高的溫度,在1650℃時的強度為鎢的兩倍,作為火箭噴口材料已通過試驗。
以鋼板為基體的各種層壓板也是一種通用的復合材料。例如波音767和757飛機上採用的一種包不銹鋼鋁板,可以代替鈦合金作為發動機的防火材料,重量輕而價格低。
另一種是以鋼板為基、多孔青銅的中間層、聚四氟乙烯塑料為表面層的三層復合材料,可用於製造載重汽車底盤襯套、機床導軌和在高溫腐蝕介質中工作的軸承。
超導電纜也是一種復合材料,它是以銅—錫合金為基體,埋人295根鈮線後組成,經過擴散處理在界面形成七微米厚的Nb2Sn金屬化合物,它具有超導性,可以用於製造磁懸浮高速列車、核聚變反應堆電磁鐵、儲能超導感應器、超導發電機等新產品。
㈨ 金屬基復合材料的性能有什麼特點,其應用如何
復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和專比模量大。例屬如碳纖維與環氧樹脂復合的材料,其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數倍,還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復合可得到熱膨脹系數幾乎等於零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性,因此可按製件不同部位的強度要求設計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料,在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復合,不但鈦的耐熱性提高,且耐磨損,可用作發動機風扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復合, 使用溫度可達1500℃,比超合金渦輪葉片的使用溫度(1100℃)高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨,構成耐燒蝕材料,已用於航天器、火箭導彈和原子能反應堆中。非金屬基復合材料由於密度小,用於汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合製成的復合材料片彈簧,其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。